摘要:滇池北岸入湖河流水質(zhì)皆為劣V類，致使草海水質(zhì)逐年惡化。依據(jù)河流所處地理區(qū)域特征提出受污染河流城內(nèi)段、城郊段和河口區(qū)的不同處理技術(shù)。城內(nèi)段河流適宜采用原位治理技術(shù);城郊段可充分利用土地和魚塘等有效處理空間:河口區(qū)宜用濕地系統(tǒng)加強(qiáng)對(duì)入湖河水的凈化。截污工程是防治河流污染的最有效的方法之一，可以布設(shè)于任何河段，在適宜的條件下與其它的技術(shù)組合運(yùn)用。

關(guān)鍵詞:水污染防治;入湖河流;對(duì)策;滇池北岸

滇池位于昆明市主城區(qū)的下游方向，是昆明盆地的匯水中心，每年入湖徑流攜帶大量的污染物質(zhì)進(jìn)入湖泊。滇池?fù)Q水周期長(zhǎng)，湖水自凈能力低，生態(tài)系統(tǒng)脆弱，一經(jīng)污染僅憑自身凈化能力難以恢復(fù)[1]。為了保護(hù)湖泊生態(tài)系統(tǒng)，遏制水環(huán)境污染趨勢(shì)，滇池流域水污染防治規(guī)劃提出，到2010年草海水質(zhì)需要明顯改善力爭(zhēng)接近V類地表水標(biāo)準(zhǔn)，外海水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)到V類地表水標(biāo)準(zhǔn)，力爭(zhēng)接近Ⅳ類地表水標(biāo)準(zhǔn)。為了達(dá)到規(guī)劃制定的目標(biāo)，本研究主要對(duì)滇池北岸進(jìn)入草海的河流水污染現(xiàn)狀進(jìn)行分析，提出改善河流水質(zhì)的初步設(shè)想。通過(guò)沿程凈化入湖河流水質(zhì)，減少入湖污染的量，達(dá)到保護(hù)湖泊生態(tài)系統(tǒng)的目的。

1研究區(qū)域與方法1·1研究區(qū)域本研究主要集中在滇池北岸草海流域范圍內(nèi)。對(duì)影響草海水質(zhì)的船房河、西壩河、大觀河、烏龍河、老運(yùn)糧河、新運(yùn)糧河和王家堆渠進(jìn)行研究。這些河流流經(jīng)區(qū)域是昆明市工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、城市發(fā)展和人口增長(zhǎng)的集中地區(qū)，河流受污染嚴(yán)重。1·2研究方法每條河流設(shè)置有固定的監(jiān)測(cè)斷面，由昆明城市排水監(jiān)測(cè)站進(jìn)行長(zhǎng)期的水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作。取樣方法和水質(zhì)分析方法均按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

2結(jié)果與討論2·1北岸主要入湖河流水環(huán)境污染現(xiàn)狀表1北岸入湖河流水質(zhì)情況(mg/L)王家堆渠新運(yùn)糧河老運(yùn)糧河烏龍河大觀河船房河西壩河BOD52005年13·7 46·8 33·0 71·6 7·71 28·9 21·72006年13·1 51·6 12·8 83·8 16·5 45·95 22·22007年11·6 21·9 12·8 11·2 19·4 24·1CODCr2005年47·6 124 104 164 37·2 82·2 63·42006年48·8 143 36·2 204 55·3 122 73·02007年42·9 162 45·4 44·5 56·8 74·7總磷2005年0·892 1·78 1·74 1·99 1·23 1·66 1·582006年1·23 2·18 1·31 2·97 1·49 2·39 1·772007年1·34 1·19 1·90 1·03 1·25 1·54總氮2005年8·05 23·3 20·1 21·9 15·5 17·1 16·72006年9·53 31·4 18·2 32·1 16·4 26·2 19·72007年10·9 17·1 21·1 15·3 16·1 18·8氨氮2005年3·79 17·5 12·7 14·9 10·2 12·4 11·92006年5·88 24·6 10·7 24·0 10·5 20·8 16·02007年6·90 13·4 11·5 9·99 9·04 13·3水質(zhì)類別劣V類劣V類劣V類劣V類劣V類劣V類劣V類

從北岸河流水質(zhì)情況分析，七條入湖河流水質(zhì)都為劣V類水，總氮、總磷超標(biāo)情況非常嚴(yán)重，有多條河流總氮濃度超過(guò)V類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)10倍以上，未整治河流水質(zhì)存在逐年惡化趨勢(shì)，因此，每條河流都亟需得到整治。北岸河流污染嚴(yán)重的影響因素是多方面的:①排水系統(tǒng)管網(wǎng)建設(shè)不完善，污水納管率低造成未進(jìn)入總管道的污水直接或間接進(jìn)入河道;②雨水的沖刷作用下，地表污染物隨雨水少部分進(jìn)入雨水管道，大部分初期雨水?dāng)y帶大量的污染物進(jìn)入河道;③多數(shù)河流自身的水動(dòng)力條件差，加上支溝眾多，河網(wǎng)水質(zhì)情況復(fù)雜;④河道長(zhǎng)期未進(jìn)行底泥疏浚，河底淤積的底泥不斷釋放出污染物質(zhì)，造成河水水質(zhì)惡化。河道水質(zhì)惡化是造成草海水環(huán)境污染、湖泊富營(yíng)養(yǎng)化非常重要的原因之

一。根據(jù)水質(zhì)情況分析，七條主要入湖河流污染程度由輕到重，分別是王家堆渠<大觀河<西壩河<船房河<老運(yùn)糧河<新運(yùn)糧河<烏龍河。烏龍河全長(zhǎng)3·68km，集水面積2·61km2，目前以暗渠形式流經(jīng)人口居住密度較大的棕樹營(yíng)和白馬小區(qū)，河道沿線大量未經(jīng)處理的生活污水進(jìn)入，使其成為城區(qū)納污的通道。從2005年到2006年間，各污染物濃度都大幅度增加，河水呈黑臭狀態(tài)，透明度極低，水質(zhì)污染極其嚴(yán)重。王家堆渠地理位置與其它河流不同，從滇池西北岸入湖。王家堆渠主要水體功能是昆明發(fā)電廠冷卻水排水渠，該冷卻水是抽取草海水經(jīng)過(guò)濾及除藻后使用，一次循環(huán)后溫水順王家堆渠排放，沿渠還存在部分小企業(yè)及農(nóng)村居民向王家堆渠排放廢水。與其它河流流域相比，王家堆渠流域人口密度相對(duì)較小，工農(nóng)業(yè)污染少，因此王家堆渠是北岸七條入湖河流中污染程度最輕的。不過(guò)，由于周邊的污染物未經(jīng)處理直接進(jìn)入河流，王家堆渠污染程度雖相對(duì)最輕，但也已經(jīng)超過(guò)了地表水V類標(biāo)準(zhǔn)。2·2河流治理方法研究2·2·1截污工程截污工程主要對(duì)點(diǎn)源排放的污染物實(shí)行截流，能夠有效減少污染物直接入河量，是防止水體受到污染的有效措施[2]。目前，截污工程在我國(guó)水污染治理領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，并且對(duì)水質(zhì)的改善也取得了良好的效果[3~4]。截污工程對(duì)于污染負(fù)荷的削減，一方面取決于截污管網(wǎng)布設(shè)的合理性與完整性;另一方面取決于城市污水處理廠的處理能力。截污工程的管網(wǎng)布設(shè)，對(duì)不同的區(qū)域應(yīng)區(qū)別對(duì)待。在總體符合規(guī)劃的前提下，按照沿河截污與區(qū)域截污相結(jié)合的原則，根據(jù)污染源分布的集中區(qū)域決定污水管道的走向，并沿部分污染嚴(yán)重的河道敷設(shè)截污管道[5]。城市污水處理廠是截入污水最終的處置場(chǎng)所，污水處理廠的處理能力以及出水水質(zhì)情況表明該工程對(duì)河水水質(zhì)改善效果。目前已經(jīng)制定了烏龍河、新運(yùn)糧河、老運(yùn)糧河、船房河與西壩河的截污和綜合整治工程，河道整治規(guī)劃如表2所示。

截污工程受河流沿線長(zhǎng)度、各段區(qū)域特征和工程費(fèi)用的綜合因素影響，難以對(duì)河道沿線進(jìn)行全程截污，因此主要針對(duì)點(diǎn)源直接入河嚴(yán)重的河段進(jìn)行治理。以新運(yùn)糧河為例，全長(zhǎng)14·58km，上游主要是農(nóng)田，污染以農(nóng)業(yè)面源為主;中段是昆明市高新技術(shù)開發(fā)區(qū)，區(qū)內(nèi)已經(jīng)建設(shè)有分流制排水管網(wǎng);下段1/3位于草海生態(tài)保護(hù)區(qū)，該段從人民西路至入湖口現(xiàn)仍有105個(gè)排污口。眾多的排污口直接向河道內(nèi)排放污水，對(duì)草海的生態(tài)環(huán)境造成了極其嚴(yán)重的影響。因此，新運(yùn)糧河的截污工程主要布設(shè)于下段4·36km河道，將排污口的污水截入污水干管。當(dāng)前這些河道截污和綜合整治工程正在逐步進(jìn)行中，船房河工程已經(jīng)于2007年6月完成。從表1船房河2006年與2007年的水質(zhì)指標(biāo)對(duì)比可以看出， BOD5濃度降至原來(lái)的42%， CODCr濃度降至原來(lái)的46%，總磷降至原來(lái)的52%，總氮降至原來(lái)的61%，氨氮降至原來(lái)的43%。船房河截污工程完成后，河水的水質(zhì)有了明顯改善，從該河道輸入草海的污染負(fù)荷減少了50%左右，工程取得了良好的效果。表2河道整治規(guī)劃河道名稱全長(zhǎng)(km)集水面積(km2)整治規(guī)劃烏龍河3·68 2·61沿河道兩側(cè)敷設(shè)截污管3425m，河道清淤，新建污水泵站和節(jié)制閘新運(yùn)糧河14·58 83·4河道整治長(zhǎng)度4·36km，沿河兩岸各預(yù)留10m公共綠化帶老運(yùn)糧河11·3 18·7河道整治長(zhǎng)度2·22km，沿河兩岸各預(yù)留10m公共綠化帶船房河11·4 7·42沿河兩側(cè)敷設(shè)截污管7654·1m，新建污水泵站和景觀綠化西壩河9·05 4·87河道整治長(zhǎng)度5·4km，沿河兩岸各預(yù)留10m公共綠化帶2·2·2河流城內(nèi)段治理方法截污工程雖然有良好的治污效果，但工程的實(shí)施受限制因素較多，特別是針對(duì)流經(jīng)城區(qū)段河流進(jìn)行治理存在較多困難。城區(qū)內(nèi)人口集中，建筑物密集，沿河兩岸建有眾多居民區(qū)、商業(yè)區(qū)及工業(yè)區(qū)等，城市規(guī)劃建設(shè)完成后難以實(shí)施規(guī)模化的截污工程。然而，城內(nèi)河流因城市發(fā)展建設(shè)的需要，不僅需滿足防洪的要求，還應(yīng)具有旅游、娛樂(lè)、景觀、生態(tài)等多方面的功能[6]，對(duì)河流水質(zhì)的潔凈程度具有較高的要求。根據(jù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)分析，北岸入湖河流都為劣V類水質(zhì)，河水呈現(xiàn)黑臭狀態(tài)，無(wú)法滿足城市生態(tài)環(huán)境和城市景觀的需求。為了解決水質(zhì)凈化需求與工程布設(shè)困難的矛盾，城區(qū)內(nèi)河道凈化適宜選用原位治理技術(shù)，充分利用河道自身空間凈化水質(zhì)。依據(jù)河道自身空間的容量及周邊環(huán)境特點(diǎn)，對(duì)不同河段布設(shè)適合的治理工藝。新、老運(yùn)糧河水量大、河道寬，主要滿足城區(qū)防洪排澇功能。老運(yùn)糧河河寬約10m，新運(yùn)糧河河寬約20m，這樣寬敞的河道適宜使用移動(dòng)式充氧平臺(tái)。移動(dòng)式充氧平臺(tái)可以機(jī)動(dòng)靈活地根據(jù)河道曝氣需求，調(diào)整曝氣船的運(yùn)行，通過(guò)人工向水體中充入空氣(或純氧氣[7])，加速水體復(fù)氧過(guò)程，以提高水體的溶解氧水平，恢復(fù)和增強(qiáng)水體中好氧微生物的活力，使水體中的污染物質(zhì)得以凈化，從而改善河流的水質(zhì)[8]。新、老運(yùn)糧河的河道空間容量大，也適合采用生物膜技術(shù)。生物膜技術(shù)是人們長(zhǎng)期以來(lái)根據(jù)自然界水體自凈現(xiàn)象發(fā)展起來(lái)的。現(xiàn)已研制的人工水草仿生生物填料[9]就是與天然水草具有相似特性的人工填料，布設(shè)在河床內(nèi)，為水生動(dòng)植物群落和細(xì)菌真菌等提供適宜生長(zhǎng)的環(huán)境，通過(guò)各種生物的生長(zhǎng)過(guò)程消耗水體中的污染物質(zhì)，而且人工水草不會(huì)對(duì)河流自然流動(dòng)和行洪安全產(chǎn)生干擾作用。進(jìn)入河流的污染源主要是生活污水和初期雨水，人工水草對(duì)于受污染河水中有機(jī)物的去除效果明顯，平均可達(dá)40%以上。

針對(duì)河道空間有限的河流適宜使用微生物修復(fù)技術(shù)。微生物修復(fù)技術(shù)分為兩類:一類是投菌技術(shù)[10~11]，最常用的投菌技術(shù)有集中式生物系統(tǒng)(CBS)、高效復(fù)合微生物菌群(EM)和固定化細(xì)菌技術(shù);另一類是土著菌強(qiáng)化技術(shù)[12]，通過(guò)向水體中投加生物促生劑來(lái)刺激土著微生物的迅速繁殖，增強(qiáng)水體的自凈能力。微生物修復(fù)技術(shù)通過(guò)增強(qiáng)水體中微生物的凈化能力達(dá)到水質(zhì)凈化的目的。該技術(shù)對(duì)于流量較小的河流如烏龍河、王家堆渠等可起到較好的凈化作用。2·2·3河流城郊段治理方法城郊的地理特征與城市不同，人口密度相對(duì)較小，住宅、廠礦建筑物相對(duì)較少，有一定量的耕地、林地、草地和魚塘等農(nóng)業(yè)用地。因此，城郊河流的治理比城市河流的治理具有更多可利用的空間優(yōu)勢(shì)。城郊的土地和魚塘都可以成為河水凈化技術(shù)的實(shí)施空間。王家堆渠主要是昆明發(fā)電廠冷卻水排水渠，由于電廠冷卻水尚有—定余溫，下游村落的村民在河渠兩側(cè)修建魚場(chǎng)，進(jìn)行溫流水養(yǎng)殖非洲鯽魚，現(xiàn)有魚塘水面8·07hm2，魚產(chǎn)量約460t。王家堆渠的水質(zhì)凈化方法，可以利用現(xiàn)有魚塘改造成綜合生物塘進(jìn)行治理。綜合生物塘[13]是交叉種植的鳳眼蓮、水浮蓮、浮萍等水生植物與魚類等水產(chǎn)共同養(yǎng)殖的塘系統(tǒng)。在植物生長(zhǎng)期，不斷地從塘系統(tǒng)中撈出大量的水生植物，用于餌料、飼料和肥料等多種用途。通過(guò)植物的打撈帶出水體中大量的氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，起到凈化水質(zhì)的作用，而且植物加工成魚類等水產(chǎn)的飼料具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。因此，利用魚塘改造的綜合塘凈化城郊河流，是一種效果佳，經(jīng)濟(jì)效益好，因地制宜的技術(shù)方法。城郊河流還可利用農(nóng)業(yè)用地，選擇土壤深度處理技術(shù)[14]和土壤滲濾處理技術(shù)[15]進(jìn)行水質(zhì)凈化。北岸七條入湖河流的污染特征主要是水中氮磷的含量較高，污染隨河流進(jìn)入湖泊后易造成湖泊的富營(yíng)養(yǎng)化，在土壤處理技術(shù)中氮磷作為植物生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被吸收利用，一方面凈化了水質(zhì)，另一方面減少了農(nóng)業(yè)肥料的使用。該方法不僅是末端治理，凈化受污染的河水，還從源頭減少了農(nóng)用氮磷的施用量。因此，在條件適合的地區(qū)，土壤處理技術(shù)是一種可以廣泛應(yīng)用的技術(shù)方法。塘系統(tǒng)和土壤處理技術(shù)在適宜的條件下還可以組合運(yùn)用，達(dá)到更好的水質(zhì)處理效果。2·2·4河口區(qū)凈化方法河流經(jīng)過(guò)城中和城郊的沿途治理，污染負(fù)荷削減明顯，水質(zhì)情況得到較大的改善，為了進(jìn)一步減少入湖污染物的量，可在河口區(qū)設(shè)置人工濕地或生物浮床處理系統(tǒng)，為污染物入湖設(shè)置最后一道屏障。

人工濕地處理系統(tǒng)是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來(lái)的仿自然生物處理技術(shù)，已經(jīng)應(yīng)用于水污染處理許多領(lǐng)域。在河口區(qū)有效地利用空地，構(gòu)建人工濕地系統(tǒng)對(duì)河湖污水進(jìn)行處理，因運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用低廉，目前已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用[16]。對(duì)于滇池北岸七條入湖河流而言，只要入湖口有可利用的土地，條件適宜，都可建設(shè)河口人工濕地系統(tǒng)對(duì)河水進(jìn)行污染再削減。若河口區(qū)缺少需要的土地面積，可選擇生物浮床處理系統(tǒng)凈化河水。生物浮床是采用輕型綠色環(huán)保，防腐抗老化的材料制作成浮床，供選用的水生植物生長(zhǎng)使用。浮床要有較好的強(qiáng)度，能抵抗較大的風(fēng)浪沖擊，確保植物的正常生長(zhǎng)。該技術(shù)原理是利用水生植物根系的吸收，以及與微生物的共同代謝作用，有效地將水體中有機(jī)顆粒和膠體吸附、降解，氨氮等營(yíng)養(yǎng)鹽吸收、轉(zhuǎn)化，從而達(dá)到水質(zhì)凈化的目的[17]。生物浮床處理技術(shù)是河口區(qū)土地稀缺河流水質(zhì)凈化的最佳方法，對(duì)水體中氮磷的去除效果明顯。

3結(jié)論本研究以滇池北岸七條入湖河流為研究對(duì)象，根據(jù)河流沿程地理區(qū)域特征提出了實(shí)施截污工程、河流城內(nèi)段、河流城郊段和河口區(qū)凈化技術(shù)。這些處理技術(shù)可以組合運(yùn)用于同一條河流進(jìn)行全程沿途減污;也可應(yīng)用于河流區(qū)域條件適宜的一段進(jìn)行強(qiáng)荷，確保湖泊水環(huán)境的改善和生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)。

[1]胥勤勉，楊達(dá)源，董杰，等·滇池水環(huán)境治理的“調(diào)水”“活水”工程[J]·長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境， 2006， 15 (1)·

[2]曹秀梅·湖泊富營(yíng)養(yǎng)化的防治對(duì)策研究[J]·太原科技，2006， (10)·

[3]陳眉，程曉如·東湖截污工程對(duì)改善西南湖區(qū)水質(zhì)的預(yù)測(cè)研究[J]·中國(guó)給水排水， 2003， 19 (3)·

[4]楊士建，趙秀蘭·駱馬湖的氮磷平衡及實(shí)施截污工程對(duì)水質(zhì)改善效果的研究[J]·云南環(huán)境科學(xué)， 2003， 22 (1)·

[5]官寶紅，吳國(guó)華，曾愛(ài)斌，等·京杭運(yùn)河杭州段水污染源特征與截污措施建議[J]·城市給排水， 2005， 31 (2)·

[6]朱國(guó)平，王秀茹，王敏，等·城市河流的近自然綜合治理研究進(jìn)展[J]·中國(guó)水土保持科學(xué)， 2006， 4 (1)·

[7]凌暉，王誠(chéng)信，史可紅·純氧曝氣在污水處理和河道復(fù)氧中的應(yīng)用[J]·中國(guó)給水排水， 1999， 15 (8)·

[8]孫從軍，張明旭·河道曝氣技術(shù)在河流污染治理中的應(yīng)用[J]·環(huán)境保護(hù)， 2001， (4)·