昆明云龙水库水源保护区污染负荷控制探析

摘要：云龙水库是昆明市最重要的饮用水水源地，研究通过对云龙水源区现状污染负荷估算和污染负荷分布特征分析，结合水源区污染物总量控制目标，对水环境容量进行测算，提出切实可行的污染总量控制技术方案，为水源地生态环境的保护提供依据。

关键词：污染负荷;水环境容量;总量控制;云龙水库;昆明

中图分类号：X501 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2019）04-00-02

Abstract： Yunlong Reservoir is the most important drinking water source in Kunming. Through the analysis of the current pollution load estimation and pollution load distribution characteristics of Yunlong water source area， combined with the total pollutant control target in the water source area， the water environment capacity is measured and proposed. The practical and feasible pollution total control technology program provides the basis for the protection of the ecological environment of the water source.

Key words： Pollution load; Water environment capacity; Total amount control; Yunlong Reservoir; Kunming

1 研究区概况

云龙水库水源保护区位于昆明市北部的禄劝彝族苗族自治县云龙乡，距县城58km。水库设计总库容4.84億m3，正常储水量3.97亿m3，年供水量2.5亿m3，占昆明主城区供水量70%以上。保护区的径流面积包括云龙水库、石板河、老木河、水城河及其支流的径流区，总面积745km2。目前水质综合类别评价为Ⅱ类，但TP的入库污染仍然不容乐观，水源区入库污染控制形势非常严峻[1]。

2 水源保护区污染负荷特征分析

2.1 主要污染物识别和污染负荷总量估算

水源区内水体污染物主要是TN、TP、COD等营养物。水污染负荷由于受到污染源强度、分布形式、生态系统容量以及地形地貌、气象水文、水域形态等多方面的影响，水环境污染负荷与污染源的污染物产生总量之间关系复杂，难以准确推算。根据云龙水库水源区的实际情况和产水模数，结合水质监测结果，采用源强系数调整方法估算面源径流产污模数，推算云龙水库入库污染负荷总量T-N、T-P、COD分别约在580～720t/a、43～54t/a、1.6～2.0万t/a之间。

2.2 污染负荷分布特征

（1）空间分布。水源区污染负荷空间分布不均，总体上，水环境污染负荷空间分布与污染源强度分布基本一致。表现为村镇、农田污染负荷重，水域次之，林地最轻;河流中石板河最高，水城河次之，老木河最轻;库内入库河口库湾处污染负荷明显高于库体中部及大坝前。

（2）时间分布。从时间分布上看，污染负荷受降水因素影响，旱季时污染负荷轻;雨季污染负荷随降雨从5月后开始持续上升，在6-8月间达到最高峰值，然后开始回落，至11月污染负荷趋于平缓的低峰值，并持续到次年的5月初。

2.3 污染负荷迁移和变化特征

地表径流是水环境污染负荷迁移和变化的主要载体。旱季时，面污染源产生的污染物由于没有径流输送，就在地表沉积下来，并发生降解。雨季到来，由于降雨形成地表径流，污染物在水中溶解并随地表径流汇入河库。云龙水库水质月度变化监测结果表明，面源污染负荷迁移和变化特征与降雨形成地表径流的迁移和变化特征非常接近。

3 水源保护区内污染物总量控制方案

云龙水库目前水质为Ⅱ类水，是昆明市未来20年主要的城市饮用水水源。为更好的控制云龙水库的污染负荷、有效改善水库水质和生态状况，促进流域的社会经济可持续发展，建设相应的污染治理和生态防护工程措施，削减入库的TN、TP，保障昆明市饮用水质安全。

3.1 污染物总量控制目标

按照科学性、可操作性的原则，控制方案分为近、中、远期三个阶段，达到分期治理、分步实施、重点明确、便于操作的目的，具体如下：

近期目标（2016-2018年）：全面推广实施控源减污工程建设，使村镇居民生活、地表污染和农田面源径流污水收集处理率≥50%，大幅削减入库的总氮、总磷含量，保障主要入库河流河口以下和库体水质为Ⅱ类，河口监测断面雨季水质不低于Ⅲ类。初步建立水环境污染预警监控应急处理体系，提高预警、应急处理能力。

中期目标（2019-2022年）：全面推广实施节水减污工程，推行农业清洁生产技术，发展农业循环经济，改变农民生产生活方式，使水源地再生水利用率达到30%，保障主要入库河流流经村镇的河段和农田排水水质不低于Ⅲ类。

远期目标（2023-2025年）：全面推广实施生态恢复建设工程，长期坚持人口只出不进、耕地只减不增、林地只增不减的基本原则，人口总量控制在6万人以内，耕地面积控制在15万亩以内，森林覆盖率提高到75%;显著改善生态环境，优化生态系统结构，增强水源涵养和水体净化生态功能。主要污染物TN、TP、入库总量分别控制在150t/a、7.5t/a，库体和主要入库河流水质不低于Ⅱ类，保障饮用水资源持续利用。控制指标见表1。

3.2 云龙水库水环境容量测算

根据云龙水库生态保护区内的污染负荷现状和规划的水质控制目标，考虑云龙水库的自然形态和水文特征，兼顾监测数据的可得性，选定完全均匀混合水质模型来描述水库的水质状态变化。控制规划以TN和TP作为研究对象，选定迪隆（Dillion）模型来计算相应时段水库TN、TP水环境容量。水环境容量计算公式：

云龙水库以TN、TP作为主要水污染控制因子，以保护区水质保护目标为控制限制，按照10%、50%、90%保证率水文年作为设计水量，对水环境容量进行计算。云龙水库水质模型参数基本数据见表2。

3.3 水环境总量控制措施

水源区污染物总量控制实行预防为主、防治结合、统一规划、合理布局、分区控制、分质处理等措施，防患于未然。根据水源区情况，采取的控制措施如下：

（1）污染源控制措施。建设农地径流污染控制工程。一级保护区内禁农禁耕，二级保护区内建立沟渠缓冲带网络，收集农田径流，使径流首先流入缓冲系统，再导流到植被带和人工湿地带，达到阻滞、降解、净化作用;减少化肥、农药使用量，推广低毒和生物农药的使用;实施粪便综合处理[2]。对畜禽粪便、废水和其他废弃物进行无害化处理或者综合治理的措施;一级、二级保护区内实施水源涵养林工程，实行退农退耕;建立村落生活垃圾的收运和处理系统，建设农村家庭沼气池，处理村落居民粪便污水;加强环境保护宣传和管理，提高居民的环保意识[2]。通过以上措施，预测TN、TP削减量约40%左右。

（2）污染河流水体治理。设置功能性湿地，优化生态功能;对污染比较严重且对水源地具有重要影响的河道实行强化净化工程。通过以上措施，预测TN、TP削减量约30%左右。

（3）生态工程措施。依据水源地水土条件，采取的主要措施有：完善水源地周边的生态系统，对水源地周边及主要入库河流进行绿化护岸、生态护坡等措施[2];对水源地保护区内的裸露地、废弃地进行生态修复措施;增建生态湿地，形成生态功能系统。通过以上措施，预测TN、TP削减量约30%左右。

4 结语

云龙水库作为昆明最重要的饮用水源区，在保护区内影响水质的点源污染已得到了有效控制，但目前非点源污染的形势依然严峻，主要污染类型为牲畜养殖污染、水土流失、农业人口生活污染、农业化肥污染等。结合水源区现状与污染负荷控制目标，继续增大水源區林地比重、规划建设植被防护带、发展生态农业，加强生态湿地建设等非点源污染防控措施。使污染负荷削减量达到总量控制目标，才能有效保护水源地水质安全。

参考文献

[1]谷永丽，王瑞华.昆明市云龙水库饮用水源区生物多样性保护规划研究[J].安徽农业科学，2015.

[2]于凤存，方国华，徐佳，张卫.中小型湖库型饮用水水源地污染负荷总量控制探讨[J].水文，2015.

[3]刘婷婷.基于GIS的流域水环境管理决策信息系统研究[D].北京：北京林业大学，2008.

[4]赵曙光.稻蟹生态种养水环境的管理[J].现代农业科技，2019（02）：169+173.

收稿日期：2019-02-20

作者简介：谷永丽（1980-），女，彝族，硕士，讲师，研究方向为景观规划设计实践与研究。