磷礦開發(fā)對星云湖總磷污染影響研究

金星，王林，祁云寬，劉宇，陸婭

(1.玉溪市環(huán)境科學(xué)研究所，云南玉溪653100;2.玉溪師范學(xué)院資源環(huán)境學(xué)院，云南玉溪653100)

磷礦開發(fā)對星云湖總磷污染影響研究

金星1，王林2，祁云寬1，劉宇1，陸婭1

(1.玉溪市環(huán)境科學(xué)研究所，云南玉溪653100;2.玉溪師范學(xué)院資源環(huán)境學(xué)院，云南玉溪653100)

通過對星云湖流域磷礦開發(fā)污染歷史的分析，并將星云湖與杞麓湖各污染源入湖污染負荷進行比較研究，得出磷礦開發(fā)是造成星云湖TP污染負荷較大的重要原因。磷礦開發(fā)對星云湖TP輸入量為58.66t/a，占總?cè)牒廴矩摵傻?8.2%。

磷礦開發(fā);星云湖;總磷污染負荷

星云湖周邊磷化工發(fā)展歷史悠久，北面周德營河上游有江達磷化工、溫泉磷肥廠;東大河上游有天湖化工(已于2008年關(guān)閉)和清水溝磷礦。東面螺螄鋪流域集中了實龍化工、上壩磷肥廠、路居磷肥廠、江磷集團、星湖磷制品廠及楊柳壩磷礦6家磷化工企業(yè)。星云湖徑流區(qū)內(nèi)的磷礦開發(fā)利用，造成了星云湖磷污染的獨特性［1］。為了更好地研究星云湖磷污染的特征，將未受到磷化工污染的杞麓湖作為對照，從而分析磷礦開發(fā)對星云湖磷污染的影響程度和特性。

1 磷礦開發(fā)對星云湖的污染歷史分析

星云湖藍藻暴發(fā)頻繁，與水體中含有豐富的磷有關(guān)。將星云湖與其流域面積和水量相當?shù)蔫铰春M行比較(表1)，可以發(fā)現(xiàn)星云湖水體平均氮磷比是10∶1，杞麓湖水體平均氮磷比是45∶1。星云湖藻類生物總量是杞麓湖的8倍，星云湖藍藻生物量是杞麓湖的16倍，杞麓湖近幾年都沒有發(fā)生藍藻暴發(fā)，而星云湖長年藍藻暴發(fā)，其原因是星云湖磷含量比杞麓湖高近3.7倍，水體中豐富的磷成為誘導(dǎo)星云湖藍藻暴發(fā)的主要因素。

表1 星云湖、杞麓湖流域環(huán)境要素對比表

對兩湖環(huán)境要素進行對比分析，兩湖的流域面積、湖水面積都沒有較大的差異，但杞麓湖流域內(nèi)人口、耕地面積比星云湖多，因此可以推斷農(nóng)業(yè)面源污染負荷量大于星云湖流域。從杞麓湖和星云湖水質(zhì)變化趨勢可以得到(圖1)，雖然兩個湖泊TN的變化趨勢一致，但杞麓湖TN含量一直遠高于星云湖，這也驗證了杞麓湖農(nóng)業(yè)面源污染負荷較大的原因。而兩個湖泊水質(zhì)TP變化趨勢完全不同，杞麓湖TP呈緩慢升高趨勢，與TN變化趨勢相當;而星云湖TP濃度近些年迅速提高［2］，變化幅度大于TN的變化趨勢。尤其2000年以后，TP濃度一路飆升，遠高于杞麓湖的污染水平，這期間正是星云湖流域內(nèi)磷礦開發(fā)增產(chǎn)擴能的階段，磷化工的擴張與星云湖的磷污染呈現(xiàn)出明顯的響應(yīng)關(guān)系。比較兩個湖泊N/P濃度比變化曲線可以得到，杞麓湖氮磷比(N/P)基本上在45左右浮動，而星云湖N/P呈下降趨勢，到2004年降到最低6左右。通過上述分析，可以推斷出兩個湖泊的主要污染來源不同。星云湖流域以磷化工為支柱產(chǎn)業(yè)。磷化工對星云湖造成影響，使星云湖水體磷的變化趨勢與以農(nóng)業(yè)面源污染為主的杞麓湖存在顯著性差異。

2 兩湖主要入湖污染負荷對比分析

從兩湖徑流區(qū)各種源的入湖污染負荷量對比，更能發(fā)現(xiàn)兩湖主要污染來源存在明顯差異。根據(jù)星云湖、杞麓湖“十二五”規(guī)劃的統(tǒng)計數(shù)據(jù)對比發(fā)現(xiàn)［3，4］，杞麓湖徑流區(qū)人口數(shù)量、耕地面積都比星云湖要多，因此農(nóng)村面源、農(nóng)業(yè)面源、城鎮(zhèn)及工業(yè)點源的入湖污染負荷量都明顯高于星云湖，杞麓湖呈現(xiàn)出以農(nóng)業(yè)、農(nóng)村面源和城鎮(zhèn)點源為主要污染特征的影響機制，在這一機制影響下，COD、TN和NH3－N的總?cè)牒廴矩摵闪颗c星云湖在同一水平上，而TP入湖污染負荷要遠小于星云湖(見表2和圖2)。星云湖TP高污染負荷這一特征十分突顯，入湖TP污染負荷是杞麓湖的2.15倍。究其原因，除了星云湖徑流區(qū)內(nèi)的畜禽養(yǎng)殖業(yè)規(guī)模及排放較大外，磷礦開發(fā)污染也是另一重要原因(見圖1～圖3)。

表2 兩湖主要入湖污染負荷比值表

3 磷礦開發(fā)對星云湖TP污染輸入量調(diào)查

根據(jù)此次《磷礦開發(fā)磷污染對撫仙湖和星云湖的影響研究》課題調(diào)查，磷礦開發(fā)主要通過地表徑流和大氣沉降兩種途徑向星云湖輸入磷污染物。陸地入湖主要通過東西大河、螺螄鋪河和周德營河輸入，其中螺螄鋪河TP輸入量最大。磷礦開發(fā)對星云湖磷污染輸入總量為58.66t/a，占入湖TP污染負荷總量的28.23%，其中大氣沉降入湖量12.06t/a，陸地徑流入湖量46.6t/a。

4 結(jié)論

通過對星云湖受磷礦開發(fā)污染歷史的分析，并將星云湖流域內(nèi)各污染源的入湖污染負荷與杞麓湖作對比研究，得出星云湖TP污染負荷要明顯高于杞麓湖，而其它污染指標卻在同一水平。造成這一現(xiàn)狀的主要原因是星云湖受流域內(nèi)磷礦開發(fā)的影響較大，磷礦開發(fā)向湖泊的磷輸入量為58.66t/a，占星云湖入湖TP污染負荷量的28.23%，因此治理磷礦開發(fā)污染是遏制星云湖富營養(yǎng)化趨勢的必要舉措。

［1］靳澍清，金星.星云湖徑流區(qū)磷礦開采開發(fā)磷污染入湖量調(diào)查［J］.環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊，2010，(6).

［2］中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會.杞麓湖“十二五”水污染防治規(guī)劃(2011～2015年)［R］.2011.

［3］中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會.星云湖“十二五”水污染防治規(guī)劃(2011～2015年)［R］.2011.

Study on the Influence of Phosphorite Exploration on the Total Phosphorus Pollution in Xingyun Lake

JIN Xing1，WANG Lin2，QI Yun－kuan1，LIU Yu1，LU Ya1
(Yuxi Institute of Environmental Science，Yuxi Yunnan 653100 China)

Through analyzing the pollution history of phosphorite exploration in Xingyun lake basin，the main reasons of high phosphorus pollution from phosphorite exploration were disclosed by comparing the pollution loads drained into lake from different pollution sources between Xingyun lake and Qilu lake.The input of total phosphorus to Xingyun lake was 58.66 tons per year，which was account for 28.8%of the total pollution load.

phosphorite exploration;Xingyun lake;total phosphorus load

X82

A

1673－9655(2011)06－0078－03

2011－05－16