賈付權,吳 雪,2,張 英,王麗霞,朱啟鳳
(1. 昆明市生態(tài)環(huán)境科學研究院,云南 昆明 650032;2. 昆明理工大學環(huán)境科學與工程學院,云南 昆明 650500)
南盤江流域位于珠江源頭區(qū),具有西南地區(qū)河流的典型特征;上游河谷開闊、地勢平坦,中下游縱坡較大、水流湍急;流域水資源相對豐富,但引水式水電站逐級分布,水資源開發(fā)利用率較高;流域范圍是典型的喀斯特巖溶地區(qū),河流明暗交替,流域內高原湖泊眾多;流域生態(tài)系統(tǒng)退化,水土流失嚴重[1]。獨特的水文、地貌特征和相對落后的社會經濟發(fā)展水平,使得南盤江流域水生態(tài)系統(tǒng)脆弱,水環(huán)境治理基礎薄弱,水污染防治壓力巨大。近年來在昆明市水生態(tài)環(huán)境整體改善的背景下,南盤江流域水污染防治基礎設施建設滯后,尚未全面消除劣V 類水體,部分河段還存在減脫水現(xiàn)象,凸顯出了昆明市水污染防治工作區(qū)域之間不協(xié)調不平衡的問題,流域治理水平亟待提升。
南盤江為珠江主源,發(fā)源于云南省曲靖市沾益縣烏蒙山脈馬雄山南麓,于石林與陸良交界處石板塘由東向西進入昆明(石林縣)境,穿宜良縣,在宜良竹山鄉(xiāng)江邊山南端出昆明(宜良縣)境,入紅河州的彌勒縣[2]。南盤江昆明段全長132 km,其中宜良縣境內河長117.9 km,石林縣境內河長14.1 km,主要支流有麥田河、獐子壩河、賈龍河、西河、巴江和普拉河等。
南盤江流域(昆明段)位于東經103°00′~103°39′,北緯24°29′~25°20′之 間,流域總面積3 671 km2,其中宜良縣部分1 985 km2,石林縣部分1 686 km2。流域地貌以山地為主,盆地、谷地和湖泊地貌次之,具有山地與小盆地相間為總的地貌特點[3]。流域地處低緯度高原,屬北亞熱帶季風氣候,冬春干旱少雨,夏秋多雨濕潤[4],年降水899 mm。南盤江流域內水資源具有年內分布不均,地區(qū)分布不均,年際分布不均的特點。目前,流域內已建成有大中小各類水庫208 座,小壩塘495 座,流域水資源開發(fā)利用率高于昆明市平均水平。2019 年,南盤江流域(昆明段)常住總人口69 萬人,其中城鎮(zhèn)人口14.8 萬人,農村人口54.2 萬人;流域內人口主要集中在宜良縣,占流域總人口的63%;地區(qū)生產總值(GDP)271 億元,三次產業(yè)結構比重為27:21:52。
南盤江干流有天生橋、柴石灘、狗街和祿豐村4 個監(jiān)測斷面,其中天生橋為入境斷面,祿豐村為出境斷面。南盤江昆明段水環(huán)境現(xiàn)狀較為復雜,既有優(yōu)良水體河段,又有劣V 類水體河段,總體上呈現(xiàn)出兩頭好、中間差的特點。近5 年南盤江干流4 個監(jiān)測斷面水質變化情況,見圖1。
入境斷面天生橋水質穩(wěn)定達Ⅲ類水標準;柴石灘斷面水質最優(yōu),可達Ⅱ類水標準;位于宜良縣縣城段的狗街斷面水質迅速惡化,2020 年水質為劣Ⅴ類,TP 超標0.77 倍;出境斷面祿豐村水質較狗街斷面水質有了顯著提升,水質可達Ⅲ類水標準,與入境斷面比較來看,COD 和NH3-N 變化較小,但TP 有所惡化??傮w上,南盤江昆明段沿程水質呈現(xiàn)出先變差再變好的趨勢,狗街斷面水質最差,且狗街斷面TP 濃度有惡化趨勢,2016~2019 年尚能達IV 類,但2020 年迅速惡化呈劣V 類。2020 年水質惡化的主要原因是降雨量增加,導致農業(yè)農村面源污染入河量增大。
南盤江流域(昆明段)水污染源主要包括點源(城鎮(zhèn)生活源、第三產業(yè)和工業(yè)源)和面源(城市面源、農村生活面源、農業(yè)生產面源和水土流失)。其中城鎮(zhèn)生活源采用城鎮(zhèn)常住人口數(shù)和城鎮(zhèn)人均排污系數(shù)計算,第三產業(yè)源和工業(yè)源利用昆明市第二次污染源普查成果,城市面源和水土流失污染源采用輸出系數(shù)法計算,農村生活面源采用農村常住人口和人均排污系數(shù)計算,農業(yè)生產面源采用流失系數(shù)法和排放系數(shù)法計算。由于在南盤江流域尚未開展過系統(tǒng)的污染系數(shù)調查研究,污染負荷核算所需的主要參數(shù)參考昆明市滇池流域相關研究成果[5]。城鎮(zhèn)生活源、第三產業(yè)、工業(yè)源產生量減去污水處理廠的削減量,即為點源入河量;面源經過排放設施削減和沿程削減即為面源入河量。2019 年南盤江流域(昆明段)主要水污染物COD、NH3-N、TN 和TP 的產生量分別為60 043、4 220、7 905 和2 669 t,經過污水處理廠等設施削減和沿程削減后,COD、NH3-N、TN 和TP 的入河量分別為8 792、1 044、2 181 和599 t,見表1。
按污染源構成來看,點源和農業(yè)生產面源是南盤江流域(昆明段)的主要水污染來源,占入河污染負荷總量的67.6%~92.6%。其中,入河COD、NH3-N 和TN 主要來自點源,分別占全流域入河污染負荷總量的42.8%、45.0%和48.8%;TP 主要來自農業(yè)面源,占全流域入河TP 入湖污染負荷總量的50.8%,見表2。
表2 2019 a 南盤江流域(昆明段)污染負荷構成情況 %
長期以來,昆明市水污染防治工作的重心在滇池流域?!熬盼濉币詠?,滇池保護治理投資已超574.4 億元[6]。以“十三五”為例,昆明市重點流域水污染防治規(guī)劃投資的70%在滇池流域,南盤江流域規(guī)劃投資僅占3%。2019 年宜良縣和石林縣全年財政總收入僅13.35 億元和6.9 億元[7-8],環(huán)保投入能力十分有限。在“十四五”期間國家重點流域水生態(tài)環(huán)境保護和“河長制”全面推行的新要求和新趨勢下,區(qū)域水生態(tài)環(huán)境保護不平衡不協(xié)調的問題逐步凸顯,南盤江流域(昆明段)環(huán)?;A設施建設滯后,已成為了昆明市水生態(tài)環(huán)境保護工作的短板之一,治理工作急需提速。
目前,南盤江流域共建成投產3 座城鎮(zhèn)生活污水處理廠,總設計處理能力為6 萬m3/d,2019 年實際運行規(guī)模為4.45 萬m3/d,其中,石林縣污水處理廠已滿負荷運行,隨著社會經濟及人口的發(fā)展,現(xiàn)狀污水處理廠運行壓力將持續(xù)增加,亟需提高污水處理能力;宜良第一和第二污水處理廠運行負荷率僅為75%和48%,運行負荷率明顯偏低,說明現(xiàn)狀污水處理能力已經能滿足區(qū)域處理需求,但流域內污水收集系統(tǒng)建設整體滯后,尤其宜良縣第二污水處理廠服務范圍內僅部分新建小區(qū)有管網覆蓋,大部分區(qū)域仍為管網空白區(qū),城區(qū)主要支流西河僅部分河段建設有截污管網,污水直排問題較為突出。
集鎮(zhèn)和農村生活污水處理設施項目建設滯后,現(xiàn)狀集鎮(zhèn)和農村生活污水未得到有效處理。流域內除宜良縣馬街鎮(zhèn)2020 年建成集鎮(zhèn)污水處理廠以外,其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)均無污水收集處理設施。流域分布有大量村莊,農村生活污水多以無序散排為主,通過溝渠直排河道或排入附近農田、池塘后隨徑流入河。宜良縣864 個自然村中,僅245 個自然村建設有污水處理設施,共計建設有污水處理設施262 座,仍然有72%的自然村未配套建設污水處理設施,已建的污水處理設施受進水系統(tǒng)不完善、運行管理難度大等問題,基本未正常投入使用。根據(jù)宜良縣第二次污染源普查數(shù)據(jù)統(tǒng)計,宜良縣有20 個農村集中式污水處理設施,總設計處理能力為5 147 m3/d,實際污水處理能力僅159 m3/d,不足設計處理規(guī)模的5%,配套管網建設嚴重滯后。
2019 年南盤江流域(昆明段)耕地面積2 306.7 hm2,氮肥和磷肥施用量分別為17 754 和6 862 t,耕地多為大棚且沿河分布,農業(yè)耕作周期短、化肥農藥施用量多,且由于農膜的大量使用,農田徑流產生量大,農業(yè)種植過程中的農藥化肥流失對南盤江水質影響突出。農業(yè)生產中產生的大量有機固廢(如作物秸稈、畜禽糞便)未妥善收集處置,對環(huán)境造成一定負面影響。流域內畜禽養(yǎng)殖量較多,宜良縣有規(guī)?;B(yǎng)殖場119 家石林縣26 家,規(guī)?;B(yǎng)殖場絕大部分建設有雨污分流、沉淀池和堆糞場等糞污處理設施,仍然有部分規(guī)?;B(yǎng)殖場糞污利用率較低,廢棄物綜合利用率不足75%。此外,流域內畜禽散養(yǎng)較多,散養(yǎng)畜禽糞便資源化利用普遍偏低,部分畜禽糞便存在隨雨水沖刷和徑流攜帶入河現(xiàn)象。根據(jù)入河污染負荷核算結果,來自于農業(yè)面源的COD、NH3-N、TN 和TP 負荷各占各類污染物入河污染負荷總量的24.8%、47.2%、39.2%和50.8%。
南盤江流域(昆明段)多年平均的水資源量為8.57 億m3,人均水資源量為1 175 m3,低于全國人均水資源量水平(2 020 m3)[9]。2018 年,南盤江流域(昆明段)水資源開發(fā)利用率30.8%,是昆明市水資源開發(fā)利用率最高的流域?,F(xiàn)狀流域內水資源開發(fā)利用主要以農業(yè)用水及引水式水電站開發(fā)利用為主。南盤江流域(昆明段)內有15 座小型水電站,總裝機容量為16 708 kW。由于已建水利設施水資源開發(fā)利用不合理,尚未制定并落實生態(tài)流量整改方案,且生態(tài)流量監(jiān)測監(jiān)管機制不健全,水電站壩下普遍存在嚴重的減脫水河段,生態(tài)基流得不到保障,部分河段長時間斷流,水動力條件較差,水面被水葫蘆完全覆蓋。河道連通性較差,導致河道生態(tài)功能退化,水生生物及植物生境遭到破壞,河道生物完整性指數(shù)下降,嚴重影響河道水生態(tài)系統(tǒng)健康。此外,還有羅碧電站、匯口電站、匯豐電站、海落田電站以及祿豐村電站等5 座水電站不在昆明市管轄范圍內,但水電站的引水口位于南盤江(昆明段)流域內,協(xié)調管理困難。
流域內局部區(qū)域生態(tài)極度脆弱。宜良縣中度以上水土流失面積754 km2,占總面積40.0 %,屬南盤江流域水土流失較為嚴重的區(qū)域。石林縣生態(tài)環(huán)境多樣性差,生態(tài)系統(tǒng)退化,局部區(qū)域石漠化現(xiàn)象嚴重。生態(tài)環(huán)境自身的脆弱性和敏感性導致水環(huán)境易污染難治理,兼顧發(fā)展與保護難度較大。
南盤江流域是典型的跨行政區(qū)流域,上游的水環(huán)境保護和水資源利用情況會直接影響下游的水生態(tài)環(huán)境狀況。為了解決跨行政區(qū)流域上下游利益沖突,我國從20 世紀90 年代起就開始研究和實踐流域橫向生態(tài)補償機制[10]。珠江流域涉及云、貴、桂、粵、湘、贛6 省和港、澳2 個特別行政區(qū)[11],其中流經江西省和廣東省的東江自2016 年起就已建立了流域上下游橫向生態(tài)補償機制[12],是我國較早開展流域橫向生態(tài)補償?shù)牡貐^(qū)。但珠江上游的南盤江協(xié)調管理機制還不完善,流域橫向生態(tài)補償機制尚未建立,難以界定不同行政區(qū)的水污染防治責任,不利于流域協(xié)同治理。
目前,我國的環(huán)境保護和生態(tài)文明建設面臨著前所未有的歷史機遇和挑戰(zhàn)。一方面,國家提出2035 年的階段目標要求“生態(tài)環(huán)境根本好轉、美麗中國建設目標基本實現(xiàn)”,與以往生態(tài)環(huán)境保護戰(zhàn)略目標相比,戰(zhàn)略進程基本提前了15 年左右,要求更高[13]。另一方面,“十四五”期間,南盤江流域經濟仍將保持中高速增長,轉結構、調增長依然有較大難度;未來一段時期仍處于城鎮(zhèn)化加速階段。隨著工業(yè)污染、城鎮(zhèn)點源污染深入治理,減排空間將越來越小。未來減排重點領域需要向點多面廣的合流制區(qū)域溢流污染、城市面源、農業(yè)面源和水土流失等拓展,污染減排壓力很大。
對于類似南盤江流域(昆明段)的水污染防治基礎薄弱的流域,在進行水環(huán)境綜合整治時要避免急功近利和治標不治本的問題。需要意識到,流域的水污染防治基礎設施完善不可能一蹴而就,對于南盤江流域(昆明段)這類生活污水收集處理率較低的流域,還應將治理工作的重心放在截污治污體系完善這類環(huán)境效益顯著的項目上,必須警惕過度依賴引水稀釋和末端治理等治標不治本的措施。
開展南盤江干流和主要支流的截污工程建設,沿河布設截污管道,收集污水就近進入污水處理廠;建設石林縣第二污水處理廠及配套管網工程,加快推進宜良縣第二污水處理廠配套管網設施建設,結合舊城改造、道路提升改造等項目完善雨污分流設施,完善縣城區(qū)支管,提高污水處理廠進水濃度;針對目前尚無污水處理設施的宜良縣8 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)和石林縣4 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道),加快建設集鎮(zhèn)污水處理站及配套管網建設項目,提高污水收集處理率;推進宜良縣和石林縣建制鎮(zhèn)垃圾處理場(站)建設項目,提升生活垃圾收集、轉運和處理能力。
大力發(fā)展綠色生態(tài)農業(yè),創(chuàng)新綠色農業(yè)發(fā)展方式,大力推廣“環(huán)境友好型”技術,鼓勵農業(yè)生產基地循環(huán)化改造,積極加快農業(yè)面源污染綜合治理示范工程建設;開展流域農業(yè)面源污染治理項目,實施農村生物質能源與農業(yè)有機廢棄物資源化利用,推廣測土配方施肥、水肥一體化和農作物病蟲害綠色防控技術;開展流域畜禽養(yǎng)殖污染治理項目,加強流域禁養(yǎng)區(qū)養(yǎng)殖情況的監(jiān)管,認真落實轄區(qū)內畜禽養(yǎng)殖污染防治和規(guī)劃控制工作。加快推進南盤江流域內農村污水處理設施建設,宜良縣新建632 個村莊分散式污水處理站,石林縣新建59 個村莊分散式污水處理站,處理站工藝選擇要因地制宜,靠近南盤江較近的村莊宜采取高標準污水處理工藝,偏遠村莊可推廣低成本、易維護的處理技術。
南盤江宜良縣段現(xiàn)狀大部分河段處于天然狀態(tài),河道土質岸坎不穩(wěn)定,洪水期坍塌現(xiàn)象時有發(fā)生,因此有必要開展南盤江干流河道綜合整治,提升河道防洪能力,改善河道生態(tài)景觀。結合河道工農業(yè)用水和水生態(tài)保護的需求,科學計算和專題論證水電站生態(tài)流量。開展生態(tài)流量保障試點,制定河道生態(tài)流量保障實施方案[14]。開展水電站下泄生態(tài)流量監(jiān)控項目,按照南盤江流域水電站下泄生態(tài)流量整改的相關要求,對核定的各水電站生態(tài)流量值進行常態(tài)化監(jiān)控和管理,確保南盤江干流狗街斷面至祿豐村斷面主河道不斷流,生態(tài)基流有保障。
開展宜良縣“五采區(qū)”和礦山恢復治理項目,對流域內“五采區(qū)”和礦山進行補植補綠和土地復墾,治理水土流失。在南盤江干流狗街至祿豐村段開展水葫蘆打撈和資源化利用工程,治理內源污染,保障河道行洪安全。開展河道水生態(tài)監(jiān)測和河道水生態(tài)健康評價,準確評估河道水生態(tài)環(huán)境狀況,科學合理制定“有河有水、有魚有草、人水和諧”目標指標體系,為后續(xù)開展河道水生態(tài)保護修復奠定基礎。
一是深入推進“河長制”。充分發(fā)揮各級河長作用,強化“河長制”考核,盡快查清南盤江入河排污口底數(shù),加大河道內水葫蘆清理、生態(tài)流量保障管控,確保南盤江水流暢通、河面清潔。二是建立完善生態(tài)補償機制。加快建立南盤江昆明境內縣區(qū)及跨州市的流域橫向生態(tài)補償機制,深入研究補償標準和依據(jù),科學合理制定補償辦法,通過“誰污染誰買單”的生態(tài)補償機制落實地方水環(huán)境保護治理主體責任。三是建立水電站有序開發(fā)協(xié)調管理機制。由于南盤江昆明段上有5 座水電站為相鄰州市管轄,應建立健全與相鄰州市的協(xié)調管理機制,必要時從省級層面進行高位統(tǒng)籌,統(tǒng)一聯(lián)動,確保河道不斷流。四是學習借鑒滇池流域的“雙目標責任制”,以水質提升為目標,精準測算水環(huán)境容量,科學計算各匯水單元污染負荷目標削減量并進行任務分解,實施精準目標管理和量化考核管理。
南盤江昆明段是珠江水系重要組成部分,也是昆明市重點流域的重要組成部分。然而長期以來,南盤江流域(昆明段)治理投入不足,水污染治理基礎設施建設滯后,水資源開發(fā)利用與水生態(tài)保護矛盾突出,是昆明市水生態(tài)環(huán)境保護工作的薄弱環(huán)節(jié),治理急需提速。南盤江流域(昆明段)水生態(tài)環(huán)境保護應以“三水統(tǒng)籌、綠色發(fā)展、流域協(xié)同”為基本思路,以問題為導向,盡快補齊基礎設施短板,著重解決好發(fā)展與保護的協(xié)調問題。