“十三五”期間入滇河道水質(zhì)變化趨勢(shì)分析

劉 平 陶 冕 左李美 李建文

（昆明市城市排水監(jiān)測(cè)站 云南昆明 650100）

引言

滇池是我國(guó)著名的高原淡水湖泊，屬金沙江水系，位于昆明市南端，湖體略呈弓形，弓背向東，南北長(zhǎng)約40km、東西最寬處12.5km、湖水面積309km2，流域面積為2920km2。流域內(nèi)年平均降雨量少、蒸發(fā)量大，水資源儲(chǔ)備量非常稀少，流域周圍有大大小小35 條入湖河道，這些河流的發(fā)源地多來自于流域北部、東部和南部的山地，穿過流域內(nèi)人口密集的城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村。

自上世紀(jì)80 年代以來，流域內(nèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，城市人口隨之急劇增加，水資源過度開發(fā)和污染物大量排放，導(dǎo)致滇池及周圍河道遭受嚴(yán)重污染。入滇河道既是滇池主要污染物的來源，又是滇池流域水生態(tài)環(huán)境的重要組成部分，研究滇池流域主要河道入滇斷面水質(zhì)和污染指標(biāo)的變化趨勢(shì)，對(duì)滇池流域水生態(tài)環(huán)境提升具有重要意義。

本文選取流域內(nèi)24 條主要入滇河道“十三五”期間水質(zhì)和污染指標(biāo)變化趨勢(shì)進(jìn)行分析，以期為改善滇池流域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況提供參考。滇池是一個(gè)人工控制的半封閉湖泊，入湖補(bǔ)給水量小，換水周期長(zhǎng)，水動(dòng)力交換性能較差[1～8]。牛欄江-滇池生態(tài)補(bǔ)水工程是將牛欄江江水經(jīng)曲靖市會(huì)澤縣德澤水庫引入昆明市，水源一部分作為昆明市飲用水，另一部分補(bǔ)入滇池。工程自2013 年12 月28 日建成投用[9]，在“十三五”期間通過盤龍江向滇池累計(jì)補(bǔ)水25.19 億m3。

1 研究方法

1.1 昆明市降雨量及牛欄江-滇池生態(tài)補(bǔ)水量

降雨是入滇河道水量的重要來源，研究“十三五”期間昆明市年降雨量可對(duì)比不同年份降雨量對(duì)河道各污染物指標(biāo)的影響，牛欄江-滇池生態(tài)補(bǔ)水是盤龍江重要水量來源，研究牛欄江-滇池生態(tài)補(bǔ)水量，可對(duì)比出不同補(bǔ)水量對(duì)盤龍江各污染指標(biāo)的影響。

1.2 采樣點(diǎn)位與時(shí)間

本次研究是在滇池流域35 條入滇河道中選取24條主要河道入湖口設(shè)置24 個(gè)采樣點(diǎn)（均為單位根據(jù)實(shí)際需要布點(diǎn)，非國(guó)控、省考、市考斷面），具體監(jiān)測(cè)斷面見圖1。于2016 年至2020 年每月上中旬開展一次水質(zhì)監(jiān)測(cè)。研究中對(duì)7 項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)變化趨勢(shì)進(jìn)行了分析，分別是：溶解氧（DO）、高錳酸鹽指數(shù)（CODMn）、化學(xué)需氧量（CODCr）、五日生化需氧量（BOD5）、總磷、氨氮、陰離子表面活性劑。

圖1 24條入湖河道監(jiān)測(cè)斷面

1.3 樣品采集、測(cè)定

水質(zhì)樣品的采集、運(yùn)輸、保存嚴(yán)格按照《地表水和污水監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（HJ/T 91-2002）[10]進(jìn)行，水質(zhì)參數(shù)的測(cè)定按《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838-2002）[11]所列分析方法標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范進(jìn)行。

1.4 水質(zhì)評(píng)價(jià)方法

對(duì)水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算統(tǒng)計(jì)，采用每條河道每年12 次監(jiān)測(cè)參數(shù)年平均值作為水質(zhì)類別的判定數(shù)據(jù)，斷面水質(zhì)類別、流域水質(zhì)類別的分級(jí)評(píng)價(jià)及主要污染指標(biāo)的確定按《地表水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)辦法（試行）》（環(huán)辦【2011】22 號(hào)）[12]進(jìn)行。分析中所用某一評(píng)價(jià)指標(biāo)斷面超標(biāo)率計(jì)算見公式1。

2 監(jiān)測(cè)結(jié)果及分析

2.1 24條主要河道入湖斷面水質(zhì)類別變化分析

由圖2 可以看出，“十三五”期間，劣V 類（重度污染）水質(zhì)斷面占比明顯下降，由70.8%下降為8.3%；V、IV 類水質(zhì)斷面由29.2 %上升為45.8 %；I-III 類（優(yōu)良水質(zhì)）斷面水質(zhì)斷面占比逐年顯著上升，由0 %上升為41.7%，滇池流域主要河道入湖斷面水質(zhì)呈現(xiàn)好轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。

圖2 入湖斷面水質(zhì)類別比例圖

由表2（“十三五”期間滇池流域24 條主要入湖河道水質(zhì)情況）可以看出，除姚安河、海河、采蓮河?xùn)|側(cè)入湖口始終為劣V 類外，其余21 個(gè)入湖斷面水質(zhì)均有所提升，其中新寶象河、小清河、金家河、老運(yùn)糧河、西壩河、枧槽河、撈魚河、白漁河、茨巷河、古城河10 條河道水質(zhì)基本改善了2-3 個(gè)級(jí)別，水質(zhì)提升顯著。

表2 “十三五”期間滇池流域24條主要入滇河道水質(zhì)情況

2.2 24條主要河道入湖斷面水質(zhì)指標(biāo)變化趨勢(shì)分析

分指標(biāo)看，“十三五”末期，除船房河外，所有河道總磷均呈下降趨勢(shì)，下降最大為洛龍河，幅度達(dá)84.4%；船房河升幅最大為41.2%，但是在水質(zhì)類別判定中，不惡化水質(zhì)類別。氨氮除老寶象河、船房河、西壩河外均呈下降趨勢(shì)，降幅最大為茨巷河，幅度達(dá)97.1%；老寶象河升幅最大為40.7 %，在水質(zhì)判別中，水質(zhì)下降一個(gè)類別。溶解氧在老寶象河、采蓮河?xùn)|入湖口、采蓮河西入湖口、船房河、洛龍河、大觀河呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，但是在水質(zhì)類別判定中，不惡化水質(zhì)類別；其余河道均呈上升趨勢(shì)，升幅最大為金家河，升幅為84.4%。高錳酸鹽指數(shù)除盤龍江、洛龍河、船房河外均呈下降趨勢(shì)，降幅最大為古城河，降幅達(dá)70.2%；盤龍江升幅最大為10.1%，但是在水質(zhì)類別判定中，不惡化水質(zhì)類別?；瘜W(xué)需氧量均呈下降趨勢(shì)，降幅最大為古城河，降幅達(dá)74.1%。五日生化需氧量除新寶象河、老寶象河、盤龍江、采蓮河西入湖口、洛龍河、船房河外，均呈下降趨勢(shì)，降幅最大為白魚河，降幅達(dá)55.7%；船房河升幅最大為90.1%，但是在水質(zhì)類別判定中，不惡化水質(zhì)類別。陰離子表活性劑在“十三五”末期已不再是污染因子。

在“十三五”時(shí)期，昆明市對(duì)采蓮河、大觀河、大清河、海河、老寶象河、烏龍河實(shí)施生態(tài)清淤，有效消除內(nèi)源污染釋放，增加污水處理廠尾水補(bǔ)入，提升河道流動(dòng)性。對(duì)流經(jīng)大量城中村的船房河、老寶象河、大觀河、小清河、大清河、姚安河、新運(yùn)糧河、老運(yùn)糧河、烏龍河、采蓮河?xùn)|側(cè)入湖口、采蓮河西側(cè)入湖口、海河等實(shí)施末端截污攔蓄，點(diǎn)源封堵，雨季雨污分流等措施，并結(jié)合智慧河道建設(shè)，提升河道應(yīng)急反應(yīng)速度。同時(shí)在北部片區(qū)正式運(yùn)行市第九、第十、第十一污水處理廠，進(jìn)一步將片區(qū)內(nèi)生活污水集中收集處置，從而減少生活污水進(jìn)入河道。

對(duì)于馬料河、洛龍河、撈魚河、白魚河、茨巷河、古城河等流經(jīng)村莊和農(nóng)業(yè)種植區(qū)的河流，流域內(nèi)村莊密集，村莊生活污水收集率只達(dá)到26 %，農(nóng)業(yè)種植區(qū)內(nèi)農(nóng)作物主要為蔬菜、花卉等。根據(jù)對(duì)呈貢農(nóng)田氮、磷化肥施用量的調(diào)查監(jiān)測(cè)報(bào)告，氮肥用量平均44.5kg/畝，磷肥用量平均為29.6kg/畝，高濃度化肥的使用、雨季雨水沖刷帶來大量氮磷污染。因此“十三五”期間，在撈魚河濕地旁新建撈魚河污水處理廠，白魚河附近建設(shè)白魚河污水處理廠，將附近居民生活污水納入集中處置。疏通洛龍河流域內(nèi)沿線村莊污水管網(wǎng)，將生活污水接入管網(wǎng)，納入到洛龍河雨水處理站集中處理。另外調(diào)整流域內(nèi)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)，將蔬菜、花卉種植逐漸調(diào)整為水稻、蓮藕種植。

此外昆明市率先施行了河道生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制，印發(fā)了《滇池流域河道生態(tài)補(bǔ)償辦法》《滇池流域河道生態(tài)補(bǔ)償金核算細(xì)則（試行）》《滇池流域河道生態(tài)補(bǔ)償水質(zhì)監(jiān)測(cè)辦法（試行）》等文件，于2017 年4 月正式實(shí)施生態(tài)補(bǔ)償金核算，并于2018 年開始在24 條入滇主河道建設(shè)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站，將總磷、總氮、化學(xué)需氧量、氨氮等納入監(jiān)測(cè)范圍，列入生態(tài)補(bǔ)償金核算指標(biāo)。通過生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制，倒逼轄區(qū)政府加大河道整治力度。同時(shí)昆明市于2017 年全面推行河（湖）長(zhǎng)制，建立市、縣（市）區(qū)和開發(fā)（度假）園區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)（街道）、村（社區(qū)）、村小組“四級(jí)河長(zhǎng)五級(jí)治理”責(zé)任體系，實(shí)行分段監(jiān)控、分段管理、分段考核、分段問責(zé)。此外還積極調(diào)動(dòng)廣大市民愛河、護(hù)河的熱情，形成了以政府為主導(dǎo)、全社會(huì)共同參與的局面，促進(jìn)了人水和諧及可持續(xù)發(fā)展。上述措施是入滇河道水質(zhì)穩(wěn)中向好的重要保障。

2.3 入滇河道主要污染指標(biāo)與降雨量關(guān)系變化分析

“十三五” 初期滇池流域河道主要污染指標(biāo)為CODCr、總磷、氨氮、溶解氧、CODMn、BOD5、陰離子表面活性劑（LAS），“十三五”末期主要污染物斷面超標(biāo)率逐年下降，其中CODCr、總磷、溶解氧斷面超標(biāo)率下降顯著，這三項(xiàng)指標(biāo)超標(biāo)率分別下降了83.3 %、45.8 %、33.3 %，LAS 斷面超標(biāo)率下降至0 %。這表明LAS 不再是入滇河道的主要污染指標(biāo)，但氨氮、總磷、BOD5、CODMn、溶解氧仍是主要污染指標(biāo)。

“十三五”期間不同年份降雨量對(duì)入滇河道污染指標(biāo)的影響，如圖3 所示。其中降雨對(duì)總磷、溶解氧的影響是顯著正相關(guān)，因雨水沖刷，城市面源、農(nóng)業(yè)面源氮磷等污染物隨雨水進(jìn)入河道，增加水體氮磷含量，河水中泥沙增加，降低水體溶解氧含量。對(duì)氨氮、CODMn、CODCr、BOD5的影響呈一定負(fù)相關(guān)，上述4 個(gè)污染指標(biāo)整體變化趨勢(shì)在2019 年反彈，從表1 可看出當(dāng)年降雨量減少至839.8 mm，降雨量降低對(duì)污染物有富集作用，導(dǎo)致污染物濃度上升。LAS 超標(biāo)率逐年下降，最后成為非污染因子，一方面是沿河城中村改造，生活污水集中收集，納入市政污水管網(wǎng)；另一方面是政府監(jiān)管部門嚴(yán)格執(zhí)法，落實(shí)《昆明市城市排水管理?xiàng)l例》，嚴(yán)厲查處餐飲企業(yè)私排餐飲廢水。

圖3 降雨量與主要污染指標(biāo)超標(biāo)率關(guān)系圖

2.4 牛欄江-滇池生態(tài)補(bǔ)水對(duì)盤龍江水質(zhì)影響分析

由圖4 可看出，牛欄江-滇池生態(tài)補(bǔ)水量由2016年的5.76 億m3逐年下降到2020 年的2.23 億m3，繼而出現(xiàn)升高的污染指標(biāo)有高錳酸鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量、五日生化需氧量，但升高幅度較小，不惡化水質(zhì)類別?？梢娕诮?滇池生態(tài)補(bǔ)水量對(duì)盤龍江部分水質(zhì)污染物指標(biāo)有一定影響，但不是決定因子?！笆濉币詠肀P龍江保護(hù)治理工作圍繞合流制溢流污染控制、完善優(yōu)化排水系統(tǒng)、防洪調(diào)蓄以及河道管理能力提升等方面開展?；拘纬伞霸搭^攔蓄-清污分流-錯(cuò)峰調(diào)蓄-水量調(diào)配”的水環(huán)境治理體系，將污水?dāng)r截，杜絕臟水入河，是盤龍江水質(zhì)長(zhǎng)期保持Ⅲ類的有力保障。

圖4 牛欄江-滇池生態(tài)補(bǔ)水量與盤龍江水質(zhì)關(guān)系圖

結(jié)語

（1）“十三五”期間滇池流域主要河道入湖斷面水質(zhì)總體呈現(xiàn)好轉(zhuǎn)趨勢(shì)，重度污染（劣V 類）水質(zhì)斷面明顯下降，優(yōu)良水質(zhì)（I-III 類）斷面占比逐年上升，滇池流域整體水質(zhì)狀況由重度污染轉(zhuǎn)為輕度污染,表明滇池流域水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量得到有效改善，昆明市多年實(shí)施水污染防治工作效益明顯。

（2）“十三五”期間入滇河道主要污染物斷面超標(biāo)率逐年下降，陰離子表面活性劑已不再是入滇河道的主要污染指標(biāo)，但氨氮、BOD5、總磷、CODMn、溶解氧仍是河道水質(zhì)進(jìn)一步提升的主要限制因子。

（3）“十三五”期間實(shí)施的河道清淤、河道生態(tài)修復(fù)、源頭補(bǔ)水、末端截污、管網(wǎng)建設(shè)、城中村改造、污水處理廠建設(shè)等工程是河道水質(zhì)改善的重要原因。同時(shí)昆明市實(shí)施的《河道生態(tài)補(bǔ)償辦法》，全面推進(jìn)河（湖）長(zhǎng)制，為河道治理提供機(jī)制保證，在制度上促進(jìn)水質(zhì)的改善。

（4）牛欄江-滇池生態(tài)補(bǔ)水是改善盤龍江水質(zhì)的部分原因，但圍繞盤龍江治理開展的合流制溢流污染控制、完善優(yōu)化排水系統(tǒng)、防洪調(diào)蓄以及河道管理能力提升是其水質(zhì)改善的主要原因。