解救嚴(yán)重污染湖泊的策略

徐才俊

（云南省水文水資源局）

摘要：本文針對嚴(yán)重污染的湖泊，提出了三方面治理湖泊的建議。

關(guān)鍵詞：湖泊　污染　治理

一、提　要

解救嚴(yán)重污染的湖泊，首先應(yīng)該采取工程措施，快速減少污染物入湖量和存湖量，然后再在全流域面上開展生態(tài)恢復(fù)和重建工作，才能使湖泊永續(xù)利用。

通常采用如下所示的“三線混合”型治理湖泊污染，雖然也能減少一些污染物入湖量，但實(shí)踐證明治污效果不明顯，污染物存湖量仍繼續(xù)增加，水質(zhì)下降，湖內(nèi)劣質(zhì)水外排，還貽誤治污時機(jī)。

較好的治污策略應(yīng)該是如下所示的“兩線分流”型，能快速遏制污染物入湖量，存湖量將持續(xù)減少，外排水質(zhì)明顯好轉(zhuǎn)。

兩相比較，同樣的技術(shù)，相近的投資，只因?qū)嵤┑攸c(diǎn)和順序的不同，必然產(chǎn)生兩種完全不同的效果。

二、實(shí)驗(yàn)　推理

為了便于說明湖泊水理特性，先來作個簡單實(shí)驗(yàn)。設(shè)有甲桶盛水V，水中污染物濃度a₀，另有乙桶盛水U，水中污染物濃度b；將乙桶盛水全部倒入甲桶中，攪拌均勻后取出水量U棄之；則甲桶水量仍為V，而水中污染物濃度則為：

不改變乙桶的盛水量和污染物濃度，重復(fù)一次上述實(shí)驗(yàn)后，甲桶水量仍為V，而水中污染物濃度則為：

顯而易見，在V＞U前提下，無論是a₀＜b還是a₀＞b，經(jīng)過多次（n）重復(fù)實(shí)驗(yàn)后，a_n最終都要無限逼近b。

已被開發(fā)利用的湖泊，水污染過程比上述實(shí)驗(yàn)復(fù)雜多了。這種湖泊水體中，污染物濃度不斷變化，根據(jù)物量平衡原理，任一時段終止時，污染物濃度為：

式中：V0—時段始時湖泊蓄水量；　　　a₀—時段始時湖水污染物濃度；

q—陸地入湖水量；　　　　　　　　　　b—陸地入湖水量中污染物濃度；

w—入湖廢污水量；　　　　　　　　　　c—入湖廢污水量中污染物濃度；

p—湖面降水量；　　　　　　　　　　　a₁—時段末時湖水污染物濃度。

E—湖面蒸發(fā)量；

本時段末即下時段始時湖泊蓄水量為：

式中：Q—時段內(nèi)平均出湖流量；

ΔT—時段長度。

有了V1可仿式（3）計算a₂，連續(xù)計算下去，則a₃、a₄、…、a_n可求。

第一時段內(nèi)出湖污染物量為：

以后各時段出湖污染物量R₂、R₃、…、R_n可仿上式計算求得。

式（3）和式（5）的適用條，出湖口以上與外流域無水量交往的湖泊流域；不計內(nèi)源污染；入湖污染物；設(shè)定E、p中不含污染物；嚴(yán)重污染的湖泊，沒有必要再計及水體納污能力。

計算時，時段長度（ΔT）可年或月均可；式（3）中除V₀、a₀、a₁是特指時段始末值外，其余各代號指（如E、p、w、q）或時段內(nèi)的平均值（如b、c）；水量以體積計，濃度以毫克/升計。

要說明，式（3）和式（5）流域的V或q，只用于計算入湖污染物量，不增加入湖水量，故在其分母中否則就是重復(fù)計算。

還要說明的是：湖泊水面有響：一是減少區(qū)域水資源量，因?yàn)樗嬲舭l(fā)量總是大于陸地蒸發(fā)量，即使在，水面也比陸面少產(chǎn)流，尤其在E＞p時，湖面不僅不產(chǎn)生水量，反而還要以滿足湖面蒸發(fā)量的必需，減少區(qū)域水資源的數(shù)量更多；二是好水被蒸發(fā)，染物濃度加大。

湖泊的多年平均來水量( )和多年平均蓄水量()的大小是判斷湖泊能否被嚴(yán)重污染的重要指標(biāo)。實(shí)施解救措施時首先要加以認(rèn)真研究，便于對不同和的關(guān)系，采取不同的對策和措施。

三、策略一

年來水量大于蓄水量的湖泊，因其水量經(jīng)?？梢缘玫浇邓畯搅鞯闹脫Q或更新，污染物在湖內(nèi)的滯留時間平均不超過1年，抗污染能力較強(qiáng)，嚴(yán)重水污染期出現(xiàn)在枯水期或極枯水年或連續(xù)枯水年組。長江中下游的洞庭湖、鄱陽湖就屬于這種類型。

這種湖泊和天然河流類似，能將廢污水稀釋并不斷向下游輸移，最終將污染物注入海洋或揮發(fā)到大氣中，即“流水不腐”。從理論上說，解救這種湖泊是一件很簡單的事情，只要截除其流域內(nèi)的全部污染源就行了。但是，這在實(shí)踐上又是很難做到的，既涉及上游眾多廠礦企業(yè)的點(diǎn)源污染，又涉及整個流域內(nèi)的面源污染。

實(shí)施植樹造林，保持水土，生態(tài)恢復(fù)，生態(tài)農(nóng)業(yè)，廠內(nèi)污水處理，集中污水處理，都可以不分先后和地點(diǎn)，只要實(shí)施了并能正常運(yùn)行就能使湖泊水質(zhì)得到改善，收到相應(yīng)的治污效果。

四、策略二

年來水量小于蓄水量的湖泊，污染物在湖泊水體中的平均滯留時間為這是很容易受到污染的湖泊，一旦被污染就會常年處于越來越嚴(yán)重的污染狀態(tài)中，是很難解救的。云南的九大高原湖泊就屬于這種類型，污染物在湖水中的平均滯留時間在3～150年之間，有的甚至是無限期的，如程海。

對于這種湖泊，最關(guān)鍵的解救措施是環(huán)湖截污（包括取締污染大戶，做到點(diǎn)污染源零排放），將截除的廢污水排到湖泊流域外再做污水處理，然后“達(dá)標(biāo)排放”（現(xiàn)代人類處置大量廢棄物的高標(biāo)準(zhǔn)）到湖泊下游河道。

環(huán)湖截污就是使式（5）中的cw＝0，截污后湖水污染形勢必將發(fā)生重大改變。此后應(yīng)快速跟進(jìn)實(shí)施有針對性科學(xué)性的面源污染治理措施，才能使入湖污染物進(jìn)一步減少，此舉就是削減式（5）中的b值。

對較大且已被嚴(yán)重污染的湖泊，僅有環(huán)湖截污工程和面源污染治理工程，仍不能使湖水中的污染物濃度很快減少。在有條件從外流域引水的湖泊，最好引好水來洗污，盡快降低湖水污染物濃度a。從外流域引水洗污，首先要研究可引水量q′是否足夠，其中的污染物濃度b′一定要低于a很多。引水洗污后的湖水污染物濃度下降情況可按下式逐年計算求得：

另外，在湖泊的管理運(yùn)行中，實(shí)行科學(xué)調(diào)度水量也能減少污染物存湖量，降低湖水污染物濃度a。實(shí)踐證明：湖水污染物濃度汛期大于枯季，豐水年大于枯水年。因此，在保證環(huán)湖用水條件下，豐水年和汛期都應(yīng)及時多排水。過多蓄水會增加污染物存湖量，不利于治污。

五、策略三

對于年來水量小于蓄水量很多，已被嚴(yán)重污染，且入湖污染物還在繼續(xù)增加，又無條件從外流域引水洗污的湖泊，其前景只能是人進(jìn)湖亡或人退湖存，別無其他選擇。云南的某些湖泊正處于這種情況的邊緣。原因很簡單，實(shí)言之是人類對湖泊取之過度，諱言之是生態(tài)失衡。

解救這種湖泊的當(dāng)務(wù)之急是，下決心關(guān)閉污染企業(yè)，不再盲目擴(kuò)大城鎮(zhèn)建設(shè)規(guī)模，必要時遷走部分人口異地安置，以求最大限度地減少入湖污染物。污染物存湖量只能依賴于當(dāng)?shù)亟邓畯搅鞯南♂尯洼斠撇拍芫徛档?。堅持若干年后，方能使這種湖泊出現(xiàn)起死回生的轉(zhuǎn)機(jī)。

六、展　望

全球氣候變暖，冰川消融，南極臭氧空洞的出現(xiàn)，不能不歸咎于近代世界工業(yè)化廢棄物造成的惡果。長此下去，必將嚴(yán)重威脅人類生存，而最先在地球上出現(xiàn)人為的最不適合人類生存的區(qū)域必然包括湖泊及其流域。好在人類已開始覺醒，包括節(jié)制生育，節(jié)能減排，生態(tài)文化，無碳經(jīng)濟(jì)等等已開始起步。人類存亡兩種命運(yùn)的決戰(zhàn)已經(jīng)來臨，相信勝利在望。如果環(huán)境科學(xué)也能像核科學(xué)、空間科學(xué)一樣突飛猛進(jìn)，將來就會出現(xiàn)無廢棄物時代，人類就不會再遭受污染之苦。如果不保護(hù)好環(huán)境，人類最終會被廢棄物湮沒。

建議用立法規(guī)范湖泊有序開發(fā)和保護(hù)。哪些湖泊可以開發(fā)，哪些湖泊不能開發(fā)要作為國寶保存下來，可以開發(fā)什么行業(yè)，不能開發(fā)什么行業(yè)，開發(fā)到什么程度，三廢處置，人口、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，環(huán)境教育，重獎舉報違法者以及對舉報者的保護(hù)等等，都要作出明確規(guī)定。云南的九大高原湖泊雖然也有保護(hù)或管理?xiàng)l例，但內(nèi)容遠(yuǎn)不能滿足要求，約束力極差。因此，建議由全國人大組織人力，對國內(nèi)較大湖泊逐個立法，內(nèi)容要全要詳，一經(jīng)通過，環(huán)湖立碑為志，長期不變。

建議把云南的撫仙湖和瀘沽湖作為國寶保護(hù)起來，最好將流域內(nèi)的各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)倒退到20世紀(jì)50年代，至少維持現(xiàn)狀，不再往前開發(fā)。這是因?yàn)?，這兩個湖泊來水量很小，蓄水量和水深都很大，一旦被污染就無法解救；在地質(zhì)歷史和民族文化上極具保存價值；開采磷礦產(chǎn)生的水土磷流失量和粉塵污染，旅游污染，生態(tài)失衡等等因素，已在威脅著撫仙湖水質(zhì)。

大理人民為保護(hù)洱海水質(zhì)，從2007年起，在洱海流域兩千多平方公里的國土面積上禁止放養(yǎng)山羊。玉溪人民為保護(hù)撫仙湖的Ⅰ類水質(zhì)，在2007年大水中，寧愿讓上游的星云湖周圍遭淹，也不讓其劣Ⅴ類水質(zhì)注入撫仙湖。這是人民環(huán)境意識的覺醒，是希望所在，應(yīng)當(dāng)載入史冊。