解救严重污染湖泊的策略

解救严重污染湖泊的策略

徐才俊

（云南省水文水资源局）

摘要：本文针对严重污染的湖泊，提出了三方面治理湖泊的建议。

关键词：湖泊　污染　治理

一、提　要

解救严重污染的湖泊，首先应该采取工程措施，快速减少污染物入湖量和存湖量，然后再在全流域面上开展生态恢复和重建工作，才能使湖泊永续利用。

通常采用如下所示的“三线混合”型治理湖泊污染，虽然也能减少一些污染物入湖量，但实践证明治污效果不明显，污染物存湖量仍继续增加，水质下降，湖内劣质水外排，还贻误治污时机。

较好的治污策略应该是如下所示的“两线分流”型，能快速遏制污染物入湖量，存湖量将持续减少，外排水质明显好转。

两相比较，同样的技术，相近的投资，只因实施地点和顺序的不同，必然产生两种完全不同的效果。

二、实验　推理

为了便于说明湖泊水理特性，先来作个简单实验。设有甲桶盛水V，水中污染物浓度a₀，另有乙桶盛水U，水中污染物浓度b；将乙桶盛水全部倒入甲桶中，搅拌均匀后取出水量U弃之；则甲桶水量仍为V，而水中污染物浓度则为：

不改变乙桶的盛水量和污染物浓度，重复一次上述实验后，甲桶水量仍为V，而水中污染物浓度则为：

显而易见，在V＞U前提下，无论是a₀＜b还是a₀＞b，经过多次（n）重复实验后，a_n最终都要无限逼近b。

已被开发利用的湖泊，水污染过程比上述实验复杂多了。这种湖泊水体中，污染物浓度不断变化，根据物量平衡原理，任一时段终止时，污染物浓度为：

式中：V0—时段始时湖泊蓄水量；　　　a₀—时段始时湖水污染物浓度；

q—陆地入湖水量；　　　　　　　　　　b—陆地入湖水量中污染物浓度；

w—入湖废污水量；　　　　　　　　　　c—入湖废污水量中污染物浓度；

p—湖面降水量；　　　　　　　　　　　a₁—时段末时湖水污染物浓度。

E—湖面蒸发量；

本时段末即下时段始时湖泊蓄水量为：

式中：Q—时段内平均出湖流量；

ΔT—时段长度。

有了V1可仿式（3）计算a₂，连续计算下去，则a₃、a₄、…、a_n可求。

第一时段内出湖污染物量为：

以后各时段出湖污染物量R₂、R₃、…、R_n可仿上式计算求得。

式（3）和式（5）的适用条，出湖口以上与外流域无水量交往的湖泊流域；不计内源污染；入湖污染物；设定E、p中不含污染物；严重污染的湖泊，没有必要再计及水体纳污能力。

计算时，时段长度（ΔT）可年或月均可；式（3）中除V₀、a₀、a₁是特指时段始末值外，其余各代号指（如E、p、w、q）或时段内的平均值（如b、c）；水量以体积计，浓度以毫克/升计。

要说明，式（3）和式（5）流域的V或q，只用于计算入湖污染物量，不增加入湖水量，故在其分母中否则就是重复计算。

还要说明的是：湖泊水面有响：一是减少区域水资源量，因为水面蒸发量总是大于陆地蒸发量，即使在，水面也比陆面少产流，尤其在E＞p时，湖面不仅不产生水量，反而还要以满足湖面蒸发量的必需，减少区域水资源的数量更多；二是好水被蒸发，染物浓度加大。

湖泊的多年平均来水量( )和多年平均蓄水量()的大小是判断湖泊能否被严重污染的重要指标。实施解救措施时首先要加以认真研究，便于对不同和的关系，采取不同的对策和措施。

三、策略一

年来水量大于蓄水量的湖泊，因其水量经常可以得到降水径流的置换或更新，污染物在湖内的滞留时间平均不超过1年，抗污染能力较强，严重水污染期出现在枯水期或极枯水年或连续枯水年组。长江中下游的洞庭湖、鄱阳湖就属于这种类型。

这种湖泊和天然河流类似，能将废污水稀释并不断向下游输移，最终将污染物注入海洋或挥发到大气中，即“流水不腐”。从理论上说，解救这种湖泊是一件很简单的事情，只要截除其流域内的全部污染源就行了。但是，这在实践上又是很难做到的，既涉及上游众多厂矿企业的点源污染，又涉及整个流域内的面源污染。

实施植树造林，保持水土，生态恢复，生态农业，厂内污水处理，集中污水处理，都可以不分先后和地点，只要实施了并能正常运行就能使湖泊水质得到改善，收到相应的治污效果。

四、策略二

年来水量小于蓄水量的湖泊，污染物在湖泊水体中的平均滞留时间为这是很容易受到污染的湖泊，一旦被污染就会常年处于越来越严重的污染状态中，是很难解救的。云南的九大高原湖泊就属于这种类型，污染物在湖水中的平均滞留时间在3～150年之间，有的甚至是无限期的，如程海。

对于这种湖泊，最关键的解救措施是环湖截污（包括取缔污染大户，做到点污染源零排放），将截除的废污水排到湖泊流域外再做污水处理，然后“达标排放”（现代人类处置大量废弃物的高标准）到湖泊下游河道。

环湖截污就是使式（5）中的cw＝0，截污后湖水污染形势必将发生重大改变。此后应快速跟进实施有针对性科学性的面源污染治理措施，才能使入湖污染物进一步减少，此举就是削减式（5）中的b值。

对较大且已被严重污染的湖泊，仅有环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浓度很快减少。在有条件从外流域引水的湖泊，最好引好水来洗污，尽快降低湖水污染物浓度a。从外流域引水洗污，首先要研究可引水量q′是否足够，其中的污染物浓度b′一定要低于a很多。引水洗污后的湖水污染物浓度下降情况可按下式逐年计算求得：

另外，在湖泊的管理运行中，实行科学调度水量也能减少污染物存湖量，降低湖水污染物浓度a。实践证明：湖水污染物浓度汛期大于枯季，丰水年大于枯水年。因此，在保证环湖用水条件下，丰水年和汛期都应及时多排水。过多蓄水会增加污染物存湖量，不利于治污。

五、策略三

对于年来水量小于蓄水量很多，已被严重污染，且入湖污染物还在继续增加，又无条件从外流域引水洗污的湖泊，其前景只能是人进湖亡或人退湖存，别无其他选择。云南的某些湖泊正处于这种情况的边缘。原因很简单，实言之是人类对湖泊取之过度，讳言之是生态失衡。

解救这种湖泊的当务之急是，下决心关闭污染企业，不再盲目扩大城镇建设规模，必要时迁走部分人口异地安置，以求最大限度地减少入湖污染物。污染物存湖量只能依赖于当地降水径流的稀释和输移才能缓慢降低。坚持若干年后，方能使这种湖泊出现起死回生的转机。

六、展　望

全球气候变暖，冰川消融，南极臭氧空洞的出现，不能不归咎于近代世界工业化废弃物造成的恶果。长此下去，必将严重威胁人类生存，而最先在地球上出现人为的最不适合人类生存的区域必然包括湖泊及其流域。好在人类已开始觉醒，包括节制生育，节能减排，生态文化，无碳经济等等已开始起步。人类存亡两种命运的决战已经来临，相信胜利在望。如果环境科学也能像核科学、空间科学一样突飞猛进，将来就会出现无废弃物时代，人类就不会再遭受污染之苦。如果不保护好环境，人类最终会被废弃物湮没。

建议用立法规范湖泊有序开发和保护。哪些湖泊可以开发，哪些湖泊不能开发要作为国宝保存下来，可以开发什么行业，不能开发什么行业，开发到什么程度，三废处置，人口、经济指标，环境教育，重奖举报违法者以及对举报者的保护等等，都要作出明确规定。云南的九大高原湖泊虽然也有保护或管理条例，但内容远不能满足要求，约束力极差。因此，建议由全国人大组织人力，对国内较大湖泊逐个立法，内容要全要详，一经通过，环湖立碑为志，长期不变。

建议把云南的抚仙湖和泸沽湖作为国宝保护起来，最好将流域内的各项经济指标倒退到20世纪50年代，至少维持现状，不再往前开发。这是因为，这两个湖泊来水量很小，蓄水量和水深都很大，一旦被污染就无法解救；在地质历史和民族文化上极具保存价值；开采磷矿产生的水土磷流失量和粉尘污染，旅游污染，生态失衡等等因素，已在威胁着抚仙湖水质。

大理人民为保护洱海水质，从2007年起，在洱海流域两千多平方公里的国土面积上禁止放养山羊。玉溪人民为保护抚仙湖的Ⅰ类水质，在2007年大水中，宁愿让上游的星云湖周围遭淹，也不让其劣Ⅴ类水质注入抚仙湖。这是人民环境意识的觉醒，是希望所在，应当载入史册。