李正林 喻晓超
(宜良县水务局)
摘要:阳宗海系云南省九大高原湖泊之一,阳宗海水体污染事件发生后,引起了省委、省政府的高度重视,全面启动阳宗海砷污染治理工作,并公开向国际社会招标治理阳宗海砷污染。为尽快治理阳宗海砷污染,出言献策,集思广益,对治理阳宗海砷污染提出几点看法和意见,以供参考。
关键词:砷污染 治理建议 阳宗海
一、阳宗海基本情况
(一)阳宗海概况
阳宗海是云南省九大高原湖泊之一,是云南省第三深水湖泊,属珠江流域南盘江水系。阳宗海位于昆明市以东30公里处,隶属于昆明市宜良县、呈贡县,玉溪市澄江县。是小江支断裂带控制形成的构造性天然淡水湖泊,湖面控制法定最高水位1 769.904米(黄海高程),法定最低水位1 766.154米(黄海高程)。法定最高水位相应湖面积31.9平方公里(宜良县占14平方公里,呈贡县占6平方公里,澄江县占11.9平方公里),南北长12.7公里,东西平均宽2.5公里,湖岸长33.6公里,最大水深29.7米,平均水深约20米,蓄水量6.03亿立方米。
流域内入湖河流主要有澄江的阳宗大河、石寨河、七星河等河流,流域径流面积192平方公里,多年平均产水量3 247万立方米。流域外引水入湖的唯一河流是宜良县汤池镇的摆衣河,上游控制径流面积94平方公里,多年平均引水量1 790万立方米。
阳宗海唯一出水河道为汤池渠,湖水沿渠道进入摆衣河,经过宜良坝区汇入贾龙河后,流入南盘江。
(二)阳宗海的地位和作用
阳宗海是宜良县的母亲湖,也是宜良县赖以生存、发展的重要水资源,已成为宜良县灌溉、发电、城市供水、工业供水、渔业、养殖业、旅游业、调蓄防洪等综合利用的多功能湖泊。
1.灌溉
阳宗海水经汤池渠,流入摆衣河,从摆依河下游引入宜良坝子主灌区即西河灌区和英雄大沟灌区,灌溉农田3.29万亩,多年平均供水量3 560万立方米,受益区为宜良的汤池、匡远、南羊、狗街四个乡镇。
2.城镇供水
2000年投资建设,2003年建成并投入运行的宜良县第四自来水厂,在阳宗海柳树湾处取水,安装给水管网18.61公里,总投资3 571.35万元。设计供水规模为2万立方米/天,能满足宜良县城10万人口的生活用水需要,近期取阳宗海水0.4万立方米/天,供宜良县城2万多人饮用,发现阳宗海砷污染后,就停止取水,新找汤池木希村委会395库作为临时替代水源。
3.工业供水
每年供阳宗海火力发电厂、云南铝厂等工业用水1.08亿立方米,仅阳宗海火力发电厂年消耗湖水710万立方米,循环冷却用水1.05亿立方米,年工业产值5.05亿元,每年为宜良县财政创税2 000多万元。
4.发电
阳宗海除灌溉供水外,沿途还建有三级发电站,水晶坡一级电站,装机2×500千瓦,年发电量300万度;水晶坡二级电站装机2×800千瓦,年发电量400万度;江头村三级电站,装机1×160千瓦,年发电量56万度。
5.旅游
阳宗海湖畔建有高尔夫球场和阳宗海旅游度假风景区,高尔夫球场为外商投资建设项目,属亚洲第二大高尔夫球场,旅游、生产、生活用水都是阳宗海供给,每年为宜良县财政创税1 400万元。阳宗海旅游度假风景区属省级旅游重要景点之一,是宜良县的重要旅游度假风景区。
6.渔业、养殖业
阳宗海内有经济鱼类20多种,有名的为阳宗海金线鱼、云南青鱼。年产量30吨。利用湖水人工养殖年产量100吨,并且宜良是全国重点养鸭基地之一,烤鸭之乡。
7.防洪
阳宗海年平均引外区径流水量1 790万立方米,保障了湖水供蓄平衡。遇丰水年,阳宗海水暴涨时,为保障不超法定水位,要及时泄洪排水,以保障环湖周边人民生命财产工矿企业及农业防洪安全。
二、阳宗海水体污染情况
根据有关部门监测反映,2002年以来,阳宗海水质已经连续6年保持优良。近期,阳宗海水从2008年6月开始,砷含量首次超过III类水质标准限值(0.05mg/L),至2008年10月1日,砷监测结果平均值为0.134mg/L,严重危害农作物生长,阳宗海已不能作为人畜饮水水源地。事件发生后,按照省委、省政府的指示和要求,省级各有关部门与昆明市、玉溪市政府迅速行动,进行实地调查和会商,及时停止从阳宗海抽取生活用水。省政府常务会专题研究决定,立即实施“三禁”:禁止饮用阳宗海水,禁止在阳宗海游泳,禁止捕捞阳宗海的水生产品;立即采取坚决果断措施,查处污染企业,严肃追究相关责任人的责任,切实切断污染源;全面启动阳宗海污染综合治理措施,力争用3年左右时间将阳宗海水质恢复到III类。水利部门启用了新的水源点和应急供水方案,保障当地受到直接影响的26 596人的饮水安全,相关部门正在加强对阳宗海水域水质的监测以及水生生物、农产品的检测工作,各项应急措施正在全面展开,力争把水体污染的危害降到最低限度。经省环保局对云南阳宗海周边及入湖河道沿岸企业进行紧急检查,排查出8家企业有环境违法行为,并初步确定,阳宗海水体砷污染的主要来源是云南澄江锦业工贸有限公司,该公司违反国家规定,未建生产废水处理设施,大量含砷废水在厂内循环,由于没有做防渗处理,多年积累的砷污染物逐步渗漏释放,污染地下水,导致阳宗海水体严重污染。经查,在云南澄江锦业工贸有限公司取水口以南25米处的泉眼的砷浓度高达67.7mg/L。所以,治理阳宗海砷污染势在必行。
三、砷污染治理建议
(一)帷幕灌浆,封锁砷污染源
阳宗海砷污染的主要途径之一是通过地面渗透进入阳宗海的,土体污染非常严重。所以,治理阳宗海砷污染,关键是(1)查清污染源及其扩散的范围。(2)确定并切断污染源,减少受污染的地下水向阳宗海运动,避免再次污染阳宗海。具体处理方法步骤是:
①地质勘察工作,在已查明确定的污染源中心点及外围进行工程地勘,取样分析砷含量及在不同深度岩层内的分布状况,确定砷污染面积、深度后确定灌浆封堵技术和要求。
②根据确定的砷污染范围、深度及岩层地质情况,在污染地段周边布置灌浆钻孔,按确定深度及防渗的灌浆量实施帷幕灌浆,封堵被污染的地下水。
用多台钻机,灌浆机,进行灌浆封闭,将污染土体封固在灌浆形成的帷幕围堰墙体内,从而形成一个坚实密封的固结体,防止砷再次扩散渗漏。
在污染源沿海岸一线,根据地质岩层分析情况布置灌浆孔,以防渗帷幕的形式封堵逸散的砷污染。
③灌浆进尺深度必须低于阳宗海底最深处,即低于海平面30米。灌浆浆液的配比必须能迅速凝结,以防地下水稀释浆液及扩散而不能形成帷幕。
④绿化硬化污染源地面,隔断地表径流将砷污染水带进阳宗海。
根据当地土壤、气候,选择适合种植的植物进行绿化、美化污染源周边土地。留足每棵树的浇水,吸水面积,然后采取对地面进行硬化处理,硬化的形式多种多样,要根据地质条件来确定。表面坚硬的土体建议用砂浆抹面硬化,松散的土体建议用水泥浆或生石灰浆固结硬化。近地表污染源封锁方法简单,投资小,见效快,处理效果非常显著。
(二)拟在贾龙河上游建海马箐水库,提引提贾龙河水,置换稀释阳宗海水体
贾龙河全长57.33公里,兰家营以上长53公里,径流面积346平方公里,多年平均流量4.14立方米/秒,多年平均径流总量1.31亿立方米,平水年产水为1.28亿立方米,雨季水量充沛。在贾龙河上游海马箐村建海马箐中型水库,蓄水量约1 600万立方米,可保障雨季调洪提水和枯季阳宗海水下泄,灌溉农田。
建议雨季从贾龙河提水至阳宗海,设计提水流量8~10立方米/秒,大于阳宗海下泄流量7立方米/秒。从而可替换雨季从阳宗海泄流水量9 072万立方米。建议在2009年1月~2010年5月建成多级抽水站。
在2010年雨季开始提水入阳宗海,提水流量大于阳宗海下泄最大流量7立方米/秒,保障提入阳宗海的水和下泄水量大致相等。
贾龙河取水可从永丰营桥闸引水,引至江头村老昆石公路边建抽水站提水,建议提水流量8~10立方米/秒。
(三)扩建引洪渠、增加引洪入湖水量,最大限度降低砷浓度
阳宗海引洪渠外区引洪径流面积94平方公里,多年平均产水量2 630万立方米,地下泉水年产水量780万立方米,合计年产水量3 410万立方米。引洪渠多年平均引水量1 790万立方米,上游白羊山小(一)型水库蓄水262万立方米,其余小(二)型水库六座,蓄水194.2万立方米,总计可利用水量2 246.2万立方米,尚有1 163.8万立方米的水从摆依河流走,特别是雨季,看着大量洪水流走,感到十分可惜。所以,可以扩建引洪渠,使引洪流量从7立方米/秒扩大到14立方米/秒,年可增加引洪水量900万立方米至阳宗海。最大限度稀释阳宗海水体,引洪渠全长2.34公里。
(四)扩建阳宗海出水渠汤池渠,加大下泄量,确保度汛安全
阳宗海口泄水闸为4×4.25平方米的露顶式平板钢闸门,设计出水流量为15立方米/秒。出水渠为汤池渠,全长3.3公里,断面大小各异,不规矩,两边挡墙毛块石支砌,粗糙简陋,河底大部分为原状土渠未衬砌,且高低起伏大,阻水雍水十分严重,目前,高水位最大出流7立方米/秒。和泄水闸极不适配。须改扩建汤池渠,使高水位最大出流量达到15立方米/秒,中低水位出流量不低于7立方米/秒,确保防汛泄洪安全和排泄阳宗海受污染水体。
(五)水土保持措施
加大阳宗海流域及摆衣河上游94km2的水土保持治理力度,避免大量水土流失,保护阳宗海流域和摆衣河流域。尽快规划实施阳宗海岸湿地生态建设,逐步改善阳宗海水生态环境。
四、置换水体,稀释降低阳宗海水体砷浓度
按照有关水质规范标准,砷浓度含量低于或等于0.05mg/L时,即可用于工农业生产用水及一些小型集中式供水和分散式供水饮水。故这里的稀释排放标准定为含砷量低于或等于0.05mg/L。
第一年:2008年11月至2009年10月
根据有关部门检测,至2008年10月1日,阳宗海水位为1 769.53米,相应湖容59 275万立方米,按砷平均浓度为0.134mg/L计。摆衣河上游来水砷浓度仅为0.001 2mg/L,稀释阳宗海水砷浓度应分枯季,雨季两个阶段进行。
第一阶段:a.枯季放水稀释海水,枯季为2008年11月至2009年5月,按50%的保证率算,摆衣河上游来水量为719.5万立方米,按照稀释到0.05mg/L的标准,可置换阳宗海水408万立方米和摆依河水进行稀释,并能保障下游的工农业生产用水安全。b.枯季引水稀释海水,按50%的保证率算,阳宗海流域平水年来水量为652万立方米,可稀释阳宗海水,并降低阳宗海砷浓度。经分析计算,第一阶段砷浓度可降至0.132 5mg/L。
第二阶段:a.雨季放水稀释阳宗海海水砷浓度。进入雨季后(2009年6月~2010年10月),下游贾龙河,南盘江洪峰流量十分大,且属于地表径流,可最大限度放阳宗海水出来稀释,雨季农业灌溉不用水,较安全可靠。雨季,南盘江柴石滩水库三台机组发电,下泄流量111立方米/秒,即南盘江洪峰流量不低于111立方米/秒,再加上支流獐子坝河、贾龙河洪峰流量不低于160立方米/秒。而阳宗海出水口最大下泄流量仅为7立方米/秒,稀释比例为1∶22倍,稀释后,下泄水含砷量低于0.05mg/L,较安全可靠。故雨季阳宗海水最大可下泄9 072万立方米。b.雨季引水入海稀释砷浓度。在雨季2009年6月至2009年10月,按平水年50%的保证率计算,阳宗海径流量为1 964万立方米,阳宗海引洪渠引摆衣河水量为1 478万立方米,则总引水入海量为3 442万立方米,阳宗海水量为:59 519-9 072+3 442=53 889万立方米经分析计算,第二阶段砷浓度可降至0.124mg/L。
第二年:2009年11月至2010年10月
a.放出阳宗海水量为:463(枯季)+9 072(雨季)=9 535万立方米。
b.通过新建提水工程,雨季从贾龙河提水9 072万立方米,与排放量相等,引入水量:2 616(湖区径流)+1 478(雨季摆衣河水)+9 072=13 166万立方米。
则阳宗海水量为57 520万立方米。经分析计算,第二年砷浓度可降至0.095 6mg/L。
第三年:2010年11月至2011年10月
a.阳宗海放出水量:747(枯季)+9 072(雨季)=9 819万立方米。
b.阳宗海引入水量:2 616+1 478+8 205(提贾龙河水)=12 299万立方米。
则阳宗海水量为6亿立方米。经分析计算,第三年砷浓度可降至0.076mg/L。
第四年:2011年11月至2012年10月
a.阳宗海放出水量:1 291(枯季)+9 072(雨季)=10 363万立方米。
b.引入水量:2 616+1 478+6 269(提贾龙河水)=10 363万立方米。
则阳宗海水量为6亿立方米。经分析计算,第四年砷浓度可降至0.0629mg/L。
第五年:2012年11月至2013年10月
a.放出水量:2 526(枯季)+9 072(雨季)=11 598万立方米。
b.引入水量:2 616+1 478+7 504(提贾龙河水)=11 598万立方米。
则阳宗海水量为6亿立方米。经分析计算,第五年砷浓度可降至0.051mg/L。
经初步粗略估算,需5年以上时间才能将阳宗海水砷浓度降到工农业用水标准。为达到上述目标,还需对湖水流动规律进行分析研究,确保置换水的水量水质。
参考文献:
[1]宜良县水务局.宜良县水利志.2000(6).
[2]云南省水文水资源局.云南省阳宗海水污染治理水资源调度方案.2008(10).
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