1.3.8流域重大社会经济开发项目所致环境压力
“澄江太阳山国际生态旅游休闲度假社区” 已于2010年下半年开工建设。该社区选址位于抚仙湖东岸,澄江县右所与海口两镇境内,东至南盘江西岸、南至海口河、西至抚仙湖东岸、北至矣旧黑龙箐至外浪塘公路,整个用地形状似一片树叶,南北长约15km,东西宽约10km,规划建设区总面积约100km2。规划项目建设包括国际化商务会展中心、民俗旅游景点、体育场地、度假中心等主题设施及公路、水网、电网等基础设施,项目内容涉及大规模的土地开发,项目对区域生态环境及抚仙湖水生态将造成一定影响。项目设计配套有较为完善的环境污染控制措施,但仍然存在较大的环境风险。
项目以休闲度假观光为主题,项目营运将带来大量的外来游客,预测旅客接待量将达数十万人次/年,直接给抚仙湖流域增加新的污染源,增大流域环境压力。
1.4已有措施及成效
1.4.1―十五‖期间治理项目
“十五”期间,抚仙湖流域水污染防治工作主要围绕着四大方面进行:湖泊面源污染治理、湖滨带生态建设、陆地生态建设、湖泊污染其他方面的治理。在各级政府领导的高度重视下,抚仙湖环境保护各项工作得到全面开展,2000~2005年完成的水污染综合防治目标责任项目共16项,总投资17792.8万元。
通过“十五”期间的水污染防治工作,主要城镇生活点源、旅游集中地及重污染入湖河道的污染得到一定控制,退塘还湖工作基本完成,退耕还林、水土流失治理及林业生态建设初见成效,“禁止在抚
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仙湖使用机动船艇”得到实施,生态村建设示范工程开始启动,流域内33个以磷矿为主的采矿点全部封山停采,331家农户、8个宾馆饭店完成拆迁,124家排污单位得到有效整治,工业污染源基本实现达标排放,监管能力不断加强,在入湖河道末端治理及湖滨带生态建设等方面取得一定成效。详见表1.4-1。
表1.4-1 抚仙湖―十五‖期间污染治理建设项目表 单位:万元
类 别 序 1 一、面源治理 2 3 4 5 二、湖滨生态建设 6 7 8 9 三、陆地生态建设 10 11 12 四、其他 13 14 15 16 项目名称 “三位一体” 沼气池建设 生物净化公厕 垃圾收集坑 平衡施肥 湖滨带生态修复与人工湿地建设 河口末端污染控制工程 河道环境整治工程 退塘还湖 湖岸环境整治 工程造林 封山育林 小流域治理 污水处理厂建设及管网配套 研究项目 环境管理 沿岸部分旅游设施拆除及搬迁 项目规模 10293口 15座 139个 1000 hm2 8.7km 7条河流 6条河流 273亩 拆除10697m3 3万亩 3万亩 7600亩 815.4 282 项目建设进展 澄江县完成1707口,华宁县完成76362.86 口,江川县完成712口。 2005年完成 正在实施,江川300hm2,华宁233 hm2 已完成 投资 2099.4 已完成 323.64 已完成 89.4 580 已退出 已拆除 澄江县完成工程造林1.95万亩,低效林改造7050亩,封山育林10万亩,退耕还林0.5万2673.8 亩;华宁县完成退耕还林0.06万亩;江川县完成工程造林0.63万亩,退耕还林0.5万亩。 79 完成水保林栽种7千亩,经果林6百亩,小水窖45口,拦砂坝1座。 3座,处理规3305.27 已建成 模13000m3/d 5个项目 5个项目 225户 —— 706 1617 4860 17792.8 已完成 已完成 基本完成 —— 合 计 1.4.2―十一五‖期间治理项目
抚仙湖“十一五”期间目标责任书项目23项,初步设计投资47457万元,批复总投资45453万元,项目开工率100%。主要围绕:城镇及工业点源治理、农业农村面源治理、流域及湖滨生态建设及其他工
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程及研究内容开展实施。
规划外项目共9个,已完成小马沟垃圾中转站、小马沟污水处理站管网扩建工程、抚仙湖南岸路居新村环境综合治理工程、华宁县退田退房还湖生态建设工程(一期)等4项,其余几项正在实施。
通过“十一五”规划实施,有效控制了农业、农村面源污染,改善了湖泊自然景观,恢复了湖泊自净功能,减轻了对湖泊的污染,环境保护工作取得了明显的成效。
1)环境保护机构及湖泊管理机构得到不断加强,管理水平、依法治湖能力得到提高。
2)城市空气环境质量达二类标准,集中式饮用水源达标率达100%。
3)城镇生活垃圾、旅游景区污水得到规范化处理,城镇生活污水处理和生活垃圾处理得到有效控制。澂江县县城污水处理厂配套管网工程共完成管网埋设18.7km。完成禄充旅游景区污水处理站新、老渔村主管网建设和污水输送管建设,组织安装调试污水提升泵及泵房清淤。澂江县城镇、海镜城镇生活垃圾无害化处理工程建设完成地质勘测和工程选址。
4)农业、农村面源污染得到控制。沿湖4个自然村落(华宁世家村、江川小凹村、澂江立昌村、兜底寺村)生态环境综合整治已建设,通过村落污水处理工程、人畜粪便处理工程、垃圾处理工程、村内道路硬化以及村落河道整治,控制农村面源污染。完成1330口沼气池建设。通过农作物秸杆及湿地植物残体综合利用,建成年生产环保建材1万张、1万吨/年生物有机肥生产基地,收购农作物秸秆458万公斤,生产有机肥2000吨,为省烟草公司生产批量烟草专用肥。
5)采用有效末端治理措施,控制入湖污染。实施退塘还湖面积
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31.98亩,完成退塘做前置库、恢复湖滨带面积50.98亩及湿地组合建设面积10.41亩;落实412亩退田还湖面积。完成湖滨带建设4996米,总面积107.14亩。对主要3条入湖河流进行末端治理。开展抚仙湖东岸(澂江段)环湖拦污截污工程。
6)林业生态得到恢复,水土流失得到有效控制。完成公益林补种26864亩,防护林建设9260亩,退耕还林2348亩,特色经济林7731.7亩。完成小流域治理55.36平方千米,控制水土流失。帽天山动物化石群保护区周边生态修复在关停14个磷矿采点的基础上,对8个磷矿点进行恢复治理,实施林业生态工程6600亩,复耕450亩,修拦沙坝8座,退耕还林130亩,编制了《澂江县动物化石群帽天山保护区环境保护规划纲要》及五个专题规划。
通过上述一系列措施,湖泊水质进一步恶化的趋势基本得到遏制,抚仙湖总体水质继续保持Ⅰ类标准,具体治理项目及实施情况详见表1.4-2。
表1.4-2 抚仙湖流域―十一五‖水污染防治项目明细及实施情况 单位:万元
序 一 1 2 3 4 项目名称 ―十一五‖规划项目 澄江县县城污水处理厂管网配套工程 禄充旅游景区污水处理站管网配套工程 小马沟旅游景区污水处理站管网配套工程 海镜城镇生活垃圾无害化处理工程 路居城镇生活垃圾无害化处理工程(江川县抚仙湖流域生活垃圾转运站工程) 项目内容及规模 配套完善管网 完善配套管网3千米 完善配套管网3千米 20吨/日 初设投资 47457.27 2574 347.39 280 798.82 完成时间 完成 完成 完成 2010年12月完成初步验收 2010年12月完成竣工验收 2010年11月完成竣工验收 2010年7月完成初步验收 5 20吨/日 173 6 7 农村环境综合整治 生物净化公厕、生态旱厕、垃圾坑建设 对沿湖10个自然村落生态环境进行综合整治 建设生物净化公厕10座、生态旱厕500个、垃圾收集坑200个 43
2010.63 276.4
序 8 项目名称 沼气池建设 2000口 项目内容及规模 初设投资 600 完成时间 2010年7月完成初步验收 2010年10月完成初步验收 2010年10月完成初步验收 2010年12月完成竣工验收 2010年10月完成初步验收 2010年12月完成初步验收 2010年12月完成初步验收 完成 完成 2010年10月甲A区验收 2010年12月流域土壤环境质量调查与评价、肥效田间试验、9 测土配方施肥技术推广 测土配方施肥地理信息系统建立、控释配方肥研制及推广,中微量元素推广,减少化肥用量、控制农业面源污染。在流域区实施面积2万亩。 10 11 12 13 14 15 16 17 农作物秸秆及湿地植物残体综合利用 退塘、退田还湖工程 湖滨带建设工程 入湖河流末端治理(东大河与梁王河) 截污治污工程(澄江东岸) 林业生态建设 水土流失治理工程 帽天山动物化石群保护区周边生态修复 帽天山磷化工生态破坏与磷污染对抚仙湖的研究影响 建设澄江县抚仙湖北岸1万吨/年有机肥厂 退塘、退田还湖300亩 江川已完工140万元,华宁已完工98万元,澄江县完成113万元。 治理主要入湖河流3条 沿岸截污治污 工程造林2.5万亩、环湖生态林2000亩、封山育林25万亩(5年) 小流域治理40平方千米 帽天山动物化石群周边生态修复,治理水土流失,保护动物化石群核心区生态环境 帽天山地区磷污染严重,开展此项课题,旨在为实施磷矿开发区污染控制提供科学依据 开展此项研究,掌握外来鱼种及抗浪鱼生19 水生生态与抗浪鱼种群保护研究 长规律、生态影响和水质影响机制,为合理规划和控制银鱼等外来鱼种及抗浪鱼的生产、捕捞及其方式提供科学依据 20 抚仙湖人工湿地、湖滨带工程效益研究 开展对已建抚仙湖人工湿地及湖滨带各项参数进行验证、研究并规范人工湿地及湖滨带的技术参数 调查抚仙湖径流区主要污染物排放量、划定控制单元、进行总量分配 200 100 150 1200 430 600 15919.83 15162.2 3150 868 2055 70 18 150 完成研究100% 2010年12月完成研究100% 2010年12月完成研究100% 2010年12月完成研究100% 2010年12月21 抚仙湖水环境承载力研究 22 抚仙湖流域主要污染物总量分配研究 抚仙湖监测能力建设 其他项目 澄江县抚仙湖流域生活垃圾转运工程 水环境承载力研究 150 完成研究100% 2010年10月完成初步验收 23 二 1 建设1个水质自动监测站 在澄江县龙街、右所、禄充建设3座房式压缩垃圾处理设施 192 12895.87 342.51 44
抚仙湖生态环境保护试点
实 施 方 案
玉溪市人民政府 实施方案编制组 二〇一一年九月
1
目 录
1 抚仙湖生态环境保护现状 .................................................................... 1
1.1流域概况 .............................................................................................................. 1 1.1.1流域自然生态环境特点 ................................................................................ 1 1.1.2流域社会经济概况 ...................................................................................... 16 1.1.3抚仙湖主要水环境特征 .............................................................................. 18 1.2生态安全评估结果 ............................................................................................ 26 1.2.1湖库生态安全评估理论框架 ...................................................................... 26 1.2.2抚仙湖水生态健康评估 .............................................................................. 28 1.2.3抚仙湖生态系统服务功能评估 .................................................................. 29 1.2.4抚仙湖流域社会经济影响评估 .................................................................. 31 1.2.5抚仙湖生态灾变及其损失评估 .................................................................. 34 1.2.6抚仙湖生态安全的总体评估与趋势分析 .................................................. 35 1.3优先关注问题 .................................................................................................... 36 1.3.1入湖河流水质污染严重 .............................................................................. 36 1.3.2湖盆区农业面源污染严重 .......................................................................... 37 1.3.3自然湖滨带被破坏 ...................................................................................... 37 1.3.4径流区陆生生态脆弱,水土流失严重 ...................................................... 38 1.3.5磷矿开采迹地磷释放污染 .......................................................................... 39 1.3.6鱼类资源组成遭到破坏 .............................................................................. 39 1.3.7湖区旅游开发影响 ...................................................................................... 39 1.3.8流域重大社会经济开发项目所致环境压力 .............................................. 40 1.4已有措施及成效 ................................................................................................ 40 1.4.1“十五”期间治理项目 .................................................................................. 40 1.4.2“十一五”期间治理项目 .............................................................................. 41
2 抚仙湖生态环境保护形势 .................................................................. 46
2.1生态安全趋势预测 ............................................................................................ 46 2.2经济社会发展形势 ............................................................................................ 47 2.3生态环境保护形势 ............................................................................................ 50 2.3.1生态保护工作取得积极进展 ...................................................................... 50
1
2.3.2人口增长和经济发展增加了环境压力 ...................................................... 51 2.3.3农村面源污染问题依然突出 ...................................................................... 51 2.3.4流域水环境保护依然压力大,任重道远 .................................................. 52 2.4湖泊及其流域生态环境形势严峻 .................................................................... 52 2.4.1 水质下降风险日益加大,水生态系统健康受到威胁 ............................. 52 2.4.2 流域经济社会发展压力日趋增加,急需进行调整 ................................. 53 2.4.3流域干扰与污染负荷压力较大,目前生态安全状况堪忧 ...................... 55
3 抚仙湖生态环境保护目标 .................................................................. 57
3.1 指导思想 ........................................................................................................... 57 3.2 实施原则 ........................................................................................................... 57 3.2.1突出重点,体现特色 .................................................................................. 57 3.2.2部门联动,统筹衔接 .................................................................................. 58 3.2.3防治结合,分类指导 .................................................................................. 58 3.2.4综合管理,务求实效 .................................................................................. 58 3.2.5分级规划,落实责任 .................................................................................. 58 3.3试点方案的定位与总体思路 ............................................................................ 58 3.3.1试点方案总体定位 ...................................................................................... 58 3.3.2试点方案总体思路 ...................................................................................... 59 3.4 规划时段与范围 ............................................................................................... 60 3.4.1规划范围 ...................................................................................................... 60 3.4.2规划期 .......................................................................................................... 60 3.5 试点污染控制区划 ........................................................................................... 61 3.5.1污染防控区划 .............................................................................................. 61 3.5.2污染控制单元区划 ...................................................................................... 63 3.6 试点绩效目标及指标 ....................................................................................... 64 3.6.1试点绩效目标 .............................................................................................. 64 3.6.2试点绩效指标 .............................................................................................. 65
4 流域水资源保护与利用方案 .............................................................. 67
4.1抚仙湖流域水资源特征 .................................................................................... 67 4.1.1抚仙湖是我国第一大蓄水量湖泊,水资源战略意义重大 ...................... 67 4.1.2抚仙湖流域可利用水资源量缺乏 .............................................................. 67 4.1.3抚仙湖水量变化小 ...................................................................................... 68 4.2流域水资源调控方案 ........................................................................................ 69
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4.2.1合理调整水资源分配 .................................................................................. 69 4.2.2逐步推进生态工业园建设 .......................................................................... 70 4.2.3发展节水农业 .............................................................................................. 70 4.2.4再生水回用工程 .......................................................................................... 70
5 流域产业结构调整控污减排方案 ...................................................... 71
5.1 流域经济结构现存的问题 ............................................................................... 71 5.2 产业结构与布局调控措施 ............................................................................... 73 5.3 人口布局调整 ................................................................................................... 78 5.4“一退、二调、三保” ......................................................................................... 79
6 抚仙湖流域污染源综合治理方案 ...................................................... 82
6.1抚仙湖污染源特征 ............................................................................................ 82 6.1.1点源和面源污染负荷 .................................................................................. 82 6.1.2低污染水携带的负荷 .................................................................................. 83 6.1.3流域污染负荷排放及入湖现状 .................................................................. 84 6.2 抚仙湖水污染综合防治方案思路 ................................................................... 85 6.2.1 总体思路 ..................................................................................................... 85 6.2.2 方案内容 ..................................................................................................... 86 6.3 总量控制方案 ................................................................................................... 87 6.3.1水环境承载力计算 ...................................................................................... 87 6.3.2目标削减量计算 .......................................................................................... 91 6.3.3目标削减量分配 .......................................................................................... 92 6.4 点源污染控制方案 ........................................................................................... 94 6.4.1点源污染负荷排放现状及入湖现状 .......................................................... 94 6.4.2 城镇污水控制 ............................................................................................. 95 6.4.3 磷矿污染控制 ............................................................................................. 96 6.4.4 其他工业源污染控制 ................................................................................. 96 6.5 面源污染控制方案 ........................................................................................... 96 6.5.1面源污染负荷排放现状及入湖现状 .......................................................... 96 6.5.2面源污染控制原则 ...................................................................................... 97 6.5.3 村落环境综合整治 ..................................................................................... 97 6.5.4 农业面源控制 ............................................................................................. 98 6.5.5 水土流失控制 ............................................................................................. 99 6.6低污染水控制方案 .......................................................................................... 100
3
7 抚仙湖生态环境保护方案 ................................................................ 101
7.1抚仙湖主要生态环境问题 .............................................................................. 101 7.2抚仙湖生态系统调控的总体思路 .................................................................. 102 7.3抚仙湖生态系统调控的主要内容 .................................................................. 103 7.3.1抚仙湖流域水源函养林的保护 ................................................................ 103 7.3.2入湖河流水质改善与生态修复 ................................................................ 105 7.3.3湖滨缓冲带生态保护与修复方案 ............................................................ 108
8 抚仙湖生态安全管理方案 ................................................................ 112
8.1目标与总体思路 .............................................................................................. 112 8.2流域环境监测能力建设 .................................................................................. 112 8.3深水湖泊调查与科研 ...................................................................................... 112 8.4流域水污染防治非工程措施 .......................................................................... 113 8.4.1河道管理责任制 ........................................................................................ 113 8.4.2实施“三清”创建活动 ............................................................................... 113 8.5生态安全管理政策措施 .................................................................................. 113 8.5.1成立领导小组和协调机构 ........................................................................ 113 8.5.2落实目标责任制 ........................................................................................ 114 8.5.3建立项目监督机制 .................................................................................... 114 8.5.4建立项目推进上报制度 ............................................................................ 114 8.5.5实行考核惩罚制 ........................................................................................ 114
9 抚仙湖生态环境保护工程方案 ........................................................ 116
9.1 规划项目 ......................................................................................................... 116 9.2 投资估算 ......................................................................................................... 116
10 效益与目标可达性分析 .................................................................. 117
10.1项目预期绩效分析 ........................................................................................ 117 10.2近期启动实施的项目预期绩效分析 ............................................................ 118 10.2.1抚仙湖流域103个村落环境综合整治工程 .......................................... 118 10.2.2东大河流域主要河流水污染治理与清水产流机制修复工程 .............. 119 10.2.3马料河流域主要河流水污染综合整治与生态修复工程 ...................... 121 10.2.4代村河小流域水污染治理与清水产流机制修复工程 .......................... 122 10.2.5山冲河小流域水污染治理与清水产流机制修复工程 .......................... 123
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抚仙湖水质Ⅰ类,水体处于贫营养状态,除2002年受星云湖泄水影响而引发南岸隔河口湖湾1.3%的水面发生蓝藻暴发外,抚仙湖之后再也没有发生蓝藻暴发,因此抚仙湖目前处于无生态灾变。
1.2.6抚仙湖生态安全的总体评估与趋势分析
按照生态安全综合评估方法,对抚仙湖1990-2009年生态安全状况进行总体评估。结果表明,1990-1998年抚仙湖生态安全状况呈现下降趋势,但总体优于1999年之后至今,1999-2009年生态安全状况基本在同一水平线上波动,抚仙湖现状(2009年)生态安全状况较2008年有明显改善,2009年生态安全处于安全状态,详见图1.2-5,图1.2-6。
从生态安全变化趋势分析,风险呈现逐步上升趋势,安全状态基本维持在同一水平线上波动,驱动力、压力、影响整体上则表现为下降的变化趋势。状态指标是影响生态安全的关键因子,其与驱动力、压力、影响指标的下降及风险指标的上升密切相关。
以上各指标变化趋势表明影响抚仙湖生态不安全的因素主要为持续增加的人口“压力”、污染入湖尚未有效控制的“驱动力”和营养盐持续增加的“影响”,而“风险”的逐步减小则在一定程度缓解了抚仙湖生态安全水平下降的幅度。
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115110105100959085807570SESI1、2级分界线2、3级分界线SESI199019911992199319941995199619971998199920002001200220032004200520062007200821.81.61.41.210.80.60.40.20年 份图1.2-5 抚仙湖生态安全总体评估趋势分析
影响9876543210指标标准值压力驱动力状态风险指标标准值压力、驱动力、状态、风险影响1990199119921993199419951996199719981999200020012002200320042005200620072008年份图1.2-6 抚仙湖生态安全的方案层评估趋势分析
1.3优先关注问题
1.3.1入湖河流水质污染严重
据近年对抚仙湖水质的监测发现,多数入湖河流水质均为劣Ⅴ类水质。在入湖河流密集的北岸区域,北岸抚仙湖水体水质已达II类,可见入湖河流的污染已经相当严重,对抚仙湖的水质造成了较大的影响。南北两岸为了保证灌溉和排洪需要,多数河道改建成为混凝土或砌石“三面光”堤岸,部分已经全线成为此类堤岸,如东大河、大鲫鱼河等。此类河流堤岸破坏了原有的生态结构和生态功能,使河流的自
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20092009
净能力消失,不利于水质的改善。
1.3.2湖盆区农业面源污染严重
在陆地入湖污染中,面源污染(包括农村生活污水、畜禽粪便、农田化肥)约占了90%以上。现状(2009年)陆源污染负荷排放量中各类污染源分别所占的比例见图1.3-1、1.3-2、1.3-3。这些污染物通过地表径流和地层渗漏有相当部分进入湖泊水体,给湖区生态环境造成了严重威胁。
图1.3-1 陆源污染负荷COD排放比例 图1.3-2 陆源污染负荷TN排放比例
图1.3-3 陆源污染负荷TP排放比例
1.3.3自然湖滨带被破坏
抚仙湖湖岸线总长约100.8km(湖面高程1722.5m),具有湖岸较陡、湖滨缓冲带较窄的特点。抚仙湖湖滨缓冲带区域适于最优原始植被生长区面积共约5km2,在上世纪80年代及90年代初期湖滨带基
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本被破坏,抚仙湖缓冲带及周边多被人为侵占,主要为村落、农田,在法定最高水位1722.0m以下,有1542亩湖滩被侵占,农药、化肥、饲料和渔药等的大量使用,导致了近岸水体污染严重,严重破坏了缓冲带的生态系统及自然景观,造成缓冲带内植被物种单一,生态系统退化,生态机能基本丧失。
上世纪90年代后期至今,随着大量园林景区及湖滨带人工恢复,总共约恢复1.5km2,抚仙湖湖周缓冲带得到逐步修复,但人工恢复湖滨带与原有最优原始植被生长区面积所占比例仍然很低,湖滨带生态系统结构仍然非常脆弱,亟需进一步建设和修复。
1.3.4径流区陆生生态脆弱,水土流失严重
根据2004年云南省土壤侵蚀遥感调查资料分析,抚仙湖径流区有水土流失面积146.01km2,其中轻度流失面积81.51km2、中度流失面积55.82km2,强度流失面积8.69km2,全年土壤侵蚀总量54.7万吨。入湖泥沙量21.2万t/a。随泥沙携带入湖中的各种营养元素:有机质4793t/a、全氮256.1t/a、有效氮24t/a、全磷352.5t/a、有效磷10.69t/a、全钾4442t/a、有效钾49.41t/a。随河水推动进入湖内泥沙中的氮约10%的溶解于水体中,90%的随泥沙沉降湖底,磷只有3%的溶于水中,钾只有1%溶于水中,日夜积累,年复一年,加速抚仙湖水体营养程度及生态系统的变迁。
近年虽然政府加大了抚仙湖径流区水土流失治理力度,有效减少了入湖泥沙,但目前水土流失依然十分严重,环湖面山生态环境质量差,植被覆盖率低,抗侵蚀能力弱,每年大量入湖泥沙由于水深不可能清除,造成湖泊淤积,并且泥沙营养元素慢慢释放,成为对抚仙湖的一个严重的潜在环境影响因素。
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1.3.5磷矿开采迹地磷释放污染
磷矿产业是澄江经济的一个支柱产业,而磷矿的开采却给抚仙湖带来了深远的影响。抚仙湖流域磷矿开采加工业已经产生了非常严重的磷污染,并沿着河流及地下渗流影响到抚仙湖,是整个北部湖区磷污染的重要来源。根据相关课题对磷矿废弃地积水坑TP和F进行分析,积水坑P和F含量高达9.04和12.34mg/L;位于代村河下游的代村河水库中水体磷含量高达9.7mg/L;水库下游代村河总磷和可溶性磷酸盐年平均值分别为1.52mg/L和1.23mg/L。在代村河、东大河径流区与抚仙湖接壤的北岸东段,沿岸带150m范围内湖水的平均磷含量达到了IV类水标准,而抚仙湖南部湖心区湖水的磷含量仍符合I类水标准。抚仙湖近30年水体营养水平的演变及水质变化,反演了磷矿开采对抚仙湖30年的污染历史。
1.3.6鱼类资源组成遭到破坏
生物类群结构发生了显著变化,土著鱼类资源在逐渐衰退,外来鱼类的种类和种群数量急剧上升,外来鱼类的引入将会在食物、活动空间和繁殖等方面对土著鱼类的生存造成极大的威胁。许多以前常见的土著鱼类现在变成了偶见种,有些种类甚至很难见到。曾是抚仙湖主要经济鱼类的鱇鱼良 白鱼,20世纪80年代其全湖产量约300~400t,现在却濒临灭绝。
1.3.7湖区旅游开发影响
湖区旅游开发混乱,近年旅游产业发展迅速,但开发缺乏总体规划,各自为阵,环境保护工作滞后,旅游建筑侵占湖滨甚至湖面现象严重,致使湖泊水质受到人为污染,湖泊生态环境受到破坏。
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来看,有机磷农药占70%,而杀虫剂与杀菌剂的比例在7:3左右。农药的使用量最近几年呈现逐年递增的趋势,以菜豌豆种植为例,菜豌豆的生长周期大约为2个月左右的时间,在一个生长周期内,杀虫剂和杀菌剂使用的频率明显增高。
由于农民科技水平不高,合理用药、安全用药的知识欠缺,违反农药安全使用方法,不当用药的情况时有发生,在农田土壤、水体、大气、农产品中造成残留农药污染,产生农业自身污染,这些高毒农药降解时间较长,长期滞留在农业环境中,使许多害虫天敌和有益细菌受害,反过来加重了病虫害的发生频率和程度,又加大了农药的用量和对农药的依赖性,使残留农药污染问题日趋突出。
农药本身所产生的污染并不会对COD等综合指标分析产生明显影响,但是农药本身的生态效应却是严峻的,加大科学使用农药知识的普及教育在该流域内已经刻不容缓。 (3)磷矿开发及污染状况
抚仙湖径流区内的磷矿开采和磷化工开发始于1984年,主要集中在东北部山区的代村河径流区和东大河径流区。针对部分企业无序开采,2000年先后封停了48个规模小、浪费大、破坏生态环境的磷矿开采点。2003年查封9个无证磷矿开采点。2004年,澄江县对帽天山自然保护区周边的14个磷矿开采点实施了全面封停,目前抚仙湖径流区已全面禁采磷矿,但磷矿开采迹地对湖泊生态系统留下了不同程度的隐患。
抚仙湖流域北岸是澄江县磷矿加工的重要基地,澄江县磷化工企
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业主要分布在九村镇东鸡哨磷化工工业园区和大坡头。大坡头原分布着德安磷化工有限公司和澄江承坤磷化工厂,位于抚仙湖流域内,与抚仙湖的直线距离约为2.5公里,直接对抚仙湖造成严重污染,目前,大坡头的两个磷化工企业已按相关要求处于停产状态。东鸡哨黄磷加工现有磷化工生产企业11家,该区域不在抚仙湖径流区,位于南盘江流域 ;其所处位置海拔高,在2000-2050m之间,比抚仙湖水面高出300m,生产排放的烟粉尘、废气可通过大气扩散进入抚仙湖流域。 江川县磷化工企业主要分布在螺蛳铺和江城两个片区,均处于星云湖流域,但其位于抚仙湖南岸,处于抚仙湖的上风向,磷化工排放的废气和粉尘极易通过大气扩散直接进入抚仙湖。
磷矿废弃地产生的污染物主要通过东大河和代村河进入抚仙湖,磷化工排放的废气和粉尘主要经大气沉降进入抚仙湖。根据《磷矿开采区磷污染对抚仙湖和星云湖的影响研究》课题调查及研究结果,东大河流域磷入湖量9.29t/a,代村河流域磷入湖量7.29t/a,抚仙湖湖面大气沉降磷入湖负荷量18.56t/a,磷矿开采开发对抚仙湖的磷污染贡献量为35.14t/a。
1.2生态安全评估结果
1.2.1湖库生态安全评估理论框架
在湖库生态系统中,湖库是主体,其水生态健康状况是系统安全的基础。围绕这个基础,有3 个联系过程揭示了生态安全变化,即1)灾变风险下的健康变化过程、2)灾变风险下的人类活动对健康的胁
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迫过程、3)灾变风险下的健康变化造成服务损益的过程。如图1.2-1所示。
图1.2-1 湖库生态安全评估的内容与边界
湖库生态安全评估的主要任务,是根据对3个动态过程的分析对生态安全作出定量的评估。评估需要基于水生态健康评估、人类活动影响评估、湖库生态系统服务功能评估和灾变评估的研究成果,选取这些评估的共性内容对这些结果进行组合分析,回答湖库生态系统是否安全和如何保障安全的问题。
评估将对湖库整体和各功能分区计算湖库生态安全指数(ESI),评估湖库生态安全。计算标准生态安全指数(SESI),建立不同湖库的横向对比。利用直观形式表达评估结果。
考虑到生态安全是一个动态概念,其评估需要体现时间尺度变化。评估选择1980 年代我国湖泊综合调查结果为标准值。评估得出ESI作为湖库现状与湖库标准状态的纵向对比结果,以ESI=1为无偏离状态,ESI越小,湖库相比1980年代变得更不安全。为建立不同
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湖库之间的横向对比,方法将对生态安全指数进行标准化,得到标准生态安全指数。
1.2.2抚仙湖水生态健康评估
1.2.2.1抚仙湖水生态健康评估方法与结果
(1)水生态健康评估方法
生态系统健康综合指数公式如下:
EHCI??Wi?Iii?1n (5)
式中:EHCI:生态系统健康的综合指数值,其值的大小在0一1之间;
Wi:表示评价指标在综合评价指标体系中的权重值,其值的大小在0一1之间;
Ii :评价指标的归一化值,其值的大小在0一1之间。 (2)计算湖泊生态系统熵权综合健康指数
各指标的归一化值和指标熵权确定后,代入式(5),即可求得湖泊生态系统熵权综合健康指数(表1.2-1)。
表1.2-1 抚仙湖水生态系统综合健康指数
年代 生态系统健康指数分级 健康状况 年代 生态系统健康指数分级 健康状况 很好 很好 很好 良好 良好 良好 很好 很好 很好 良好 良好 0.85 0.86 0.83 0.79 0.76 0.75 0.85 0.89 0.80 0.77 0.79 很好 很好 1999 2000 很好 2001 很好 2002 很好 2003 很好 很好 2004 2005 很好 2006 很好 很好 很好 2007 2008 2009 0.90 0.88 0.88 0.88 0.88 0.89 0.89 0.86 0.86 0.83 0.85 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 28
1.2.2.2抚仙湖水生态系统健康评价结果分析
1988~2001年,抚仙湖的水生态系统健康状况很好。2002~2009年间,抚仙湖的水生态系统健康状况在良好和很好间波动,2002~2004年,水生态系统健康状况为良好水平,2005年到2007年水生态系统健康状况有所恢复,但最近两年(2008年和2009)抚仙湖水生态系统健康状况又有所下降。从监测的数据分析,就生态指标而言,水体叶绿素a水平近年有升高趋势,在1.60mg/m3以上。
图1.2-2 抚仙湖水生态健康评估结果
1.2.3抚仙湖生态系统服务功能评估
1.2.3.1湖库生态系统服务功能评估方法
按下述湖库服务功能总体评估模型计算湖库生态服务功能总体评估指数:
TLESindx?[(?1LESiQi)?20]/n
n式中:TLESindx—湖库服务功能总体评估指数:
LESi—第i个服务功能评估指标得分值 Qi—第i 个服务功能评估指标权重
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n—受评湖库服务功能总个数 湖库服务功能总体评估标准如下: TLESindx >90 优良 70 1.2.3.2湖库生态系统服务功能评估结果 将抚仙湖各项生态服务功能的评估结果表示于图1-13。图中深绿色代表“好”,浅绿色代表“较好”,黄色代表“不太好”,橙色代表“不好”。由图1-13可见,饮用水源地服务功能中各项指标均为“好”;水产品服务功能中除“单位渔产量”这一指标为“较好”外,其余指标均为“好”;鱼类栖息地服务功能为“好”;湖滨带水质净化服务功能中植物覆盖为“不好”,自然湖滨带破坏程度为“不太好”;游泳与休闲娱乐服务功能为“好”。 由图1.2-3可知,危害抚仙湖生态安全的主要原因是湖滨带受到严重破坏。因此,在抚仙湖综合治理工作中,湖滨带的生态修复应摆着很重要的位置。 30 功能种类 饮用水源地 水产品供给 鱼类栖息地 湖滨带净化 游泳休闲娱乐 各功能综合 植被覆盖 游泳 1 2 3 4 功能指标状态 5 6 7 藻毒素 8 9 10 功能状态 好 好 好 湖滨带破坏情况 休闲娱乐 不好 好 较好 单位渔产量 异味物质 水产品质量 鱼类种类数 注:1 挥发酚;2 铅;3 氨氮;4 耗氧量;5 溶解氧;6 BOD5;7 总磷;8 总氮;9 汞;10 氰化物 图1.2-3 抚仙湖生态服务功能报告卡 在湖库生态服务功能进行总体评估时,确定不同服务功能的权重如1-9表,按湖库服务功能总体评估模型计算得抚仙湖生态服务功能总体评估指数为86.2。根据湖库生态服务功能总体评估标准,判断抚仙湖的生态服务功能总体处于“较好”的状态。 总之,抚仙湖饮用水源地服务功能、水产品服务功能、鱼类栖息地功能和游泳及休闲娱乐功能为好,湖滨带净化服务功能为不好,总体评估结论为较好。 表1.2-2 抚仙湖各项服务功能的权重与评估指数 权重(%) 评估指数值 饮用水 43.1 5 水产品 11.3 4.5 鱼类栖息地 13.9 5 休闲娱乐 15.4 4.18 湖滨带净化 16.3 1.9 1.2.4抚仙湖流域社会经济影响评估 1.2.4.1抚仙湖流域社会经济影响评估方法 1)假设每个子系统有n个要素,由n个要素构成评价指标集u,则: u = {u1, u2, …, un} 由评价标准的m 个评价等级构成评价集v,则:v = {v1, v2, …, 31 vm} 若确定了模糊矩阵r, 以及n 个要素的权重w: w = {w1, w2, …, wn} 于是子系统模糊综合评价模型为:y = wоr = {y1, y2, …, yn } 式中:w 为权重,是要素集u 上的模糊子集;y 为评价结果,是评价集v 上的模糊子集;о 为复合运算符号;r 是各要素评价结果组成的模糊矩阵。 y 由下式求得: 式中:“∧”表示两数中取小值,“∨”表示两数中取大值。一般yi要进行归一化处理。按上述评价模型,对x 和r 进行复合运算可得到子系统生态综合评价结果。 2)假设I 个子系统,由其构成区域生态系统综合评价因子集U,则:U = {U1, U2, …, Un} 由m 个评价等级组成评价集V,则:V = {V1, V2, …, Vm} 若确定了模糊矩阵R,即R=(yij)n×m,以及I 个子系统的权重W,即W=(W1,W2,…,Wl)。 于是区域生态系统综合评价模型为:Y=WоR=(Y1,Y2,…,Ym) 式中:Y 为区域生态系统综合评价结果,是评价集V 上的模糊 32 子集,其计算方法与y 相同;W 为子系统的权重集,是子系统集U 上的模糊子集;о 为复合运算符号,R 是由各子系统综合评价结果构成的区域生态系统综合评价的模糊矩阵,其确定方法,是对l 个子系统分别作评价后,由l 组模糊综合评价y 组成。 1.2.4.2抚仙湖流域社会经济影响评估结果 流域综合压力指数出现逐年下降趋势,1988年到1998年流域社会经济影响综合压力维持在50.60分以上,均为三级,较为轻微;1999年到2009年,得分均低于50分,都属三级,比1998年之前严重,详见图1.2-4。 图1.2-4 1988年至2009年综合压力得分 由于各项关键评价指数的下降,最终影响了流域综合压力指数。这主要是随着抚仙湖流域内旅游业发展和城市化进程的加快,人口的增长,农业的快速发展及抚仙湖污染物产生量的增长。 综上,人口增长快、旅游业和农业发展迅速,这三个因素不仅加剧了城市居住,交通、能源、生态资源的使用状况,还加重了抚仙湖流域的环境污染。总体来说,抚仙湖流域目前生态环境虽然较为理想、 33 生态系统趋于稳定,但社会压力在逐年增大,综合压力指数呈下降趋势,因此,抚仙湖流域生态系统较为敏感并十分脆弱,流域内社会经济的发展一定要坚持可持续性,在开发的同时要加大保护和治理力度,这是绝不容忽视的。 1.2.5抚仙湖生态灾变及其损失评估 1.2.5.1抚仙湖生态灾变及其损失指标体系与评价标准 湖泊蓝藻水华生态灾变分类体系及其分级详见表1.2-3与表1.2-4。 表1.2-3 蓝藻水华生态灾变评估指标体系 表1.2-4 灾害综合评级 1.2.5.2抚仙湖生态灾变及其损失评估结果 依据一期、二期生态灾变评估指标体系来评估抚仙湖生态灾变, 34