段昌群

一、云南高原湖泊及其污染治理中的面源問題

云南水面面積在100公頃以上的湖泊有37個，總面積1164平方千米，徑流面積約90萬公頃，總蓄水量近300億立方米。云南這些高原湖泊作為云貴高原湖群的主要組成部分，是我國四大湖群之一，具有十分重要的生態(tài)功能和戰(zhàn)略價值。云南是包括長江、珠江、瀾滄江等具有重大戰(zhàn)略價值的江河的流經(jīng)之地，境內(nèi)分布的眾多高原湖泊成為影響江河水環(huán)境的關(guān)鍵區(qū)域，湖泊水質(zhì)優(yōu)劣直接影響地方經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，既關(guān)乎地處江河下游的長三角、珠三角等我國黃金經(jīng)濟(jì)帶的水環(huán)境安全和生態(tài)安全，也對瀾滄江、紅河、伊洛瓦底江下游東南亞南亞多個國家的生態(tài)環(huán)境及經(jīng)濟(jì)社會產(chǎn)生影響。保護(hù)和治理好云南高原湖泊的水環(huán)境是構(gòu)建我國西南生態(tài)安全屏障的重要內(nèi)容，成為黨和國家持續(xù)關(guān)注的重要生態(tài)環(huán)境問題。2015年1月習(xí)近平在視察云南時強(qiáng)調(diào)，云南要保護(hù)好高原湖泊，爭當(dāng)中國生態(tài)文明建設(shè)的排頭兵。

云南是我國西南邊疆山地省份，94%的土地面積是山地，只有6%的土地為山間盆地。高原湖泊地處江河分水嶺地帶和生態(tài)交錯帶，大多分布在山間盆地中。湖盆區(qū)是云南省開發(fā)較早、利用強(qiáng)度較大、人口特別密集的地段，由于地形封閉，部分湖泊還屬于老齡化湖泊，導(dǎo)致湖泊生態(tài)環(huán)境先天比較脆弱，經(jīng)濟(jì)社會高度聚集，人類影響程度大，近一半湖泊達(dá)不到水環(huán)境功能要求。水質(zhì)較為優(yōu)良的湖泊有瀘沽湖、撫仙湖、陽宗海、洱海和程海。以滇池、星云湖等為代表的高原湖泊成為我國湖泊受人類干擾程度最大、湖泊質(zhì)量下降最嚴(yán)重、富營養(yǎng)化問題最突出的湖群。

經(jīng)過20多年的持續(xù)治理，云南高原湖泊水環(huán)境惡化的態(tài)勢得到了明顯遏制，滇池、洱海等九大高原湖泊總體呈現(xiàn)企穩(wěn)向好的態(tài)勢。但是，由于經(jīng)濟(jì)社會快速發(fā)展，城市發(fā)展、工業(yè)農(nóng)業(yè)旅游服務(wù)業(yè)主要還是沿湖布局，影響水環(huán)境治理的制約因素還是沒有根除，大多湖泊入湖污染物總量還是大于湖泊水環(huán)境承載力，其中來自農(nóng)業(yè)農(nóng)村的面源污染依然成為高原湖泊最主要的污染來源。例如，作為城市型湖泊的滇池，面源污染貢獻(xiàn)率達(dá)到30%以上，洱海流域的面源污染貢獻(xiàn)率不低于50%，程海、瀘沽湖等面源污染的貢獻(xiàn)率高達(dá)80%以上，有效防控面源污染成為高原湖泊污染治理的關(guān)鍵。

二、高原湖泊面源污染的特點(diǎn)及其治理研判

面源污染成為高原湖泊最主要的貢獻(xiàn)因素與高原湖泊的先天特點(diǎn)及后天人類影響密不可分。一是湖泊生態(tài)系統(tǒng)封閉。云南高原湖泊呈現(xiàn)半閉流的特點(diǎn)：湖泊由低向高依次為湖面、壩平地、臺地丘陵、山地，面積比大體為1∶2∶3∶6。以湖面為中心，四周的地形起伏大，沒有比較大的開口同外部環(huán)境相通。區(qū)域內(nèi)物質(zhì)的自然流動呈向心性方向，作為湖面自然而然地成為大多數(shù)物質(zhì)循環(huán)的歸宿。二是湖泊水源單一并且短缺。云南高原湖泊大多為構(gòu)造湖泊，湖水主要依靠集水區(qū)的降雨補(bǔ)充，分布在江河分水嶺地帶，匯水面積小，源近流短，來水量小。湖面總面積1164平方千米的37個湖泊，匯水面積只有9020平方千米，占全省總面積的2.31%;每平方千米湖面來水依靠集水的只有7.73平方千米;湖泊總蓄水量300億立方米，平均每湖水量只有10億立方米。三是湖泊營養(yǎng)鹽易于積累。云南地處低緯度高原，受亞熱帶季風(fēng)控制，5～10月降雨占全年降雨的80%，湖泊周圍山地陡峭，地面沖刷和土壤侵蝕嚴(yán)重，入湖支流水系多，出流水系很少，甚至多數(shù)湖泊只有一個出水口，方便了營養(yǎng)的積聚。四是滇池、撫仙湖、星云湖、陽宗海等湖泊還受地球化學(xué)因素的深刻影響。滇池流域是我國著名的富磷區(qū)域，也是我國三大磷礦基地之一。富磷區(qū)近300平方千米，表層土壤磷含量達(dá)0.42%以上，溶解態(tài)磷含量達(dá)到52～160毫克/千克。顆粒態(tài)磷輸移到湖泊，隨時都有可能釋放出來，成為制約湖泊水質(zhì)的重要限制性因素。富磷區(qū)攜帶入湖的磷污染負(fù)荷數(shù)量大，成為滇池湖泊富營養(yǎng)化加速發(fā)展的一個重要成因，也是長期以來關(guān)注較少的一個問題。五是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)分散經(jīng)營，城鎮(zhèn)村落布局分散。作為我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)育程度較低的省份，云南種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)等集約化程度低，分散在千家萬戶進(jìn)行的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在土地資源有限的情況下，主要靠增加化肥、農(nóng)藥等生產(chǎn)資料提高產(chǎn)出效益，致使云南，特別是高原湖盆地區(qū)成為我國單位面積化肥農(nóng)藥使用量最大的區(qū)域之一;少數(shù)民族群居方式主要呈現(xiàn)“大集中、小分散”格局（一個區(qū)域集中分布一個民族、但各家各戶又散布在崇山峻嶺中），從而生產(chǎn)生活產(chǎn)生的廢棄物難以集中處理。在這種生產(chǎn)生活空間特征下，面源污染成為影響多數(shù)湖泊最主要的貢獻(xiàn)力量。

以滇池為例，滇池流域面源污染居高不下，面源污染總氮、總磷貢獻(xiàn)率分別高達(dá)50%和35%，成為滇池污染的主要來源。養(yǎng)殖業(yè)、村落和部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污染大多以點(diǎn)源型產(chǎn)生、面源型輸出，污染產(chǎn)生負(fù)荷高，對入滇河道、滇池水體影響大，是污染治理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

診斷分析表明：（1）若非產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和土地利用方式的改變，農(nóng)村面源污染發(fā)生和輸移依然十分突出。（2）源近流短，降雨集中，污染更容易轉(zhuǎn)移和入湖。離湖越近，污染負(fù)荷越高，輸出強(qiáng)度和入湖強(qiáng)度越高。養(yǎng)殖、種植、村落沿湖濱地區(qū)高密集分布，對湖泊影響程度大。（3）從產(chǎn)生到入溝（渠）、入河、入庫、入湖過程中的輸移控制至關(guān)重要：從控制效率和可控制性來看，源頭產(chǎn)出>>入溝>>入河>入湖。（4）滇池面源污染未來的重點(diǎn)在流域農(nóng)業(yè)集中布局的南部農(nóng)業(yè)區(qū)，污染防控的關(guān)鍵在蔬菜花卉生產(chǎn)中，高原湖泊流域內(nèi)的富磷區(qū)及其山地防控磷素入湖是重要的基礎(chǔ)性工作，必須通過山地生態(tài)修復(fù)予以防范。

三、高原湖泊面源污染治理對策與科技支撐

滇池位居云南九大高原湖泊之首，對該湖泊面源污染治理將對其他高原湖泊污染防控起到積極示范作用。“六五”以來，包括中國科學(xué)院、清華大學(xué)、北京大學(xué)、中國環(huán)境科學(xué)院研究院等一批又一批科研隊(duì)伍進(jìn)駐滇池開展研究工作，人們對高原湖泊及其認(rèn)識不斷深化。站在巨人的肩膀上，“十一五”以來，云南大學(xué)污染與恢復(fù)生態(tài)學(xué)團(tuán)隊(duì)圍繞面源污染進(jìn)行了大調(diào)查，摸清了面源家底，提出了方案和對策。

湖泊面源污染治理是一個系統(tǒng)工程，問題出在湖泊中，根子是在流域內(nèi);問題出在環(huán)境上，根子是在產(chǎn)業(yè)中。為此，一要抓住農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，在源頭上防控面源污染。農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重點(diǎn)是，滇池沿湖壩區(qū)調(diào)整為園林園藝、苗木種植和農(nóng)業(yè)休閑觀光等區(qū)域。根據(jù)林業(yè)面山綠化、水利河道綠化、城市園林綠化等，選擇適宜在滇池流域種植的園林園藝、苗木品種。山區(qū)、半山區(qū)調(diào)整為以經(jīng)濟(jì)林木（果）、中藥材、景觀園林為主的生產(chǎn)區(qū)。滇池流域五華、盤龍、官渡、西山、呈貢、晉寧的蔬菜產(chǎn)業(yè)、花卉產(chǎn)業(yè)、糧食產(chǎn)業(yè)逐年調(diào)整到嵩明、尋甸、宜良、石林等流域外縣區(qū)。二要加快土地流轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)變生產(chǎn)方式。引進(jìn)綜合實(shí)力較強(qiáng)的苗木生產(chǎn)、銷售企業(yè)，集中連片承接流轉(zhuǎn)滇池流域土地。進(jìn)一步提高園林園藝、苗木生產(chǎn)規(guī)?；瘶?biāo)準(zhǔn)化、集約化水平，把滇池流域建成云南乃至西南地區(qū)重要的苗木生產(chǎn)園區(qū)。三要嚴(yán)格控制、限制化肥農(nóng)藥使用。嚴(yán)格控制滇池流域2920平方公里范圍內(nèi)的化肥農(nóng)藥使用。苗木生產(chǎn)禁止使用化肥和化學(xué)農(nóng)藥，采用物理及生物綜合防治措施防治植物病蟲害。

為了達(dá)到面源污染的有效防控，有效的科技支持是關(guān)鍵。在對滇池面源污染治理過去20年工作回顧性調(diào)查和分析的基礎(chǔ)上，圍繞流域面源污染的特點(diǎn)和需求，以小流域或匯水區(qū)為控制單元，要在大面積連片、多類型種植業(yè)鑲嵌的農(nóng)田面源控污減排上形成突破，要在削減湖濱退耕區(qū)土壤存量污染負(fù)荷的生物群落構(gòu)建上取得實(shí)效，要在基于營養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)的農(nóng)田固廢綜合處置、源近流短區(qū)域坡面徑流攔截與污染削減及水源涵養(yǎng)林保護(hù)上提供有效的技術(shù)服務(wù)。

眾所周知，農(nóng)業(yè)面源污染具有污染物輸出時空高度隨機(jī)、發(fā)生地域高度離散、防控涉及千家萬戶等特點(diǎn)，對其治理是世界性的環(huán)境難題。對污染貢獻(xiàn)高達(dá)三分之一以上的面源污染進(jìn)行有效治理，是滇池水污染防治攻堅(jiān)克難的關(guān)鍵問題。2008年以來，國家重大科技水專項(xiàng)“滇池流域農(nóng)田面源污染綜合控制與水源涵養(yǎng)林保護(hù)關(guān)鍵技術(shù)及工程示范”等系列面源污染防控課題獲得立項(xiàng)，在云南大學(xué)組織領(lǐng)導(dǎo)下，經(jīng)過云南環(huán)境科學(xué)研究院、云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、云南農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國科學(xué)院大學(xué)等多家參與單位、160多名科技人員6年來的持續(xù)攻關(guān)，針對滇池流域的特點(diǎn)，集成創(chuàng)新了大面積連片、多類型種植業(yè)鑲嵌的農(nóng)田面源控污減排、湖濱退耕區(qū)土壤存量污染的群落構(gòu)建、新型都市農(nóng)業(yè)構(gòu)建與面源污染綜合控制、山地水源涵養(yǎng)與生態(tài)修復(fù)等關(guān)鍵技術(shù)，形成了山水林田系統(tǒng)化控污減排、復(fù)合種植與水肥聯(lián)控的農(nóng)業(yè)面源污染防控技術(shù)和治理模式的標(biāo)志性成果：建成農(nóng)田減污和山地生態(tài)修復(fù)兩個萬畝工程示范區(qū)，示范區(qū)農(nóng)田污染物排放總量減少30%以上，農(nóng)村與農(nóng)業(yè)固體廢棄污染物排放量削減25%，面山水源涵養(yǎng)能力提高20%以上，圓滿完成了國家水專項(xiàng)對課題制定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，為昆明市農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展及其宏觀決策提供了技術(shù)支撐，為我國類似的高原湖泊在快速城鎮(zhèn)化條件下的面源污染治理提供了科學(xué)借鑒。

高原湖泊治理永遠(yuǎn)在路上。近年來，包括滇池在內(nèi)的云南高原湖泊地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會形勢發(fā)生了很大變化，城市快速發(fā)展擠占了農(nóng)業(yè)空間，流域內(nèi)農(nóng)田面積萎縮，農(nóng)田耕種強(qiáng)度加大，化肥農(nóng)藥使用量增加，單位面積污染負(fù)荷增大;大規(guī)模連片的設(shè)施農(nóng)業(yè)遍地開花，帶來的面源污染目前和今后依然是包括滇池在內(nèi)的高原湖泊農(nóng)田面源污染的關(guān)鍵問題，從水一肥一種一管一經(jīng)多環(huán)節(jié)降低農(nóng)田面源輸出十分迫切：過去面源治理很多采取的方式是“把面源轉(zhuǎn)化為點(diǎn)源處理”，這種高成本、難持續(xù)的治理方式必須要回歸到“面源污染應(yīng)按面源的防控方式治理”：要進(jìn)一步統(tǒng)籌面源污染防控與水動力、水資源條件，統(tǒng)籌山水林田路塘庫等全過程，打破傳統(tǒng)點(diǎn)線面的剝離，形成網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化、一攬子通盤解決面源污染的技術(shù)體系和工作方案：流域面源污染防控的管理要從宏觀模糊化向數(shù)字化、精準(zhǔn)化、可控化發(fā)展，實(shí)現(xiàn)對農(nóng)業(yè)發(fā)展與面源污染防控的實(shí)質(zhì)性支撐。形勢變化對科技工作提出了新需求，未來高原湖泊面源污染防治的科技工作還任重道遠(yuǎn)。