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《洱海富营养化控制技术与应用设计》可供从事湖泊治理、环境工程、环境化学、环境管理、城市规划、水利管理等方面工作的研究学者、管理专家及大专院校师生等参考。
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| 內容簡介： |
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《洱海富营养化控制技术与应用设计》针对洱海水污染与富营养化控制技术难点，围绕水污染与富营养化控制技术及应用设计主线，以问题分析、技术需求及技术应用设计等为重点，从水污染与富营养化控制的角度，按治理历程及技术需求、治理技术及应用设计和管理技术及应用设计三个层面，系统分析了洱海水污染与富营养特征、治理历程、治理技术需求及应用总体设计等内容，从污染源控制、入湖河流治理、湖滨带生态环境特征与生态修复、沉积物氮磷污染控制及生境改善等方面剖析了洱海水污染与富营养化控制技术，并给出了应用设计方案建议；从水生态监测及藻类水华应急处理、流域综合管理及环保产业发展等方面，对洱海及流域管理技术进行了梳理，《洱海富营养化控制技术与应用设计》成果可为洱海富营养化控制提供可选的技术和应用设计方案。
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| 目錄：
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前言
第一篇洱海富营养化治理历程及技术需求
第1章洱海富营养化治理历程与面临的压力
1.1洱海水污染与富营养化治理历程回顾
1.1.1洱海及其流域概况
1.1.2洱海水污染与富营养化治理历程
1.2洱海流域已实施的治理工程及控制措施
1.2.1洱海流域“九五”期间治理工程
1.2.2洱海流域“十五”期间治理工程
1.2.3洱海流域“十一五”期间治理工程
1.2.4洱海流域“十二五”期间治理工程
1.2.5洱海水污染与富营养化控制措施
1.3洱海水污染与富营养化治理存在的不足与面临的压力
1.3.1不同类型湖泊治理思路与经验
1.3.2洱海水污染与富营养化治理存在的不足
1.3.3洱海水污染与富营养化治理面临的压力和挑战
1.4本章小结
第2章洱海富营养化治理转变与取得的成效
2.1洱海水污染与富营养化治理的转变
2.1.1从局部治理向全流域保护转变
2.1.2从单纯的污染治理向保护与治理并重转变
2.1.3从水污染防治阶段向生态文明建设阶段转变
2.1.4从政府主管向政府主导全社会参与转变
2.1.5从政府出资到全社会多方筹资转变
2.2洱海水污染与富营养化治理经验及取得的成效
2.2.1洱海水污染与富营养化治理经验
2.2.2洱海水污染与富营养化治理取得的成效
2.3本章小结
第3章洱海富营养化治理技术需求及总体设计
3.1洱海水污染与富营养化成因及特征
3.1.1洱海入湖污染负荷及湖滨湿地特征
3.1.2洱海水污染与富营养化特征
3.1.3洱海水质下降与水生态退化原因
3.2洱海水污染与富营养化治理要点及技术需求
3.2.1洱海水污染与富营养化治理需要解决的重点问题
3.2.2洱海水污染与富营养化治理要点
3.2.3洱海水污染与富营养化治理技术需求
3.3洱海水污染与富营养化治理总体设计
3.3.1洱海水污染与富营养化特征及其治理定位
3.3.2洱海保护与治理规划
3.3.3洱海水污染与富营养化治理思路
3.3.4洱海水污染与富营养化治理技术路线
3.4本章小结
第二篇洱海富营养化治理技术及应用设计
第4章洱海流域污染源系统控制
4.1洱海流域污染源状况及控制难点
4.1.1洱海流域生态敏感性分析
4.1.2洱海流域主要污染源概况
4.1.3洱海流域污染源特征及控制难点
4.2湖泊污染源控制技术
4.2.1湖泊点源污染控制技术
4.2.2湖泊面源污染控制技术
4.3洱海流域污染源控制技术及其适用性
4.3.1洱海流域污染源控制技术比选的原则
4.3.2洱海流域污染源控制技术比选的思路
4.3.3洱海流域点源污染控制技术比选
4.3.4洱海流域面源污染控制技术比选
4.3.5洱海流域已应用的污染源控制技术
4.4洱海流域污染源系统控制方案设计
4.4.1洱海流域污染源系统控制总体设计思路
4.4.2洱海流域“两污”控制方案
4.4.3洱海流域农田面源污染控制方案
4.4.4洱海流域畜禽养殖污染控制方案
4.4.5洱海流域水土流失防治与生态修复工程方案
4.4.6洱海流域旅游污染控制措施
4.4.7洱海流域工业废水处理与污染控制措施
4.5本章小结
第5章洱海入湖河流污染治理与生态修复
5.1洱海入湖河流生态环境概况
5.1.1洱海入湖河流概况
5.1.2洱海入湖河流环境状况
5.1.3洱海入湖河流生态状况
5.1.4洱海入湖河流水质状况
5.2洱海入湖河流问题诊断
5.2.1洱海入湖河流污染特征
5.2.2洱海入湖河流主要环境问题
5.3入湖河流污染治理与生态修复技术
5.3.1河道外源污染阻截技术
5.3.2低污染水净化技术
5.3.3护岸生态修复技术
5.3.4生态河床构建技术
5.4洱海已实施的入湖河流污染控制与生态修复工程
5.4.1永安江水环境综合整治工程
5.4.2弥苴河水环境综合整治工程
5.4.3大理苍山灵泉溪生态环境保护清水入湖工程
v 5.5洱海入湖河流污染治理与生态修复方案设计
5.5.1洱海入湖河流污染治理与生态修复思路及目标
5.5.2清水产流区修复
5.5.3污染源控制
5.5.4低污染水净化
5.5.5河流生态修复
5.5.6湖泊湿地修复
5.6本章小结
第6章洱海湖滨带生态环境特征与生态修复
6.1洱海湖滨带地形地貌及水质特征
6.1.1洱海湖滨带地形地貌
6.1.2洱海湖滨带水质
6.1.3洱海湖滨带底质特征
6.2洱海湖滨带水生植被分布及特征
6.2.1洱海湖滨带植被群落类型及分布
6.2.2洱海湖滨带水生植被特征
6.3洱海湖滨带主要环境问题及人类活动影响
6.3.1洱海湖滨带主要环境问题
6.3.2洱海湖滨带人类活动影响
6.4洱海湖滨带生态修复方案设计
6.4.1洱海湖滨带生态恢复工作回顾
6.4.2洱海湖滨带生态修复与缓冲带建设新思路
6.5本章小结
第7章洱海沉积物氮磷污染及控制分
7.1洱海沉积物污染分层及氮磷含量
7.1.1洱海沉积物污染分层及沉积特征
7.1.2洱海沉积物氮磷含量及分布特征
7.2洱海沉积物氮磷污染特征与控制分区
7.2.1洱海沉积物氮磷污染特征
7.2.2洱海沉积物氮磷释放及负荷贡献
7.2.3洱海沉积物氮磷污染控制分区
7.3本章小结
第8章洱海沉积物氮磷污染控制
8.1沉积物污染控制技术
8.1.1自然恢复技术
8.1.2引水冲刷技术
8.1.3环保疏浚技术
8.1.4水体深层曝气技术
8.1.5覆盖技术
8.1.6原位钝化技术
8.1.7化学氧化技术
8.1.8生物修复技术
8.1.9电化学修复技术
8.1.10基于改性土壤的湖泊综合修复技术
8.2沉积物污染控制技术比选及流程
8.2.1沉积物污染控制技术比选
8.2.2沉积物污染控制流程
8.3洱海沉积物氮磷污染控制方案设计
8.3.1洱海沉积物氮磷污染控制总体思路
8.3.2洱海沉积物氮磷污染控制技术方案
8.3.3洱海沉积物氮磷污染控制效益分析
8.4本章小结
第9章洱海主要生境问题与生境改善
9.1洱海主要生境问题及特征
9.1.1洱海生境与水生态特征
9.1.2洱海生境空间特征
9.1.3洱海生境空间分区
9.1.4洱海主要生境问题
9.2洱海生境改善技术需求及技术集成
9.2.1湖泊生境改善技术
9.2.2洱海生境改善技术需求
9.2.3洱海生境改善技术集成
9.3洱海生境改善技术集成设计及应用方案
9.3.1洱海生境改善要点
9.3.2洱海生境改善技术集成应用总体设计
9.3.3洱海水生植被修复技术集成及设计方案
9.3.4基于藻类水华控制的洱海生态渔业技术集成及设计方案
9.4本章小结
第三篇洱海流域管理技术及应用设计
第10章洱海水生态监测与藻类水华应急处理处置
10.1洱海水生态状况及其管理理念转变
10.1.1洱海水生态特点
10.1.2洱海应由水质管理向水生态综合管理转变
10.2洱海水生态监测
10.2.1湖泊水生态监测的必要性
10.2.2湖泊水生态监测内容及关键技术
10.2.3洱海水生态监测初步方案设想
10.3洱海藻类水华应急处理处置方案设计
10.3.1洱海蓝藻时空分布与水华易发区
10.3.2国内外蓝藻水华应急处理与处置技术
10.3.3洱海藻类水华应急处理处置方案设计
10.3.4洱海藻类水华应急处理处置建议
10.4本章小结
第11章洱海及流域综合管理
11.1洱海及流域管理存在的主要问题
11.1.1洱海及其流域管理现状
11.1.2洱海及其流域管理存在的主要问题
11.2洱海及其流域综合管理目标与策略
11.2.1洱海管理理念的转变
11.2.2洱海及流域综合管理目标
11.2.3洱海及流域综合管理策略
11.2.4洱海及流域综合管理技术
11.3洱海及流域综合管理方案设计
11.3.1洱海污染源管理方案
11.3.2洱海湖滨缓冲区及湖滨带管理
11.3.3洱海水生态管理方案
11.3.4洱海应急管理方案
11.4本章小结
第12章洱海流域环保产业发展及应用设计
12.1环保产业国内外发展现状
12.1.1相关概念及内涵
12.1.2国外动态
12.1.3国内动态
12.2产业发展SWOT分析
12.2.1洱海流域环保产业发展现状
12.2.2产业发展优势
12.2.3产业发展劣势
12.2.4产业发展机遇
12.2.5产业发展挑战
12.3洱海流域主导产业发展方案
12.3.1产业发展总体思路
12.3.2水处理产业
12.3.3大气治理产业
12.3.4资源循环利用产业
12.3.5生态修复产业
12.3.6环保服务业
12.3.7产业发展保障措施
12.4本章小结
第13章洱海保护与富营养化治理应关注的几个重点问题
13.1转变发展思路和湖泊管理理念
13.1.1做好顶层设计，构建生态文明体系
13.1.2推动湖泊保护由单纯的水质管理向水生态综合管理转变
13.2优化国土空间格局
13.2.1划定红线，给洱海保留基本的生存空间
13.2.2实施流域分区，进一步加强环境保护力度
13.3创新机制与模式
13.3.1引入市场机制，全面提升洱海保护水平
13.3.2创新湖泊保护模式
13.4加强基础研究与技术创新
13.4.1加强基础研究
13.4.2加强技术研发
13.4.3加强技术集成与综合应用
13.5洱海保护与富营养化治理展望
13.5.1对洱海保护与富营养化治理的认识
13.5.2洱海保护与富营养化治理的基本保障
13.6本章小结
主要参考文献
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| 內容試閱：
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第一篇洱海富营养化治理历程及技术需求
第1章洱海富营养化治理历程与面临的压力
洱海作为我国城市近郊保护最好的湖泊之一，其经历了从贫营养到中营养的发展阶段（目前处于富营养化初期，水质较好，为Ⅱ～Ⅲ类，但水生态系统退化）。回顾近40年来洱海的治理和保护历程，不仅有全国优势科研单位中国环境科学研究院、中国科学院南京地理与湖泊研究所、中国科学院水生生物研究所、上海交通大学以及中交上海航道勘察设计研究院有限公司等单位的不懈努力，也有大理州干部群众为之付出的艰辛。科研单位、管理部门及流域群众三大主体在洱海保护与治理思路、技术方案及工程实践等方面的通力合作与不断创新为洱海保护与治理提供了坚实支撑。经过多年努力，虽然洱海保护和治理取得了一定的成效，水质总体较好，但近年来其水质下降趋势明显，藻类水华暴发风险较大，需时刻高度警惕。为进一步推进洱海保护与治理工作，本章系统总结了不同阶段洱海保护和治理的相关工程、措施及存在的不足与面临的压力等内容，试图为洱海下一步保护和治理提供参考，也为全国其他湖泊保护与治理提供借鉴。
1.1洱海水污染与富营养化治理历程回顾
1.1.1洱海及其流域概况洱海位于中国云南西部的大理白族自治州境内，地处澜沧江、金沙江和元江三大水系分水岭地带，属湄公河水系。流域面积2565km2，跨一市一县16个镇（区），2011年总人口88.27万人，耕地面积38.38万亩1亩≈666.67m2。，奶牛11.32万头，生产总值247.64亿元，财政收入29.24亿元。
洱海属典型的内陆断陷盆地，西高东低，沿断裂带断陷聚水形成高原山间湖泊。湖面积在海拔1966m时为252.91km2，湖容量为27.84亿m3，南北长42.5km，东西宽3～9km，湖岸线长128km，最大水深为21.3m，平均水深为10.6m。湖盆形态特征为0.10，湖泊补给系数为10.6，湖水停留时间为2.75a（李杰君，2001）。流域属低纬高原亚热带季风气候，干湿分明，多年平均降水量为1048mm，湖面蒸发量多年平均为1208.6mm。洱海主要来水为降水和融雪，多年平均入湖量为8.25亿m3。天然出湖河流西洱河，经漾濞江至湄公河，人工出湖口引洱入宾隧道，引水至宾川，流入金沙江。主要入湖河流北有弥苴河、永安江、罗时江，南有波罗江，西纳苍山十八溪等，洱海117条入湖河流及沟渠的入湖水量年均值为8.17亿m3。流域北部有茈碧湖、东湖、西湖，分别经弥苴河、罗时江与永安江流入洱海，是洱海的主要水源，入湖水量约占洱海年补给水量的70%，输入氮、磷约占入洱海总量的50%左右。其中，罗时江受污染程度最高，其水质为劣Ⅴ类，对洱海水污染产生了重要影响。洱海东部地区有凤尾箐、玉龙河等数十几条大小集水沟渠，湖岸紧临低山丘陵，湖岸发育多为陡岸，沿湖大量的湖滨滩地曾被占用为鱼塘和农田（现已清退），面湖山坡植被发育较差，水土流失较为严重。
1.1.2洱海水污染与富营养化治理历程
被誉为“高原明珠”的洱海是云南第二大高原湖泊，集城市生活供水、农业灌溉、发电、水产养殖、航运、旅游和调节气候等多种功能于一体，被视为白族及聚居于此其他民族繁衍生息的摇篮，是大理人民的“母亲湖”。因此，洱海水质及其营养状况直接关系到洱海流域的供水安全和生态安全。然而，近年来由于旅游业快速发展，洱海周边人口快速集聚，特别是紧邻湖滨区家庭客栈的无序快速发展，加重了洱海水污染，加速了其富营养化。如何保护洱海一湖清水，保障其生态系统健康安全是流域生态安全和经济社会可持续发展必须解决的重大问题。
洱海水环境质量下降引起了国家和地方政府的高度重视。自20世纪80年代以来，大理市、大理州及云南省政府围绕洱海保护和治理开展了大量工作，国家层面也不断加大了对洱海治理的政策支持和财政投入；国内外众多科研团队也纷纷投入洱海保护与治理研究。开始阶段的洱海治理，其重点是工业和城镇污染防控，虽然在一定程度上控制了洱海入湖氮磷等污染负荷，但洱海主要的污染源面源并没有得到有效控制。在此背景下，防控农田污染、养殖污染与旅游污染的重要性逐渐被认识。因此，在继续加强城镇和工业污染防控的同时，农业面源污染、临湖村落污染及旅游污染被作为防控重点。在充分发挥工程减排作用的同时，动员全社会参与，优化产业结构，转变发展方式，控制人口规模和合理优化城镇布局等在洱海保护中的重要作用也逐渐被认同。换言之，在工程治污的同时，必须实施流域综合管理与调控，尤其是通过产业结构调整和人口及城镇的科学规划布局等进行“结构调整减排”，这样才可能对洱海水污染进行有效防治。
经初步梳理，洱海保护与治理历程大体上可概括为三个阶段，第一阶段为传统的污染治理阶段，第二阶段为治理与保护并重阶段，第三阶段为生态文明建设阶段。
1）第一阶段：传统的污染治理阶段（2002年前）
该阶段的主要特点是确定了洱海的保护定位是“像保护眼睛一样保护洱海”，是以控源与监管为主，以水质保护为核心，基本建立了污染源防治体系；明确了洱海处于富营养化初级阶段的营养状态定位，将控制氮磷入湖负荷作为洱海保护的首要任务，是以点源治理为重点，以“双取消”、“三退三还”为标志；这一时期洱海水质较好（Ⅱ类），沉水植物较丰富（面积20%～30%），藻类生物量较低。
该阶段洱海保护和治理是以城镇生活污染的系统治理为切入点，拉开了洱海保护和治理的大幕。1986～1989年投资320万元建成了下关排污干管，集中收集下关城区和部分企业排放的污水。1996年争取到意大利政府450万美元贷款，投资9500万元建成日处理5.4万m3的大理市大鱼田污水处理厂。“九五”期间，洱海水污染防治进入系统规划阶段，水污染防治工作开始有计划有步骤地实施。1997年大理州环境保护局编制了《洱海水污染防治规划（1996—2010年）》，1996～1997年实施“双取消”，取消网箱养鱼11184箱，涉及农户2966户，拔除竹竿和木杆约12万根，取缔了对渔业资源破坏较大的上千个“迷魂阵”；取消洱海机动渔船动力设施2576台（套）。实施了排污许可证制度，流域申报登记110户，其中水污染935户，对6家污染大户进行了污染物削减，到2000年年底，流域列入省重点考核的29家企业污染排放全部达标。1997年开工建设大理古城至下关截污管（全长14km），截流了下关北区、大丽路以西沿线的工业废水和生活污水。
2000年云南省大理州人民政府编制了《洱海流域水污染防治“十五”规划》，2000年年底实施了污染底泥试挖工程，灯笼河口和沙村湾两处共疏浚30万m3污染底泥。2000～2001年采用国际先进的GPS定位、双频超声波测深及数字成图三位一体，编绘了水下1∶5000和湖周1∶500的数字化地形图，测绘面积近260km2，更新了洱海1942年测绘的面积、容积、水下地形与水草分布等基础数据。修建了弥苴河、永安江等河道拦污设施，用格栅拦住入湖河道漂浮物，利用人工打捞后外运至垃圾处理场，在一定程度上解决了漂浮物问题。2001年投资1300万元，在全国较早地实施了“三退三还”，共退塘还湖4324.9亩，退耕还林7274.5亩，退房还湿地1705.8亩，为洱海保护留了一定的生态空间。
2）第二阶段：治理与保护并重阶段（2003～2008年）
该阶段主要措施为控源、生态修复与管理相结合，以实施“六大工程”为标志，主要特点是提出了“洱海清，大理兴”的洱海保护定位。这一时期洱海水质由Ⅱ类下降到Ⅲ类，沉水植物大面积消亡，藻类生物量增加；这一时期，洱海的显著变化是水质下降，水生植被，特别是湖心平台沉水植物大面积消失。因此，这一时期对洱海治理的复杂性、长期性及治理任务的艰巨性有了一定的认识，单纯地依靠污染源控制无法解决湖泊水污染与富营养化问题，必须实施综合治理，即在该阶段，洱海保护与治理由前一阶段的以污染源控制为重点转变为以控源+生态修复+管理为主要措施，该阶段的基本思路是在洱海点源污染控制的基础上，进一步加强面源污染控制，同时也加强了生态修复和湖泊的综合管理。
2003年，大理州委、州人民政府将原大理州洱海水污染综合防治领导小组和办公室改组为大理州洱海保护治理领导小组及办公室，充实了人员，固定了编制，负责洱海保护与治理的组织领导、指挥和协调。2003年云南省大理白族自治州人民政府编制了洱海保护中长期规划《洱海流域保护治理规划（2003—2020）》，并以此为基础，在2006年编制了《洱海流域水污染综合防治“十一五”规划》，组织实施了城镇环境改善及基础设施建设工程、主要入湖河流水环境综合整治工程、生态农业建设及农村环境改善工程、湖泊生态修复建设工程、流域水土保持工程和环境管理及能力建设工程等“六大工程”，并落实了工程的监督管理。该阶段采取的主要措施是以污染源治理为基础，将污染源治理和生态修复相结合，全面推进洱海生态环境保护，严格防控入湖污染负荷。
3）第三阶段：生态文明建设阶段（2009年至今）
该阶段是以转变发展方式为重点，突出保护优先，以流域生态文明建设为标志。洱海的主要特点是水质在Ⅱ～Ⅲ类之间波动，藻类生物量显著增加，蓝藻优势明显，局部湖湾与沿岸水域藻类水华时有发生；浮游动物小型化，且数量剧烈波动；鱼类群落结构变化显著，主要表现为土著鱼类濒危或消失，外来鱼类资源增长；水生植被退化严重，特别是沉水植被面积萎缩较为严重，2009年覆盖度仅为5%左右，群落结构简单化。在该阶段提出了“美丽洱海，幸福大理”的洱海保护定位，其重点是试点先行，转变发展方式，以流域生态文明建设为标志，以实施生态修复、建设生态屏障和建设绿色流域为重点，该阶段的基本思路是积极发展生态农业，稳步发展生态工业，大力发展生态旅游业，推进以生态屏障与生态文化建设等为主要任务的洱海流域生态文明体系建设。
这一时期，在建设生态文明的思想指导下，洱海的保护和治理被赋予了新的内涵。即洱海处于敏感转型期湖泊的特点明显，近年来水质处于波动变化中，务必要进一步加强保护和治理，才能巩固已经取得的成效；同时，这一时期对洱海保护与流域发展间的关系也有了新的认识，必须把洱海保护纳入流域发展的总体规划中考虑，进一步加强生态环境保护的力度，突出在保护中发展，在发展中保护，其关键是转变发展方式。在该阶段，洱海保护与治理由前一阶段的以污染控制、生态修复和流域综合管理为主体构架转变为以转变发展方式为抓手，突出保护优先，以流域生态文明建设为标志。
具体来讲，2008年，大理州委、州人民政府决定把洱源县作为州生态文明试点县，提出了生态文明建设总体思路、基本原则和建设目标。提出了全面加强水污染防治、积极发展生态农业，稳步发展生态工业，大力发展生态旅游业，加强生态屏障建设，构建洱海流域生态文明体系。建设州生态文明试点县（洱源）、国家生态文明试点县，实施了国家水专项洱海项目及洱海被列入国家水质良好湖泊保护计划，并编制了《云南洱海绿色流域建设与污染防治规划》；大理州实施了发展生态农业，推广稻田养鱼3000亩；控制农田污染，推广大蒜污染控制6000亩，推广有机肥施用
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