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阳宗海是云南省九大高原湖泊之一,被誉为滇中高原璀璨明珠,是昆明市近郊未受严重污染的一个重要深水湖泊。二十世纪九十年代以来,一批旅游度假村、水上游乐场、宾馆、饭店、别墅、高尔夫球场相继在湖滨建设,旅游业和交通业得到了迅猛发展。伴随着湖区社会经济及旅游业的发展,在给沿湖各县带来发展机遇的同时,也给湖泊的水质带来了污染。经济发展与环境保护之间的矛盾已日趋突出。因此,为了保证阳宗海的良性循环发展,缓解湖泊水环境的恶化,使湖泊能够发挥其应有的调蓄和生态作用,迫切需要对阳宗海的水环境承载力作深入的研究。且目前我国对水环境承载力的研究大多是针对河流和城市的水环境承载力,对湖泊水库的这方面研究十分稀少,整个水环境承载力领域的研究还尚未达到一个全面、系统的理论体系层面。鉴于此,本论文将以云南省阳宗海流域为研究对象,进行相关的水环境承载力研究,将对其环境管理、评价及相应经济、环境政策的制定有一定的参考价值,有利于实现水资源的合理开发、配置和利用,促进水环境可持续利用,实现经济、社会、环境可持续发展。
本研究在分析国内外水环境承载力研究概况的基础上,提出适合本研究实际的水环境承载力的定义;针对阳宗海的水环境特征,建立多目标规划模型,核算流域生态环境需水量,计算主要污染物TP、TN和CODcr的水环境容量,计算阳宗海水资源承载度、水质承载度和水环境总承载度。得到如下结论:
(1)阳宗海在设计水文条件(近10年最枯年份)下主要污染物TP、TN、CODcr的水环境容量,分别为149.69 t/a、5937.62 t/a、241602.71 t/a。
(2)在20%、50%、80%三种保证率条件下,阳宗海生态环境需水量分别为:41440.96×104m3、41962.23×104m3、42497.33×104m3,与之对应的阳宗海蓄水量分别为57791.6×104m3、55519.0×104m3、49287.6×104m3。由此可以得到,阳宗海流域的可供水量为:16350.64×104m3、13556.77×104m3、6790.27×104m3。
(3)在现状排污强度、80%保证率和设置的三种情景下,阳宗海水环境对湖区社会经济的最大承载能力为:
①农业灌溉面积不变的情景下,阳宗海水环境对湖区社会经济的最大承载能力为城镇人口0.5万人,农村人口6万人,二三产业产值609.14亿元,灌溉面积1600公顷。
②农业灌溉面积减少1/2的情景下,阳宗海水环境对湖区社会经济的最大承载能力为城镇人口0.5万人,农村人口6万人,二三产业产值672.07亿元,灌溉面积800公顷。
③农业灌溉面积减少3/4的情景下,阳宗海水环境对湖区社会经济的最大承载能力为城镇人口0.5万人,农村人口6万人,二三产业产值703.54亿元,灌溉面积400公顷。
(4)分指标承载指数模型计算结果表明:阳宗海当前的水环境总承载度小于1,阳宗海水环境尚能承载湖区当前的人口、社会经济发展水平和污染物排放量。