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我国主要湖泊八成受到污染

发布日期:2019-08-13 13:33   来源:未知   阅读:

  随着全球气候变暖和人类活动的加剧,湖泊及其水资源的不合理开发利用,使我国湖泊面临着严峻的环境问题。如西部湖泊萎缩、咸化、甚至干涸;东部湖泊围垦与网围养殖严重,污染加剧,普遍存在富营养化,造成水质恶化,水生生态系统退化,我国北方和西部受自然环境的限制以及经济和社会的快速发展,水资源严重短缺;而水资源比较丰富的南方却因水环境的人为污染而造成水质性缺水,严重制约着人类的生存和区域的经济与社会发展,必须引起社会的高度重视和采取有力的措施,加强湖泊环境的保护与治理,维持人与自然的和谐和区域的可持续发展。

  湖泊是重要的国土资源,具有调节河川径流、发展灌溉、提供工业和饮用的水源、繁衍水生生物、沟通航运、改善区域生态环境以及开发矿产等多种功能,在国民经济的发展中发挥着重要作用。同时,湖泊及其流域是人类赖以生存的重要场所。湖泊本身对全球变化响应敏感,在人与自然这一复杂的巨系统中,湖泊是地球表层系统各圈层相互作用的联结点,是陆地水圈的重要组成部分,与生物圈、大气圈、岩石圈等关系密切,具有调节区域气候、记录区域环境变化、维持区域生态系统平衡和繁衍生物多样性的特殊功能。人类自古就傍水而居,即使是科技发达、人类改造自然的能力超越自然本身演化过程的今天,湖泊仍然为人类的生存与发展提供着丰富的天然资源与生存环境。

  根据最近研究统计表明,全国大于10km2的天然湖泊已经从《中国湖泊志》统计的656个减少到目前的581个,总面积从85256.94km2缩小到目前68671.58km2。按湖水矿化度划分出淡水湖、咸水湖和卤水盐湖,三种类型大于10km2的湖泊总贮水量为7550.8736×108m3;其中淡水湖为2350.1576×108m3,占31.1%;咸水湖为4614.1296×108m3,占61.11%;卤水盐湖为586.5864×108m3,占7.8%。若把面积在1~10km2的湖泊也统计在内,则全国天然湖泊个数约在3000个左右,因为1~10km2湖泊面积小,随自然条件和人为活动的影响变化较大,数据很难准确统计,而贮水量所占份额不大。

  2.东部平原湖泊多为淡水湖,且主要集中在长江中下游一带。包括著名的五大淡水湖在内面积大于10km2的湖泊共计117个,全部为淡水湖,贮水量为717.8603×108m3,占全国的9.5%。由于几十年来人工围垦和泥沙淤积,湖泊面积大幅度减少。

  3.蒙新及黄土高原地区面积大于10km2的湖泊有42个,面积6131.18km2,湖泊贮水量为536.23×108m3,占全国的7.1%。该区的湖泊一般为干旱内陆河流尾闾湖,湖盆广阔而水浅。在过去几十年中,由于气候变暖,蒸发增加以及人类引水灌溉的原因,使排入湖泊的水量减少,造成一些湖泊干涸消失。东北地区湖泊除一些火山口湖和火山堰塞湖外,一般是属于低洼谷地积水成湖,一场洪水湖泊面积大为扩张,若连续干旱则干涸而成盐碱滩。云贵高原湖泊通常都是断陷湖盆,湖泊较深,但湖泊流域面积较小,湖泊可利用水资源量不大。

  在淡水湖泊中,青藏高原地区贮水量居首位,占45.2%;东部平原湖泊次之,占30.5%。其他各区淡水湖泊贮水量合占24.7%。可见,我国湖泊淡水资源近一半在人迹罕至的青藏高原,其资源可利用程度很低。在人口集中、经济发达的东部平原地区,尽管湖泊水网稠密,但大多为浅水湖泊,环境容量有限,由于工农业污染严重,产生了不同程度的水质污染或湖泊的富营养化,造成水质性缺水。而西部地区本身就是干旱地区,资源性缺水严重。因此对湖泊水资源的合理开发和利用必须引起人们的高度重视。

  对我国67个主要湖泊水质和富营养化现状的调查和评价结果(图2)得出:属Ⅱ类水质的湖泊为5个,占调查湖泊数量的7.5%,面积为1135.2 km2,占调查湖泊总面积的6.1%;属Ⅲ类水质的湖泊有16个,占调查湖泊数量的23.9%,面积为2154.5km2,占调查湖泊总面积的11.8%;属Ⅳ类水质的湖泊有18个,占调查湖泊数量的26.9%,面积为10393.7km2,占调查湖泊总面积的55.6%;属Ⅴ类水质的11个,占调查湖泊数量的14.6%,面积为4768.1km2,占调查湖泊总面积的25.6%;属劣Ⅴ类水质的湖泊有17个,占调查湖泊数量的25.3%,面积为154.15km2,占调查湖泊总面积的0.9%。大约有近20%的湖泊水质较好(Ⅱ~Ⅲ类),有80%以上的湖泊受到污染(Ⅳ~劣Ⅴ类),表明当前我国湖泊水质污染的问题十分严峻。

  对67个主要湖泊富营养化评价结果(表1)看出,属贫营养湖泊数量为零,属中营养的湖泊为18个,占调查湖泊总数的26.9%,面积为701311 km2,占调查湖泊总面积的37.6%。属富营养型的湖泊为49个,占调查湖泊数量的73.1%,面积为11632.55km2,占调查湖泊总面积的62.4%。也就是说,从湖泊数量上来看,有近3/4的湖泊已达富营养程度,所占的面积也接近总面积的2/3,表明当前我国湖泊富营养化问题十分突出,湖泊富营养化导致湖泊水体透明度降低,水生态系统发生退化,沉水植物消失,而代之以浮游植物蓝藻大肆繁殖使水质恶化。

  在我国西部干旱区,湖泊通常是出山河流的尾闾湖,近几十年来普遍萎缩,部分干涸,导致区域生态严重恶化。

  如历史上著名的罗布泊曾是一个浩瀚大湖,最大时湖泊面积达5200km2,1931年测得面积为1900 km2,1962年航测仍有660.0km2,1972年的卫片反映已完全干涸,成为广袤的干盐滩,寸草不长。

  处于新疆北部的艾比湖在20世纪40年代,湖面面积为1200km2,贮水量30.0×108m3。到1950年,湖泊面积尚有1070km2,到了20世纪80年代面积急剧缩小到500km2,贮水量也相应减少到7.0×108m3。

  内蒙古自治区的居延海是西北干旱、半干旱地区又一著名湖泊,其水源补给主要仰赖祁连山区的降水和冰雪融水,该湖在历史上最盛时面积曾达2600km2, 20世纪50年代以前,47776王中王高手论坛。注入湖泊的河流除6月份有断流现象出现外,其他季节从不断流,年平均径流量达10.0×108m3。由于水源尚较充沛,昔日的居延海沿岸素有居延绿洲之称,是我国著名的骆驼之乡。

  1958年,西居延海面积267.0km2,平均水深2.0m,蓄水量5.34×108m3;东居延海面积35.0km2,平均水深2.0m,蓄水量0.70×108m3。1961年秋,因河流断流无水补给,西居延海干涸,湖床龟裂成盐碱壳。东居延海也于1963年干涸;及至1982年因水源补给偶有改善,湖泊出现返春现象,水域面积恢复达到23.6km2,水深1.8km2。嗣后,1984年、1988年、1992年和1994年,又相继数度干涸,地下水位下降,导致居延绿洲沙化严重,同时,大片干涸的湖底沉积物成为沙尘暴的物质来源。

  在人烟稀少的青藏高原,湖泊也普遍萎缩,湖泊水位下降,湖水咸化。在高原腹地无人区的可可西里,苟仁错海拔4650m,1990年考察时,该湖面积为23.5km2,平均水深在1.3m以上。而1998年夏再次考察时,该湖已全部干涸,湖底形成一层结晶盐壳和饱和卤水,如镜面一般铺在平坦的湖底中部。其入湖河流已断流,原来出露的泉水也已干枯。

  我国最大的湖泊青海湖,其水位从1956年的3196.94m变为1988年的3193.55m,共下降了3.35m,湖面积减少了301.6km2,随着水位下降,湖面萎缩,湖水矿化度也在增加,1962年矿化度为12.490克/升,而1986年已达14.152克/升。

  东部平原湖区的长江中游地区,湖泊面积由20世纪50年代初期的17198km2,减少到现不足6600 km2,即2/3以上的湖泊面积消亡。洞庭湖因围垦,湖泊面积已由1950年代初期的4350km2急剧缩小至2625km2;鄱阳湖面积也由1950年的5200km2减少到目前的2933km2。号称“千湖之省”的湖北省,在20世纪50年代末计有湖泊1066个,至80年代初剩约309个,目前面积大于1km2湖泊仅剩181个,大于10km2的湖泊仅剩44个。华北平原上的一颗明珠——白洋淀在20世纪90年代也多次干涸。

  在长江中下游地区的湖泊基本都是浅水湖泊,加上适宜的气候条件,湖泊生产力高,为了有效开发利用大水面产生经济效益,在20世纪70~80年代,开发并逐渐普及应用围网养殖技术,为解决当时的食物短缺、改变人们的食物结构起到了一定作用。随着经济的不断发展和饮食消费水平的提高,利用低廉的开敞湖面进行高附加值的水产养殖成为水乡百姓发家致富之路,加之宏观管理的失控,湖泊围网养殖泛滥,面积不断扩大,许多湖泊的围网养殖已远远超出湖泊本身所能容纳的能力,湖泊水生态系统被破坏,人工大量投放饵料又加速了湖泊的富营养化过程。

  如洪湖,在20世纪80年代湖泊水质还保持在Ⅱ~Ⅲ类水平,湖泊沉水植物繁茂,湖水清澈见底。随着围网养殖面积的恣意扩大,大量消耗水生植物,从而造成水生植被的消失,降低了湖泊的自净能力,损害了湖泊生态系统前置库的生态服务功能。2000年湖泊围网养殖面积约占湖泊面积的30%左右,之后发展到超过50%,这不但对围网区的生态结构造成破坏,而且对非围网区无节制的捞草,已使得全湖的水生植被遭受破坏,湖泊水质已呈现恶化趋势,湖泊营养水平不断升高,处于富营养化的边缘,蓝藻水化开始出现。当年“洪湖水”优美歌曲所描绘的洪湖美景也已成为过去。近年为了改变这种状况,采取各种措施,大范围取消围网养殖,建立自然保护区,恢复湖泊水生植被才初见成效。

  东太湖的围网养殖面积利用卫星影像判读则可达湖泊总面积的70%以上,“水上人家”在湖面星罗棋布。大量螃蟹养殖破坏水草植被;大量投放饵料污染湖泊水体。

  此外,江苏的鬲湖、阳澄湖的围网养殖遍布全湖,湖泊水质恶化、生态系统严重受损。近两年太湖的蓝藻水华大面积暴发造成水源供水危机和环境灾难,其经济损失和社会影响重大,已引起政府和各界的广泛关注并投入巨资进行治理。

  根据国际IPCC报告,过去100年来全球平均气温升高0.6±0.2℃。我国近100年来年均气温升高约为0.5~0.8℃。

  气温升高一方面导致蒸发量增加,特别是在我国西部干旱区和青藏高原地区太阳辐射强,蒸发更加强烈,另一方面导致气候的不稳定性增加,气候灾害频繁,降水的区域分布极不平衡,造成区域的资源型缺水。这也是我国北方和西部干旱区湖泊萎缩、咸化的重要原因之一。

  在我国南方,由于气候变暖也可能导致湖泊生态系统的潜在变化,但目前仍无详细的研究资料,但气温的升高已引起近年来太湖蓝藻大量暴发在时间上的提前出现和延迟退去。

  据有关报道,2000年5846个河流水质监测站的监测数据,对全国28万km河长水质进行评价:Ⅰ类水河长占6.9%;Ⅱ类水河长占37.5%;Ⅲ类水河长占21.7%;Ⅳ类河长占11.7%;Ⅴ类水河长占6.3%;劣Ⅴ类水河长占15.9%。

  据新华社报道,2005年1月对我国七大水系的175条河流、345个断面的监测显示:Ⅰ类水:占9.0%;Ⅱ类水:占17.7%;Ⅲ类水:占20.0%;Ⅳ类水:占16.2%;Ⅴ类水:占8.7%;劣Ⅴ类水:占28.4%。这些污染物的排放许多是直接进入湖泊,使湖泊水环境不断恶化。

  据不完全统计,20世纪50年代以来,长江中下游地区有1/3以上的湖泊面积被围垦,围垦总面积达13000余km2,因此消亡的湖泊达1000余个。长江中游地区的湖泊面积由20世纪50年代初的17198km2,减少到现不足6600km2,即2/3以上的湖泊面积因围垦而消亡,因围垦减少湖泊容积约达500亿m3以上。

  湖泊因围垦而造成的大规模损失,削弱了其调蓄和净化功能。湖泊调蓄容积的减少,直接导致江河来洪无地可蓄或难蓄纳,蓄泄功能严重失调。在相当程度上,引发了江湖、河湖洪水位的不断升高,最高洪水位被不断突破,湖区出现了“平水年景,高洪水位”的异常现象。

  在西部干旱区,有水就有绿洲,就有生命,随着人口的增加、经济和社会的发展,对水资源的需求也不断增加,但水资源量是有限的,发源于山区的河流流经山前绿洲,被人类截流灌溉农田、发展工业和提供城市与农村生活用水,而排入下游湖泊的水量逐渐变少,使得尾闾湖泊丧失维持湖泊水量平衡的基本水源量而导致湖泊干涸,结果是地下水位下降、绿洲消亡、土地沙化、沙尘暴肆虐,人类面临生存环境的极端恶化。这是人们仅注意了局部利益而忽视整体利益、只顾眼前利益而忽视长远利益、只顾人类需求而忽视自然生态需求使然。但最终导致人与自然的不协调、人类遭到自然的报复和惩罚。

  在东部地区,人类对湖泊资源的不合理利用也成为导致湖泊环境问题的重要因素。如围垦、围网和围堤养殖、筑堤修坝建闸而破坏湖滨湿地以及割断湖泊与大江大河的水力联系等等。这些主要是人类对湖泊的认识停留在对湖泊资源的无穷尽的索取上,而忽视对湖泊功能的全面认识所致。

  湖泊生态系统是一个复杂的综合体系,它是盆地和流域及其水体、沉积物、各种有机和无机物质之间相互作用、迁移、转化的综合反映。湖泊生态系统的演化有其自然过程和人类活动干扰与干预的过程。

  目前我国的湖泊富营养化过程主要是人类活动的干扰过程所致。湖泊富营养化是指湖泊由于营养元素的富集导致湖泊生态系统的退化,进而使水质恶化的过程。营养元素的富集,包括外源输入(人类活动和干、湿沉降)和内源富集与释放(物理、化学、生物等过程),是湖泊富营养化发生的根本要素,它的不同发展阶段可用湖泊营养状态分类指标来描述;湖泊生态系统的退化是湖泊富营养化发展过程的中间环节,是一个复杂的生命演化过程,并且有不同阶段的正、负反馈作用;而水质恶化是湖泊富营养化发生的结果,可用地表水质评价标准来定量描述。

  我国湖泊富营养化的过程是伴随着经济快速发展、污染不断积累的过程而加剧的。对富营养化湖泊的治理也经历了十多年的探索,目前看来,过去对富营养化湖泊的治理过程存在一些误区,首先在认识上对湖泊富营养化治理的复杂性和长期性缺乏足够的认识,在行动上表现为急功近利、头疼治头脚疼医脚的倾向,总想在短期内就能使湖泊变清。具体表现为仅考虑湖泊局部环境的治理而忽视流域整体的污水治理,或者仅强调湖泊外源排放而忽视对湖泊内源循环的研究,或者仅抓了对点源污染的治理而忽视了面源污染的作用。其结果是投入了大量人力、物力和财力对湖泊富营养化进行治理,到头来湖泊富营养化反而越来越严重。

  我们必须对湖泊富营养化和治理过程有一个清醒的认识,借鉴国际先进经验,系统、全面考虑和规划湖泊富营养化的治理过程,在流域全面截污、高强度治污的基础上,对湖泊生态系统的修复进行人工干预,因势利导,科学地进行健康湖泊生态系统的修复。

  综观国际富营养化湖泊的治理和湖泊生态系统修复的实践,可以看出其主要特征是首先对受污染的湖泊进行高强度的治污,投入大量的物力、财力、人力对湖泊流域的污水进行截流并统一进行处理,达标后排放入湖。湖泊的生态系统修复主要靠湖泊的自我调节机制自然修复。

  以欧洲的湖泊治理过程为代表,在20世纪70年代之前,欧洲的大多数湖泊富营养化也非常严重,从70年代开始,对富营养化湖泊及其流域进行截断污染源,污水管道化进行污水处理后再排入湖泊。经过20~30年的高强度治污,目前绝大多数湖泊从富营养化状态又恢复到贫营养状态。在此过程中积累了大量详尽的湖泊及其生态系统演变的监测资料。事实表明,生态系统的自然修复是恢复不到原点的。

  北美和日本湖泊富营养化治理和湖泊生态系统修复也同样是先从流域治污开始的,而人类对湖泊生态系统修复的目的是经过人工干预使湖泊尽快建立起适合湖泊水体状况的健康生态系统,而进一步促进湖泊环境的不断改善。

  为了加速已被破坏的水生态系统的修复,除了依靠水生态系统本身的自适应、自组织、自调节能力来恢复水生态系统原来的规律外,还通过人工措施为水生态系统的健康运转服务,而加快生态修复。在目前对湖泊流域系统的污水不能进行全面截断的前提下,进行湖泊局部生态系统的修复仅只能是权宜之计,但这对改善湖泊局部环境和重要水源地仍不失为有效的手段。

  2.湖滨带修复:位于水体和陆地生态系统之间的生态交错带,具有过滤、缓冲器功能, 它不仅可吸附和转移来自面源的污染物、营养物, 改善水质, 而且可截留固定颗粒物, 减少水体中的颗粒物和沉积物;同时可以提供生物繁育生长的栖息地, 对于保护生物多样性等具有重要意义。在湖泊周边建立和修复水陆交错带, 是整个湖泊生态系统恢复的重要组成部分。

  3.人工湿地:在入湖河口与下游段、局部污染源用人工湿地系统净化污水的工程措施是一种低成本、低能耗的污水处理方法, 已被广泛采用。

  4.生物塘系统:生物塘又称为稳定塘或氧化塘, 是室外污水生物处理的一种设施,它具有运行管理费用低、操作管理简易、高效的除污染效能等优点。

  1.营养盐固定:含Fe、Ca、Al等阳离子的盐,可与水中的无机磷或含磷颗粒物结合而沉淀湖底,起到净化水质目的。因此通过投加药剂可控制水中营养盐迁移。常用药剂包括氯化铁、改性黏土、石灰和铝盐等。显然,药剂投加法既要考虑实际成本,又要考虑所造成的长期生态影响,因此一般只用于应急措施。

  2.生态控制:(1)水生植被恢复,大型水生植物是湖泊主要的初级生产者之一, 对湖泊生态系统的结构和功能有重要作用, 水生植物在生长过程中, 需要吸收大量的氮、磷等营养元素。当水生植物运移出水生生态系统时, 被吸收的营养物质随之从水体中输出, 从而达到净化水体的作用。(2)生物浮床,生物浮床技术是按照自然规律, 在以富营养化为主体的污染水域水面利用特殊材料的浮床种植粮食、蔬菜、花卉或绿色植物等各种适宜的陆生植物。通过植物根部的吸收、吸附作用, 削减、富集水体中氮、磷及有害物质, 从而达到净化水质的效果, 同时又可收获农产品, 美化绿化水域景观。(3)控制藻类的生态技术,生物调控, 就是用调整生物群落结构的方法控制水质。主要原理是调整鱼群结构, 保护和发展大型牧食性浮游动物, 从而控制藻类过量生长。(4)有益微生物控制藻类生长技术等。

  3.底泥疏浚与封闭:湖泊底泥是湖泊生态系统的重要组成部分,也是水土界面物质(物理的、化学的、生物的)积极交换带。各种来源的营养物质经一系列湖泊物理、化学及生化作用,沉积于湖底, 形成疏松、富含有机质和营养盐的灰黑色淤泥。在湖泊各种水动力学、生态动力学作用下或湖泊环境变化时, 沉积物中营养盐溶出或再悬浮, 形成湖泊富营养化的内负荷。同时底泥对环境作用具有累积性和滞后性。该方法一是阻止沉积物中污染物的释放如底质封闭等;二是清除污染沉积物, 如对底泥进行疏浚,但该方法对局部清除污染物、扩大水容积是有利的,但对某些湖泊富营养化的治理总体效果并不好,反而对保护湖泊底栖生态系统不利,一般要科学论证后再实施。

  总之,湖泊水环境问题和水生态系统的退化是一个复杂的巨系统,它不仅是自然环境问题,同时也是社会、经济和科学问题。对湖泊水环境问题的治理和健康水生态系统的修复涉及科学、经济、社会、政府、政策法规等方方面面,应统筹协调,全面而科学地采取措施,以求取得实效。

  自然生态系统恶化和人居环境污染,不但给城乡人民的生产生活带来严重危害,同时也影响和制约经济的持续发展,成为最大的社会公害。因此,加强湖泊环境保护和湖泊生态治理,已成为保障经济和社会持续发展的当务之急,重中之重,不能单纯追求GDP的增长,而忽视生态与环境的保护。

  生态需水量被列入水资源规划中是“人与自然和谐发展”的充要条件,生态需水量的研究与规划是“人与自然和谐发展”的进步。据有关分析指出,我国主要资源人均占有量不足世界平均水平的1/2或1/3,单位GDP能耗是世界平均水平的3.4倍。按照现有的资源利用和污染排放水平,要实现2020年GDP翻两番,环境承受的压力将比2000年提高4~5倍;如果环境质量保持不变,单位资源消耗的经济产出则必须提高4~5倍;如果资源消耗和污染负荷比2000年减少一半,环境明显改善,单位资源消耗的经济产出就必须提高8~10倍。显然,不转变经济增长方式,建设资源节约型社会,就难以实现全面建设小康社会的宏伟目标。

  强化、依法、铁腕治污,以求全面达标排放;统一管理,把湖泊资源合理开发利用和湖泊生态建设与环境保护纳入法治轨道。正确处理权力与责任的关系,防止“政府权力部门化、部门权力利益化、部门利益固定化”的倾向,提高湖泊管理水平。

  强化全民的水资源危机意识,增强水资源、水环境保护意识,建立节约水资源、保护水资源、水生态、水环境的现代化监测、预警体系。

  (1)以科学发展观指导和规划湖区社会、经济的持续发展,合理开发利用湖泊资源,走人与自然协调发展之路。

  (5)大力推进湖泊生态功能建设,强化人工修复湖泊健康生态系统,切实保护其涵养水源和物种基因库的生态功能。

  (6)改革湖泊管理机构设置,确立水资源的统一管理体制,强化湖泊统一的综合管理,加强立法,强化执法管理的力度和管理人员的素质训练。

  (7)调整湖泊运行模式,坚持“治水”和“治污”相结合的方向,恢复江湖、河湖的生态系统联系,利用水利工程改善和保护湖泊湿地生态系统。

  (8)合理利用内陆湖泊水资源,保护和发挥湖泊维系区域生态服务功能的作用,对水资源实施流域科学调度和生态补水,恢复干涸湖泊生机。

  6.以科技创新为先导,加强湖泊科学的研究和湖泊环境保护和资源利用中的科学基础问题研究,以指导湖泊环境的保护与治理。

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