第三节 湖泊的环境问题
湖泊的环境问题主要是人类与水土资源之间相互作用的结果。正如不可持续的湖泊利用要影响到水体、湖岸及流域的其他地区一样,湖泊所面临问题的起因也来源于湖的沿岸及流域的其他地区,甚至是流域以外的地区。因此,流域内水土资源的利用现状决定着其所面临环境压力的状况和大小。湖泊的问题不仅仅影响到生活在沿湖周围的人们,而且对流域内外的人们带来非常明显的经济、健康和环境方面的影响。目前的湖泊环境问题主要有以下几个方面:
1. 水量缩减、湖水面萎缩
从湖泊中过量的取水或者引水将会使湖泊水量和水面积减少,从而使得其水质和水生生物群体面临严重的威胁,湖泊特征也会发生变化。例如位于中东地区的死海,20世纪50年代约旦河的年径流量为13.7 亿m3,由于约旦河南部的大坝建设和工业发展使得工业、农业和旅游业用水需求量迅速增加,而今天流入死海的年径流量只有约3 亿m3。
围湖造田对湖泊也具有非常深刻的影响。例如,围湖造田使湖北省大于0.5 km2的湖泊数量从1950年的1066个减少到1981年的309个。此外,取水及引水的水利工程也使湖泊水流形态发生变化,并且改变了上、下游的用水关系。此外,城市湖泊萎缩和消失速度也在加快。据武汉市水务局2010年的调查数据显示,近30年来武汉市湖泊面积减少了228.9 km2,50年来,近100个湖泊人间“蒸发”,杨汊湖、范湖等耳熟能详的名字仅仅成为带“湖”字的符号。目前武汉中心城区仅存的38个湖泊,仍面临着继续被“蚕食”的危险。
2. 湖泊富营养化加剧
湖泊的富营养化问题主要由人类活动造成,如工业废水,现代化农业生产中大量流失的农药、化肥,未经处理的城镇生活污水,高密度养殖遗留的剩余饵料,以及航运、旅游等水上活动产生的一些污染物,都造成营养物质大量输入湖泊。湖泊的自净系统也由于人类对湖泊的围垦,沿岸的水利工程等遭到破坏,从而造成营养源的输出途径减少,营养物质大量过剩,最终形成富营养化和蓝藻水华的暴发。大量的蓝藻水华堆积死亡后,分解产生对人体及水生生物有害的物质,威胁供水安全,带来异味,产生致癌物等。有研究表明:我国66%以上的湖泊、水库处于富营养状态,其中重富营养化和超富营养化占22%。伴随着湖泊富营养化的后果就是藻类的过度繁殖,产生大量有毒有害物质,过度繁殖的藻类衰亡腐败后又消耗水体的溶解氧,水质急剧恶化,对水产养殖、饮用水安全造成巨大危害。
3. 水土流失导致湖盆淤塞
湖泊、水库上游的人类活动和自然的变化,如农业活动引起的土壤表面侵蚀,人口增加导致的森林破坏,牧场的农耕地荒废后出现的土壤侵蚀等,使河流携带大量泥沙注入湖泊和水库。泥沙使许多湖泊很快被淤塞,大大降低湖泊的蓄水能力,还影响到水流状态和防洪能力。进入湖泊的泥沙还可能带有某些营养物质、有毒重金属和化学物质,这些物质在一定的条件下可能会释放到湖水中。我国东部平原和云贵高原等地区的淡水湖泊都普遍存在着泥沙淤积的问题,其中以长江中游地区湖泊的泥沙淤积问题最为突出。由于淤积,洞庭湖在过去的一个世纪里湖面由6000 km2减少到约3000 km2,年淤积速率达37 cm/年。仅以1951~1987年的时段计算,37年来湖盆累计平均淤高已达137 m,目前洞庭湖湖盆因泥沙淤积已高出江汉平原地面约50~70 m。
4. 有毒化学品入湖量增加
除草剂、农药等污染湖泊的现象越来越频繁,带来大量重金属(如:汞、钾、镉、铅、铬),有机污染物质(如:二氧杂芑、多氯化联二苯、DDT等)。由于这些污染物半衰期长,在湖泊沉积物和水生生物中的积聚效应备受关注,许多有毒化学品会导致人和动物的畸形和肿瘤。此外,化学激素、药物及其衍生物在湖泊中越来越频繁地被发现。
5. 湖滨区人为活动影响加剧
湖滨地区是生态环境相对脆弱的地区,然而社会经济的发展和旅游业、水产业乃至城镇建设项目的过度发展和缺乏有效的控制,都将影响到湖泊的自然景观,对湖泊的水质和湖泊附近的生态系统产生不利影响。不可避免地对湖滨地区产生额外环境压力,增加其脆弱性。
6. 水生生态系统退化
湖泊为大多数水生生物(鱼类、水生植物、甲壳类动物、软体动物、两栖动物、鸟类、哺乳动物、水上昆虫等等)提供了生存环境,并维持着周围地区的生物多样性。它们中的许多是当地渔业和经济发展的主要支撑点。然而,由于自然或者人为的原因(如将湿地排干改造成草场或者农业用地,砍伐河流沿岸的森林,在湖岸边沿修路,清除湖岸地区的水生植物,造田等),引起水生生物多样性遭受破坏和非本土物种大量泛滥,无意带来的外来物种在某些情况下甚至会对当地的物种带来灭绝的威胁。
7. 局部区域湖泊酸化
大气和降水也是传输污染物到湖泊的重要媒介,这种现象的一个典型例子是湖泊酸雨,它是由于通过大气的传输带来了工业污染气体和汽车尾气形成酸性化合物。在世界上有些地方,如斯堪的纳维亚半岛、美国的东北部和加拿大的东南部,湖泊的酸化使某些鱼类消失(如:鲑鱼、鲈鱼等)。
8. 全球气候变化的影响
气候变化,特别是全球气候预期的变暖所可能产生的影响在世界范围内是不同的。气候对湖泊的影响最集中地反映在湖泊水位变化。例如,气温和降雨这些气候因素的变化能够直接引起蒸发、湖泊水位、水容量、水平衡和生物生产力的变化。在极端的条件下,湖泊甚至可能完全消失。地处高经纬度地区以及干旱和半干旱地区的湖泊对气候变化的敏感度要大于其他地区。
2011年12月9日至11日,首届中国湖泊论坛在南京举行,与会专家共同发表《首届中国湖泊论坛南京宣言》。宣言指出:首先要尊重湖泊,要正视过去对湖泊的伤害,充分认识湖泊生态系统的脆弱性,保持湖泊自身的完整性、多样性和清洁性。以科学的态度,合理进行湖泊开发,控制入湖污染物总量和湖泊内源污染,维护湖泊健康,保障湖泊的可持续发展。同时要善待湖泊,要像珍惜生命一样珍惜湖泊。制定湖泊保护的总体框架,在湖泊的开发利用中,采取有效的举措,规范湖泊的保护与利用。实施河湖连通,恢复湖泊多样化功能,维护湖泊生命健康。进行生态修复,促进湖泊生态系统的良性循环。大家共同努力保护湖泊,大力宣传“人与湖泊唇齿相依、休戚与共”的观念,彰显湖泊在经济社会可持续发展中不可替代的作用,让“保护湖泊”成为一根红线,始终贯穿在经济社会发展过程中;就是要树立大流域理念,优化流域河湖格局和功能,实施长效综合管理,让湖泊休养生息、恢复生机。
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