濕地生態系統具有顯著的凈化水體的功能,對許多污染物質(如氮、磷、重金屬等)具有攔截過濾的作用。當進入濕地的污染物質的量沒有超過其承載能力時,濕地可利用其自身的凈化能力來分解去除污染物質,不會對濕地水環境造成威脅;但是當進入濕地的污染物質的量一旦超過其承載能力時,濕地水環境質量則發生很大的變化,引起一系列的生態環境問題,濕地水體的污染對濕地動植物的生存便會構成嚴重威脅。
青藏高原水環境遭受“病毒”攻擊
高原濕地許多水體水質已受到許多污染物質的威脅。若爾蓋高原濕地國家級自然保護區的水體中 Fe2+和油的含量普遍超標。錯拉堅湖、哈丘湖和拿龍錯湖的 CODcr、NH3-N 和 pH 都嚴重超標;說明保護區內水體呈堿性,而且有機污染很嚴重,但與湖泊相比,河流的水質相對較好。
鐵在自然界中極為豐富, 水中的鐵主要來源于工業廢水、 礦山排水和含鐵的地下水。鐵在水中以溶解態、膠體態和懸浮顆粒等形式存在。若爾蓋高原濕地保護區中既無工業廢水,也沒有礦山排水,但由于地下水富含鐵導致該區水體中 Fe2+超標。這與該區沼澤濕地的特征密切相關,區內泥炭沼澤濕地中鐵含量可達 60 ~ 80 g/kg,少數區域高達 200 g/kg。鐵對水生生物有一定的危害,當 Fe2+含量低于 1mg/L 時,不會對水生生物構成威脅,一旦超過 1 mg/L時,會導致某些魚類死亡。該區內河湖中的 Fe2+含量大都低于 1 mg/L,河湖中裂腹魚亞科和條鰍亞科魚類豐富且無毒性反應。水生生物對油很敏感,油的濃度達到 0.001 mg/L 時,有些水生生物的攝食、繁殖等行為就會受到明顯的干擾。油中存在苯并 [a] 芘等有毒有害的化學物質,這些物質可以使人和動物致癌。由于人類活動的干擾,若爾蓋高原諸多河湖的油含量超標,油污染超過了河湖的自身凈化能力,令人驚奇的是黑河下游的油污染并不明顯,這主要是下游支流的稀釋沖淡作用的結果。泥炭分解產生的焦油是油污染的另一個重要來源。泥炭本身是煤的初始狀態,泥炭中的生物有機物長期在缺氧的環境中分解產生焦油,焦油中含煤油、柴油、重柴油等物質,這些物質通過呈堿性的水浸漬,溶解在水中或呈懸濁狀態存在。
CODcr是一種反映有機污染的指標,它是指用重鉻酸鉀氧化水中的還原性物質所消耗的氧化劑的量。還原性物質包括各種有機物、亞鐵鹽、亞硝酸鹽等。若爾蓋高原濕地自然保護區內的 CODcr含量高主要是有機物和亞鐵鹽造成的。據調查,錯拉堅湖、哈丘湖和拿龍錯湖周圍都有人口居住,人類生活排污、洗滌以及牲畜在水中避暑現象嚴重。此外,湖中水生生物茂盛,死亡的水生生物在低溫高濕的條件下分解緩慢,以有機殘體的形式發生累積;湖水排水困難,有機物較難排除;同時水體中較高的Fe2+含量也導致 CODcr濃度的增加。
氨對水生生物的毒性非常大,即使濃度很低也會抑制魚類生長,魚類長期忍受濃度為 0.025mg/L,允許的極限濃度為 0.05mg/L,I 類標準為 0.02mg/L。若爾蓋高原濕地保護區中錯拉堅湖、哈丘湖和拿龍錯湖的氨濃度均在0.05mg/L以上,最高達到 1.6mg/L,說明若爾蓋高原濕地保護區中湖泊水體的氮污染已經非常嚴重。高原濕地水環境中的氨主要來源于生活污水和水生生物有機殘體的分解。高原濕地多為泥炭沼澤濕地,有機質含量高達 500 ~600g/kg,全氮含量在 20 ~ 25g/kg 左右,在淹水缺氧的環境中,非常有利于厭氧微生物的活動,為氨的形成創造了條件。水生生物代謝的最終產物中含有氨,死亡的水生生物也可分解釋放氨。而濕地中水流不暢和高 pH 值也為水體中氨的存在創造了適宜的環境。
pH 值對水生生物有很重要的影響,它通過影響水中氨與氨離子的平衡,間接表現出水質對魚類等水生生物的不同毒性。魚類在 pH值呈中性或微堿性的水體中可以很好地生長,適應范圍為6.5~9.5, 最佳范圍值為7.0~8.5。若爾蓋高原濕地保護區內河流的 pH 值在 8.0左右,而湖泊水體的 pH 值在 8.3 ~ 10.3 之間,多數在 8.8 以上,超過 I 類標準允許值(6.5 ~8.5) ,表明保護區內水環境為堿性環境,這主要是由濕地水體的化學性質決定的。水體的礦化度較高,呈中性至堿性反應與該區的巖性和土壤有關。該區內含鈣質較多的砂頁巖分布廣泛,碳酸鈣在二氧化碳的作用下,在水中被離解為 HCO3-和 Ca2+,豐富的 Ca2+不斷被地表水和地下水輸送到濕地水體中,使 Ca2+富集并吸收大量二氧化碳,形成碳酸鈣沉積下來。湖泊水中游離的二氧化碳不斷減少,再加上湖泊排水條件差,蒸發強烈,導致濕地水環境呈堿性反應。從魚類生存和人畜飲水來看,pH 值稍高還沒有產生不良影響,但超過 9.5 后則有一定的影響。
拉魯濕地土壤受到有機毒素的侵害
當前拉魯濕地表層土壤中已經受到 16 種多環芳烴的污染,總含量為 82.45ng/g,最高可達到 195.07ng/g;其中苯并[a] 芘為 2.22 ng/g,最高達 5.47ng/g。拉魯濕地土壤中既有環數較低的多環芳烴,也有環數較多的多環芳烴。濕地土壤中的多環芳烴主要來自大氣,大氣中以氣相狀態存在的多環芳烴占 52.56%,顆粒物占 47.44%。大氣中的這些污染物可通過雨水的沖洗作用,將大氣中以氣相狀態存在的有機污染物隨雨水落到地面,也可通過沉降作用,使大氣中的顆粒物及其吸附著的有機污染物因沉降進入土壤。這些有機污染物具有很大的毒害作用,可直接影響濕地植物和濕地動物的生長,通過食物鏈最終會危及到人類的健康。幸虧高原地區的強紫外線輻射對多環芳烴具有降解作用,使得高原濕地土壤的多環芳烴含量低于平原區土壤。
云貴高原水環境也在劫難逃
云貴高原上全國聞名的滇池已經受到長期的有機污染,每年的入湖污水量達 2 億噸,富營養化也已非常嚴重。1981~1982年期間,湖水礦化度平均為 282mg/L,其中,北部較南部高;至 1993 年,湖水礦化度比 1976 年增高了 125.3mg/L。1980 年前后,湖水中的陽離子以鈣、鎂離子為主,但近年來,鈉離子的含量迅速增加。1988 年,湖水中的 COD 和總氮含量都已超標,超標倍數分別為 0.5 ~ 3.3和 0.7 ~ 15;除小范圍水域外,湖水中總磷含量也明顯超標,超標倍數為 0.6 ~ 16。湖水中的富營養化已非常嚴重,自 20 世紀 90 年代以來,雖然國家已經對滇池進行了大力的治理,但目前污染狀況仍未得到根本緩解。
滇池由草海和外海兩部分組成,二者的局部水域在 1988 ~ 1990 年期間都發生過“水華” ,藻類植物繁盛。被譽為云貴高原明珠的草海,受污水的侵害非常嚴重,每天將有未經處理的 1.5 萬噸污水從威寧縣城排到的草海濕地中。草海水質劣于 V 類水質,主要污染指標總氮、 總磷、 氨氮、 生化需氧量均為超Ⅴ類標準,高錳酸鹽指數為Ⅳ類。外海水質劣于V類水質,主要污染指標總氮超V 類標準,總磷 V 類,生化需氧量Ⅳ類。與上年比較,草海水質類別不變;外海水質由 V 類降為劣 V 類。草海主要水質指標高錳酸鹽指數年平均值下降 14.7%,其他指標年平均值變化不大。外海主要的水質指標總氮由V類降為超V類, 年平均值增加9.0%,其他指標年平均值變化不大。
洱海也遭受著日趨嚴重的有機污染和毒物污染的毒害。非點源污染十分嚴重,彌苴河、波羅江和大理東門河,入湖河水的 COD 含量分別為2.4mg/L、23.4mg/L、394.2mg/L,總氮含量分別為0.7mg/L、20.6mg/L和3.4mg/L;總磷含量分別為0.21mg/L、0.71mg/L和2.9mg/L,都屬于已經遭受嚴重污染的河流。工業污水排放也是一個重要的污染源。環湖 20 多家企業每年向湖中排放污水約 283.35 萬噸,其中含氮8.2噸、 磷3.2噸、 COD 3631.5噸、 BOD 648.5噸、硫 587 噸、硫化物 0.41 噸、揮發性酚 3.8 噸,此外污水中還含有氯化鉀、氟化物、砷、鉻和鎂等有毒物質。1987 ~ 1989 該湖泊的氟含量為 0.114 ~ 0.313mg/L,揮發性酚含量為 0 ~0.003mg/L,鉛含量為 0.003 ~ 0.076mg/L,鎘含量為 0.0001 ~ 0.0016mg/L,砷含量為 0 ~0.206mg/L,鉻含量為0~0.009mg/L。近年來,湖泊中曾發現有“水華”出現,湖泊水環境惡化趨勢明顯。
隨著社會經濟的發展,杞麓湖、撫仙湖、星云湖的污染源不斷增多,造成“三湖”水環境質量不斷下降。目前杞麓湖已成為V類水體,為重富營養化湖泊;星云湖水質已由 III 類水體淪為 IV 類水體,為中度富營養化湖泊;撫仙湖尚為 I 類水體,但受近年來旅游開發等因素的影響,沿湖水質逐年惡化。 “三湖”地區農業面源污染非常嚴重,氮源和磷源主要來自化肥、水土流失、村落污水、農業有機廢棄物(包括畜禽糞便)中的有機氮和無機氮。有學者對 1996 年“三湖”地區的氮污染和磷污染進行了估算。1996 年徑流區氮肥施用量為 13.8萬噸(折純量) ,若按農田排水和暴雨徑流氮肥損失入湖 15%估算,當年入“三湖”的氮肥純氮量為 2074 噸。 “三湖”徑流區在該年生產的秸稈總量為 18.4 萬噸,人畜的糞便全年排放量為 108.95 萬噸,其中氮素總量約為 7740 噸,這些有機廢棄物雖大部分作為肥料回歸農田,如果以流失入湖量為15%估算,這部分氮素每年約有1160噸左右入“三湖” 。1996年“三湖”徑流區的磷肥施用量為 6681 噸(折純量) ,若按流失入湖量為20%計算,當年入“三湖”的純磷量為1336噸,流入杞麓湖的純磷量為573噸。此外,農業有機廢棄物和村落污水中的磷通過各種渠道入湖后,增強了湖泊的富營養化的程度。近幾年來, “三湖”徑流區農藥施用量逐年增加,由1990年徑流區農藥施用總量為296 噸增至 1996 年的 570 噸,殘留農藥部分經農田排水、土壤滲漏、淋溶等途徑入湖,造成了湖區水體污染。 “三湖”徑流區的水土流失也非常嚴重,入湖泥沙攜帶的大量氮、磷和有機物質也在很大程度上加劇了湖泊水體的富營養化。如撫仙湖由土壤侵蝕模數估算,每年經泥沙帶入湖泊的有機質為5530噸,總氮345.7噸,總磷 242 噸。工業的發展也給湖泊水體造成了嚴重污染。如杞麓湖自 20 世紀 60 年代以來,由于湖區周圍興建了一批氮肥料、染織、五金電鍍、水泥等工廠,工業污水的排放量目前已達154.5萬m3,生活污水量達150萬m3,農業化肥使用量為 1.56 萬噸,農藥為 160 噸,湖泊水質已經受到嚴重污染。
位于云貴高原的異龍湖是云南省九大高原湖泊之一,流域面積較小,周圍被山地包圍,湖濱帶極其狹窄,可利用土地面積較小。湖區內地勢平坦,沿西北—東南向鋪展,海拔1420m 左右,呈半封閉狀態。盆內積水成湖,盆地周圍山巒起伏,從而構成了異龍湖匯水區典型的中山湖盆地貌。盆地周圍為波巒起伏的山地,舊時,湖中有大瑞城、小瑞城、馬板壟三島,湖岸線曲折,湖南岸有“九曲七十二灣”之稱,九曲即指:大灣子、高家灣、楊家灣、豆地灣、馬房灣、羅色灣、獅子灣、青魚灣和白浪灣。目前,由于湖泊水位的降低和圍湖造田的進行,三島已經變成了陸地, “九曲七十二灣”的景象也已經成為歷史。
目前,異龍湖濕地面臨著嚴重的生態環境問題 :湖泊沼澤化程度嚴重。湖區長期以來頻繁的人為活動使徑流區植被遭到破壞,水土流失嚴重,大量泥沙隨入湖河流和地表徑流進入異龍湖,加上不合理的圍湖造田等原因,致使湖泊淤積日益嚴重,水深日益變淺。湖區西部部分湖床已經露出水面,形成大片的沼澤地。有機污染嚴重,富營養化程度加劇。由于湖泊受納工業廢水、城鎮及湖周農村生活污水和農田徑流,水質被嚴重污染,主要污染物為有機污染和富營養化。陸地生態系統退化,水土流失加劇。流域內周圍面山植被覆蓋率低下,原生植被遭到破壞,加上更新的樹種單一,郁閉度小,特別在湖周成片密林和水資源涵養林比例非常少,藍桉和云南松占絕對優勢,林種單一,保水保土能力差,導致水土流失嚴重,水土流失率在 50% 以上。以上這些問題的存在嚴重影響了湖周及瀘江下游區域社會經濟的可持續發展。
蒙新高原博斯騰湖往事如煙
博斯騰湖是我國面積最大的內陸淡水湖,水面積1002.4km2,容積約100億m3。博斯騰湖既是開都河的尾閭,又是孔雀河的源頭,對兩河流域的蓄水、引水、灌溉、排污起著重要的作用。博斯騰湖一方面接納開都河的淡水和來自焉耆盆地的污水,另一方面擔負著給下游的孔雀河供水的重任,在向下游輸水的同時,部分污染物隨水排出湖區,但各污染物的入湖量均大于出湖量,其中氯離子、硫酸根、礦化度、COD 和氨氮等是影響湖水的主要污染物。
博斯騰湖在 1958 年以前,還是一個水草豐美、水鳥成群的淡水湖,湖水礦化度 0.25 ~ 0.39g/L;到 60 年代,隨著對焉耆盆地開發強度的增加,排入湖泊的農田排污水增加,湖水礦化度不斷增加,污染不斷加重,到 1975 年,湖水礦化度增至1.2~1.7g/L, 由淡水湖演變為咸水湖;80年代初, 湖水礦化度升至1.5~1.83g/L,到 1986 年,隨著湖水水位的下降,礦化度已經達到 1.6 ~ 2.02g/L;90 年代以來,由于開都河入湖水量增加,湖水礦化度略有下降,但仍在 1.0g/L 以上。昔日的美麗如過眼云煙,成為博斯騰湖一個永遠追憶的夢。
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