太湖流域人类活动与水质保护的关系

2020-12-07 14:58:35 字数 4964 阅读 4010

对于较深的湖泊,春季和夏季可能存在温度层结,影响上层和下层之间的物质交换。太湖属浅水湖泊,一般不会出现分层现象。

从湖泊的水质变化过程来看,要由幼年的贪营养型湖泊→青年的中营养型(偏贫)→壮年的中营养型(偏富)→老年的富营养型,这是湖泊由幼年至老年的变化过程。在自然条件下,这一过程的发展相当缓慢,但也可能由于人类活动的刺激而变得非常迅速。湖泊水质由幼年期进入青年期,或由青年期进入壮年期时,往往会发生淡水赤潮,而进入老年期时则发生“水华”。

因此有人把赤潮称为湖泊的“青春痘”,而把水华称之为“老年癍”。湖泊一旦进入富营养化状态即意味着已进入老年期,在伴随水华发生的同时还会出现沼泽化,沿岸湖湾域水深不断变浅,湖泊面积逐渐缩小。一旦发生富营养化,就很难逆转富营养化,回归青春。但是,可以采取各种措施来延缓老化过程。

三、太湖的水质评价

太湖于80年代初,先是在北部湖湾区域出现明显的大面积水华,其后向湖心发展,1990、1994、1995年七月无锡梅园水厂因藻类异常增殖,导致水厂过滤器堵塞,水味异常。目前太湖呈现典型的老年症状。即东太湖大面积水华沼泽化。

太湖入湖泥沙量不大,粗估为200万m3/年,相当于每年平均淤积1mm,但由于湖水较浅,一有风浪就被掀起,并随湖流输送到东太湖及其它湖湾地区。东太湖部分地区每年可淤积泥沙0.1m,水深逐渐减小。

太湖水质污染严重,1995年全年平均已无ⅱ类水,ⅳ类水以上面积占总面积36%,东太湖与湖心区最好,藻类生物量为3.5~4.5mg/l,而五里湖、梅梁湖最差,全年超ⅴ类水,藻类生物量为3.

5~4.5mg/l。

太湖水质如此急骤恶化,主要是由于流域内人类活动不当`,如不采取严格而科学的管理措施,太湖的水质及生态难以向好的方向发展。

据近期调查,太湖年入湖污染物负荷为282.9万吨,

t-n17.79万吨,t-p1.69万吨。

工业排放占codcr的83%;全氮中,工业占43.7%,非点源占26.1%,生活污水占14%

6%,畜产占12.4%;t-p中,工业占55.9%,生活污水占23%

1%,畜产占15.8%。

目前,从太湖水质和环境条件来看,主要的有机污染是工业排放。从富营养化的角度看,氮是过剩的,磷是控制条件。而磷**,工业污水占一半以上,生活污水占近四分之一。

四、太湖综合治理措施

太湖作为一个大湖,具有资源功能、环境功能和生态功能三大功能。资源的主要功能是改善周边地区丰富的水资源;环境功能包括自净功能、对周边地区的气候调节功能、与空间景观相关的文化娱乐休闲功能;生态功能包括维持生物多样性和保护生物多样性的功能,以及渔业生产的功能。

作为综合治理的目标,太湖的资源、环境、生态三大功能有待完善。而且三者之间是相互关联的,因此在考虑太湖的综合治理时,应当避免单打一的治理规划,首先要确定一个合理的综合治理目标。

太湖综合治理措施应包括三个方面

(一)污染源控制措施;

(二)湖泊生态修复措施;

(三)流域人类活动管理措施。

污染源控制措施

点源控制措施包括:

① 工矿企业和大型旅游设施的污水控制标准;

②城镇生活污水处理厂;

③河道污染物沉淀设施;

④地下卵石槽净化设施;

⑤前置库;⑥农村人、畜粪尿沼气化设施。

面源控制措施包括:

①土壤净化资源的开发利用;

② 低洼地区生物处理措施。国内外研究表明,受到污染的自然水体,在芦苇地区或水草区域滞留时间超过70小时,其脱磷和脱氮率都可达到70%以上;

③水土保持措施。坡耕地水土流失含有多种养分,应避免直接排入湖泊。

湖泊生态修复措施

湖泊有机污染和富营养化是湖泊老化和生态环境恶化的表现。生态环境的变化表现在生物种群数减少,水体透明度降低,沉水植物逐渐消失,浮游植物减少,耐污能力强的贝类及鱼类增加,经济价值较高的小型鱼类减少,大型鱼类增加。由于藻类的异常增殖,水中有机质增加,在其死亡和分解过程中产生腥臭味并大量耗氧,使水中溶解氧浓度降低,甚至导致鱼类大批死亡。

在污染源逐步得到控制的同时,湖泊生态也可能得到一定程度的恢复。生态修复措施包括:

在湖滨建设水生带。在自然条件下,湖水和陆地是连续的,随着湖水位的升降,会形成环湖湿地。这些湿地是维持湖泊生物多样性的最重要区域。从浅到深,形成大面积的芦苇或水生草带和水生生物带。

它是多种鱼、贝类产卵、栖息之地,也是多种昆虫、鸟类的筑巢之所。同时它又是湖泊的天然屏障,对于湖周入湖污染物起到遮挡、沉淀、吸收作用,寄生在水草根部的各种菌类也可以对有机物进行分解。然而,围湖堤防建成后,水土的连续性遭到破坏,湿地消失,适宜在浅水区生长的芦苇消失。

对太湖而言,如果恢复环湖水域,则应修整环湖地形,为芦苇、水生植物和挺水植物的生长创造条件。对湖内生态进行规划和管理。目前,东太湖水草丰沛,形成独特的生态系统。

由于湖泊向东太湖输送了大量的土壤和养分,湖盆变浅,为挺水生物的生长创造了条件。新生生物的生长减少了风、浪和速度,并为沉积创造了条件。同时,水生植物的生长会吸收水中的养分,从而降低水中磷、氮的浓度,抑制藻类的生长。

因此,水分透明度的提高有利于挺水植物和沉水植物的生长。东太湖成为太湖的生物净水器。需要研究的是湖水草的生长范围能否逐步扩大,以及今后如何对湖水草进行管理。

水生植物通过吸收磷和氮来生长,因此及时收获就相当于从水中提取磷和氮。如果不及时收获杂草,磷、氮可能因死亡而分解,成为内部污染源。水生植物收获后的利用和来年的生长都是需要研究的问题。

另外,湖泊的水位对湖泊生态有一定的影响,同时湖泊水深与风浪,透明度等都密切相关,因此在研究湖泊生态问题时应当注意对湖泊水位的控制与管理。

流域人类活动管理

在我国湖泊水质变化过程的研究中,有一个共同的事实。就是大多数湖泊的水质都是在近20~30年内急剧恶化,而在此之前的数千年中,这些湖泊水质基本保持良好状态。但近几十年来,湖盆水文气象条件并未发生明显变化。

可以认为,湖泊水质的迅速恶化是由于人类活动方式和内容的变化引起的。因此,为了实现湖泊综合治理的目标,有必要对流域内的人类活动进行管理。特别是保持过去的一些好的生活方式,形成“少废生活方式”,这是保护湖泊的长久之计,而人类活动的管理,需要通过立法来实现。

1水源涵养林的管理。对于太湖西、南部入湖河流的水源地要保护原有林地,并根据规划逐步恢复涵养林,以保持水源清洁,减少洪水形成的水土流失。

2对于水土流失的控制管理。除治理水土流失严重的沟壑,控制水土流失外,还要严格执行25度以上山坡退耕还林政策。

3土地开发利用的管理。太湖流域是一个雨量充沛的地区,土地上的各种污染物很容易被冲入湖中。因此,应尽量增加雨水在流域内的滞留时间。

有条件的地方,多建水塘和水田,并预留一些洼地,用于种植芦苇和挡雨。对土地利用方式进行合理规划。

4对家庭有机垃圾进行管理。建议使用农家肥、家庭食物残渣、粪便和尿液,以减少化肥用量。

5对合理使用化肥进行指导。由于施肥方法不当,约50%的肥料流入湖中。因此,有必要加强研究和指导,减少化肥的损失。

6禁止在流域内使用含磷洗衣粉。太湖流域已明令禁止使用含磷洗衣粉,但应加强对生产、销售环节的管理,加强对居民宣传、教育、监督是十分重要的。

加强对湖内渔业生产的管理。鱼类种群数量对湖泊生态系统的影响

因此,有必要对捕捞数量、禁捕品种和捕捞方法进行管理。同时,要严格控制外来鱼种的引进,避免生态失衡。控制或禁止网箱养鱼是十分必要的,大量的饵料已经成为湖中的污染源。

加强对环湖及环湖旅游活动的管理。太湖位于经济发达地区,旅游业发达,已建成大量风景名胜区。这些景区靠近湖边,要严格把好排污关。没有污水处理设施的,不得经营。

禁止船舶向湖中排放污水和垃圾。建立**垃圾、粪便、尿液处理系统。加强沿湖垃圾的管理。禁止向湖里和河里扔垃圾。

因此,有必要在流域内大部分城镇和居民区建立健全垃圾**系统。对流域内从小学开始进行爱湖教育。培养流域内居民的爱湖意识,应当从小学开始,统一教材,广泛宣传,并组织各种爱湖活动,设立宣传周、宣传月,持之以恒方能收效。

太湖当前治理目标与对策太湖的水质改善将是一项长期而艰巨的任务,上述各项措施的实施和收效也将是需要大量资金和很长的时间。目前,根据现有的经济实力,应该尽快做些什么?本人的看法是:

要密切关注流域调查,尽快制定太湖流域生态、环境和污染防制规划。通过规划确定了太湖流域的环境和生态目标,并对太湖流域的社会经济发展目标进行了**

标相协调。该规划应当充分考虑我国已签署协议的“可持续发展”、“湿地保护”、“保护生物多样性”等一系列原则,由多方面专家共同完成。同时,应制定各种中长期对策,以实现这一目标。

在环境生态目标规划的前提下,制定了点源和非点源污染源控制方案。通过调查指导农田控制入湖污染物,充分利用土地、卫星湖和洼地的净化能力。面源污染中来自农田的污染占较大比例,结合农田基本建设应大量修建多功能水塘,贮留雨水,减少直接入湖地面雨流。

池塘具有防洪、排涝、抗旱、养殖、净化等功能。希望该示范模式能尽快提出并及时推广。有条件的扩大水田面积,引导科学施肥,减少化肥流失。

太湖周围有许多湖泊和洼地。这些湖泊可以改造成前水库,流入太湖的河水再进入太湖前可以通过生物措施净化。多数低洼地带已被改造为农田,从生态角度和太湖保护角度来看,应当尽量退出一部分洼地,形成自然生态系统,利用芦苇等净化水质。

对于地下水位在地面以下较深,而土质为沙壤土的区域,可利用土地作污水净化处理,利用土壤空隙间的微生物对有机物进行分解。据估计,太湖西部和南部地势较高的地区具有开发潜力。

在农村地区建立自愿环保组织,引导家庭减少污染物排放。

目前在农村地区还一时难以建设集中污水处理装置。但是,环保志愿者可以进行广泛的宣传,减少和处理生活垃圾,减少进入水系和地下水的污染物。在日本琵琶湖保护初期就曾有家庭妇女组成的志愿组织,用肥皂和无磷洗衣粉逐户换回含磷洗衣粉,同时广泛地进行爱湖宣传。

加强湖泊生态修复调查和试点工作。湖泊生态修复是改善湖泊水质的有效途径,但其可行性和具体实施步骤必须从理论和技术上加以阐明。因此,要密切关注前期调查和试点工作。

要高度重视污染源特别是磷污染源的治理。

如前所述,在入湖总磷负荷量中,工业占55.9%,生活污水占23.1%,蓄产占15.

因此,治理的重点是工业污染源的控制。控制生活污水中磷酸盐洗剂的使用是有效的。但是,工业污水和生活用水都非常昂贵。

目前,污水处理技术的除磷脱氮效率很难超过50%。进行高水平治理,投资相当大。据中日合作“太湖水资源保护项目”估算,若使太湖水质在2020年恢复到80年代初期,即基本达到ⅱ类水水平,用于污染源处理的费用达2000亿元人民币。所以污染源的治理非搞不可,但根据目前的经济实力,难以短期见效,是一项持久努力的工作。

人类活动与环境的关系

摘要 人类作为地球的主人,从诞生之日起就与周围的地理环境密切相关。人类的发展离不开自然,自然提供了丰富地物产给予大地上所有的生命,这些就是我们的财富,当人类的贪婪超越了界限,带来的自然是痛苦和灾难。自然环境给了我们生命和赖以生存的一切,它不会排斥尊重自然环境和规律的经济,但是无止境的发展和向外扩张的...