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土壤侵蚀对滇池生态环境的影响分析

2015-03-30尚敏赵敏慧

科技资讯 2014年36期
关键词:富营养化生态环境影响

尚敏++赵敏慧

摘 要:中国是世界上土壤侵蚀最严重的国家之一,不仅侵蚀面积广、侵蚀强度大,而且侵蚀危害也非常严重。加之我国人口增长迅速,导致了对土地资源过渡索取,使得土地资源退化严重,水土流失加剧。该文以湖泊土壤侵蚀为研究对象,以滇池为研究背景,探讨了土壤侵蚀对滇池生态环境的影响,结合相关的数据研究成果,重点分析了土壤侵蚀给湖泊富营养化的贡献及产生原因,并给出了控制水土流失的3条措施与建议。相信对从事相关工作的同行能有所裨益。

关键词:土壤侵蚀 生态环境 影响 富营养化

中图分类号:S157 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)12(c)-0113-01

土壤侵蚀是限制当今人类生存与发展的全球性环境灾害,严重制约着全球社会经济的持续发展。据联合国开发计划署估计,全球水土流失面积约16.43×106 km2,占陆地地表面积的10.95%。土壤侵蚀不仅给当地生态环境、人类生存和社会经济发展带来严重影响,而且也给邻近地区带来严重危害。因此防治土壤侵蚀,改善生态与环境,实现人与自然协调和资源——环境——社会经济可持续发展,已成为全世界普遍关注的重大环境问题和人类生存发展的重要问题。土壤侵蚀的研究已成为当前研究的热点问题。

滇池处在滇池盆地最低凹地带,周边径流及其携带物进入水体中,造成滇池水体的污染。主要污染的原因有:一是滇池地处昆明城市下游,是滇池盆地最低凹地带;二是生活污水进入滇池;三是工业废水进入滇池;四是农业面源污染;五是滇池流域城镇化的迅速发展。

1 滇池概况

滇池位于东京102°35′50″~102°47′13″,24°40′08″~25°01′33″,是云南省面积最大的高原湖泊,也是全国第六大淡水湖泊。滇池形成于300万年前的燕山运动,是一个典型断层陷落的构造湖。在强烈的构造运动作用下,至晚新生代喜马拉雅运动时期,形成了西山几十千米的南北走向大断层,断层陷落形成地堑,滇池就是地堑初成时积水而成的湖泊。近千年来,人类不断扩大滇池出水口,涸湖,围湖,滇池水域已大面积退缩,湖面减少,湖水变浅,现在水面面积仅为古滇池的24.7%(地质矿产部,1990)。滇池北临昆明市区,南北向分布,湖面南北长39.0 km,东西宽12.9 km,湖面面积298.4 km2(金相灿,1990)。北部有一个天然湖堤将滇池分为南北两部分,北部为草海,南部称外海,各占湖泊面积的2.7%和97.3%,湖体略呈弓行,滇池的主体是滇池的外海部分。

2 土壤侵蚀对滇池生态环境的影响

2.1 土壤侵蚀对滇池富营养化的贡献

土壤侵蚀过程中,坡面径流及其携带物质对滇池富营养化贡献较大。径流及其携带的泥沙进入滇池,带来了大量的营养盐。假设在研究区域内,各种土地利用类型的面积比例均一致的话,通过计算得知,仅由土壤侵蚀,每年入湖的全磷、全氮就分别多达683.6 t和543.4 t。可见,土壤侵蚀不仅造成湖泊淤积,而且会带来大量的营养物质,使湖泊原有的生态系统遭到破坏,水质严重受到污染,湖内优质水草如海菜花、轮藻、篦齿眼子菜已消失,取而代之的是耐污能力较强的茭草、红线草、水葫芦等,蓝藻等爆发性繁殖,滇池加快“老龄化”,湖滨生态湿地由于“围湖造田”现已基本消失,湖泊生态系统遭到破坏。

2.2 滇池水体富营养化原因探讨

滇池的污染源可以分为内源污染与外源污染。内源污染指湖泊沉积物释放污染物对水体造成的污染。外源污染有点源污染和面源污染,点源有城镇居民的生活污水及工业排放的废水等,面源有地表径流及其携带的泥沙等营养物质。滇池湖泊的富营养化与社会经济的发展“同步”。随着人口的增加以及工农业的快速发展,滇池污染有恶化的趋势。

湖泊沉积物中C/N比例的不同可以用来对沉积物有机质来源进行判断:一般湖泊中沉积物C/N比为14/23,则有机质来源为高等植物;C/N比为6.0/6.3,则有机质来源以浮游动植物为主;C/N比2.8/3.4 则有机质来源以底栖动物为主(朱松泉,1993)。

由于滇池沉积物中C/N比绝大部分处于14~23之间,因此可以判断滇池的有机质来源以外源污染为主。而有机质与氮的含量存在着紧密相关性,故可以认为外源污染中富营养盐的输入,是滇池富营养化的主要来源。在外来污染物源中,土壤侵蚀是最重要的滇池面状污染源之一,在滇池富水体营养化以及生态系统恶化的过程中“扮演”了重要的角色。

3 控制水土流失的措施与建议

如图1所示,滇池对昆明市的社会经济发展、气候调节、旅游观光都起着重要的作用。滇池水环境的好坏,直接关系到昆明及整个滇中地区的可持续发展。改善滇池水体的生态环境,提高水质质量成为刻不容缓的事情。到目前为止,云南省及昆明市政府采取了一些措施:1990年以来,滇池水污染防治综合整治工作全面启动。按照国务院批复的《滇池流域水污染防治“九五”计划及2010年规划》,该省政府确定了滇池治理“分流截污、防洪调蓄、优水优用;疏浚清淤、减污增容,植树造林、涵养水源,引水济昆、开辟水源”的指导方针。1999年开展了滇池污染治理“零点行动”,滇池流域内249 家工业企业实现达标排放。“九五”、“十五”期间,共建成污水处理厂8座,污水处理能力达到每天58.5万 t;新建和改扩建污水干管590 km。这些措施的实施后,滇池水质恶化的趋势有减缓的迹象,但水质继续恶化的情况并没有停止。究其原因,政府重视了点污染源的治理,缺乏对面污染源的控制的有效措施,而面污染源特别是农业上的水土流失及径流恰恰是造成滇池富营养化的“主体”。针对以上问题,提出以下措施:

3.1 科学地对滇池流域规划与管理,加大环保宣传力度

政府组织专业科学工作者,以生态环境安全与社会经济的长远发展为目的,对滇池流域进行中长期的科学规划;并应对湖泊应采取积极的预防保护措施,严格控制有污染的项目上马,进行湖泊径流区生态环境建设,健全管理和监督机制,制定相应的湖泊管理和保护条例,不折不扣执行这些措施与决议,保证湖泊生态环境的良性循环。变更完善产业格局,关停并转部分严重污染企业。endprint

对广大群众尽心宣传教育,树立环境保护的意识。引导他们尊重自然规律,转变生产方式,农业从粗放经营到精耕细作;转变生活方式,树立全民环保意识,从根本上解决滇池流域面源污染的问题。大力发展有机绿色农业,推广测土配方施肥和病虫害综合防治等技术,逐年减少化肥农药施用量。引导农民对耕地尝试免耕措施等,以减少土壤侵蚀速率。建设农村户用沼气池,利用人畜粪便及农业废弃物发展沼气,既为农户提供了能源,减轻了农村对薪材的需求,保护了森林,又有效地减少了污染物的输出。同时,沼气池的渣料还可用于肥田,减少化肥用量。

3.2 加大农业面源污染治理,完善湖滨防护林体系建设

减少土壤侵蚀对滇池水体生态环境的负面影响。以往对滇池的治理存在“重点源,轻面源”的问题,并未有效实施面源污染的治理。据统计,1995年TN、TP的面源负荷量分别占到滇池总污染量的33%和41%,2001年分别占到了滇池总污染量的50%和72%,面源污染已成为滇池水质恶化的主要原因,而滇池目前的治理重点仍然是以生活和工业点源及草海内源污染治理为主,面源污染的治理未能得到足够的重视。流域内径流及土壤侵蚀在面污染源中扮演“关键”角色。

通过对小流域的研究证实,林草植被在保持水土方面发挥着独特的作用。大力植树造林,增加湖泊径流区内的植被覆盖率,涵养水源,减轻水土流失。实施生态农业工程,将坡耕地改为梯田,实行等高耕作、垄作、轮作等农田侵蚀控制措施,采取生物措施与工程措施相结合的方法,减轻农耕地的土壤侵蚀。

3.3 重视湖泊生态恢复,培植净化水体的水生植物

做好生态治理与恢复工作,优先实施湖泊湿地保护和恢复工程,禁止围湖泊造田、围湖泊养殖。建立生态湖滨带,做好调水引流工作,加快湖泊水体循环交换,保证生态水位。湖泊湿地对抑制富营养化有很大的贡献。一方面,湿地中的基质可通过吸收、吸附、过滤、离子交换、络合等物理化学途径去除污水中的营养物;另一方面,湿地的水生植物也可以吸收水中的营养物质,其根区还可为微生物降解营养物质提供良好条件。生态修复重建的关键技术要有针对性。针对滇池蓝藻、水华周年性暴发的特点,流域特殊自然地理及经济布局的特异性,解决流域水资源供给与需求矛盾,急需消除蓝藻水华危害和内源去除的关键技术,急需在流域快速城市化过程中节水、控污的关键技术有较大突破。研究证实,湖泊沿岸带生态修复是提高湖泊自净能力、削减湖泊污染源的有效手段,可作为湖泊内源污染净化的一项工程措施来推广。

4 结语

(1)滇池沉积物中有机质的含量从底层至表层,含量逐渐增高,总体上表明滇池沉积物中有机污染逐步越来越严重。底泥中全氮的含量在层次上也表现出类似有机质含量一致的变化趋势:从下至上含量依次增加。两种物质相应各层的百分含量表现出很高的相关性。由于沉积物代表了不同的沉积年代,这恰恰说明近年来滇池周围污染加重。

(2)径流及其携带的泥沙进入滇池,不仅淤积湖泊,而且带来了大量的营养盐。通过计算得知,仅由土壤侵蚀,每年入湖的全磷、全氮就分别多达683.6 t和543.4 t。可见,土壤侵蚀不仅造成湖泊淤积,而且会带来大量的营养物质,使湖泊原有的生态系统遭到破坏,水质严重受到污染。滇池污染与生态破坏,主要以外源污染为主,其中外源污染中富营养盐的输入,是滇池富营养化的主要来源。

(3)滇池水环境的好坏,直接关系到昆明及整个滇中地区的可持续发展。政府应进一步对滇池流域进行科学规划与管理,改变以往对滇池的治理存在“重点源,轻面源”的问题,做到有效实施面源污染的治理,着重在农业水土流失以及农田化肥农药的使用上进行有效控制,引导农民树立环保意识。大力发展有机绿色农业,推广测土配方施肥和病虫害综合防治等技术,逐年减少化肥农药施用量。引导农民对耕地尝试免耕措施等,以减少土壤侵蚀速率。

参考文献

[1] 冯均泌.云南滇池湖泊流域水土流失灾害遥感调查[J].遥感技术与应用,1994,9(2):26-29.

[2] 高丽,杨浩,周健民,等.滇池沉积物磷内负荷及其对水体贡献的研究[J].环境科学学报,2004,24(5):776-781.

[3] 高明.中国南方红壤地区土壤侵蚀的137Cs示踪研究[D].南京:南京师范大学,2007.endprint

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