【热点导读】：环境污染的绿色化 环境污染与人体健康论文 环境保护论文:如何保护全球环境
乌梁素海环境中的问题和防治对策
精
品
源自中
考备
战
1引言
乌梁素海位于我国内蒙古自治区巴彦淖尔市乌拉特前旗境内(图1),北靠狼山南麓山前冲积平原,东岸接乌拉山洪积阶地,西岸与南岸皆为黄河北岸的冲积平原,在后套平原的最南端,是全球同纬度地区内最大的湖泊,是中国的第八大淡水湖泊,是内蒙古干旱区最为典型的浅水草藻型湖泊,是黄河中上游重要的保水、蓄水和调水场地,也是全球范围内荒漠半荒漠地区极为少见的具有生物多样性和生态作用的大型草藻型湖泊,为地球上同一纬度最大的自然湿地,是世界范围内半荒漠地区极为少见的具有很高生态效益的多功能湖泊[1、2],因其在黄河流域独特的地理位置而具有重要的生态功能,不仅是河套灌区的唯一受纳水体和排水通道,也是黄河枯水期主要水源补给库,在当地社会经济发展与生态环境保护中占有十分重要的地位,具有重要的科学研究价值。目前湖区近一半的水面被芦苇覆盖,其余的水面也被水草覆盖,使乌梁素海成为典型的草型富营养化湖泊。目前,乌梁素的环境问题逐步显现,且日趋严重,要对乌梁素海进行可持续利用,让其更好的发挥各项生态功能,就必须把分析乌梁素海主要环境问题放在首位,为乌梁素海湖泊环境的研究与治理工作奠定基础。
2乌梁素海存在的主要环境问题
2.1湖区生态需水得不到满足,盐分不断累积,生态功能严重退化随着黄河沿岸地区水资源的利用量逐渐增大,河套灌区年均净引黄水量也逐步减少,从90年代的52亿m3下降到现在44.6亿m3(见图2),与此同时灌区年均补给乌梁素海的水量由7亿m3减少为4亿m3,且呈逐年减少趋势。乌梁素海每年湖面蒸发和植物蒸散损耗4.08亿m3,补给地下水0.56亿m3,降雨0.62亿m3,融盐洗盐水1.6亿m3,则乌梁素海生态需水量约5.62亿m3[3],水量入不敷出问题严重。湖区盐分浓度呈逐年升高趋势,矿化度由1990年的1.48g/L升高2008年的7.01g/L(见图2),乌梁素海出现进出盐分明显不平衡,海区盐分呈现明显的积聚,出海水体中的烟粉浓度呈现显着的升高的趋势,湖中年累计盐量也有逐步上升的趋势[4](见图3),乌梁素海将逐步变成为咸水湖泊,届时整个生态系统将完全变化,鸟类和鱼类的栖息地将被破坏。
2.2富营养化问题突出,内源污染日趋严重氮和磷是我国湖泊富营养化的主要因素,氮、磷等营养物质的输入和富集是水体发生富营养化的最主要原因。据资料统计,每年进入乌梁素海TN为1088.59t、TP为65.75t,每年出湖TN为759.90t、TP为37.80t,滞留在湖中参与积累储备的TN为328.70t、TP为27.95t,TN、TP储备量的不断增加,由2009年7月份乌梁素海水体和底泥中的富营养化元素(TN和TP)空间分布可知(见图4、5、6):湖中的富营养化元素(TN和TP)是逐层沉积的,氮磷效应不断累加,水体富营养化程度不断提高,乌梁素海水体富营养化程度十分严重,属于中、重度富营养化(见图6),成为水草和芦苇蔓延的重要驱动力,导致大量芦苇和沉水植物疯长,水流不畅,自净能力不断下降。另外,湖泊季节性污染问题也比较突出,特别是每年12到次年4月份,乌梁素海的主要补给源几乎全是来自河套灌区的工业废水和生活污水,稀释自净能力更差,该时段是乌梁素海水质最差的时期,水质为劣Ⅴ类[5]
2.3水生植物过量生长,植物物种趋于单一化,沼泽化趋势加剧根据遥感调查和实地调查,乌梁素海的面积在近二十年间缩短了20km2,芦苇区和湖泊周围的沼泽区扩大了24km2,明水面积减少了18km2[6],2008年4月乌梁素海66%的面积为芦苇和沼泽区(见图7)外,其它水体几乎全部被沉水植物充塞,高密度的水草和中密度的水草占总水域面积的80%,低密度以下的水草只有20%左右(见图8),湖区内大型水生植物总生产量已达30万t/a(干重),目前采收利用量不足20万t[7]。从每年5月~11月初,沉水植物形成茂密的“水下草原”,受污染影响,植物物种向单一化方向发展,生物多样性受到严重威胁。绝大部分得不到利用的水生植物腐烂沉积,不仅加剧了湖泊水体水质的进一步恶化。更重要的是加速了湖泊生物的填平作用。促进了湖泊老化及向沼泽化演替。水生植物残骸(鲜重)每年约为260万t,生物促淤作用使湖底每年抬高9~13mm,照此速度演化,乌梁素海将在未来20-30年内成为芦苇沼泽地,全部丧失湖泊的功能[7]。乌梁素海补给水源主要是黄河河套灌区的农田退水,其次为工业废水和生活污水。据测算,每年汇入乌梁素海的各种营养盐约28.8万吨,给乌梁素海的沼泽化进程提供了巨大的动力,使乌梁素海成为世界上沼泽化速度最快的湖泊之一[8、9]。
2.4外源污染没有得到有效遏制,仍然是乌梁素海主要污染来源区域污染物排放量较大,超过乌梁素海水环境承载力。污染负荷入湖量分别是TN为1088.59t/a、TP为65.75t/a,超过乌梁素海水环境承载力为TN为866.7t/a、TP为40.9t/a。且随着区域经济增长呈现较快增加趋势,污染物负荷量尤其是TP负荷量大大超过乌梁素海的Ⅳ类水质的承载能力。入湖污染负荷中,虽然已经建设了污染治理设施,但农田面源、城市污水和工业废水排放还是排放大户[10]。
2.5湖区周围湿地生态系统功能退化,净化和拦截污染物能力下降1931年后,由于灌溉事业的不断发展,扩大渠道退水都要经过乌家河汇入乌梁素海,由于这个河迹湖人为活动较大,水面不断地扩大,到1948年已经扩增到700km2,成为一个大湖。解放后,疏通了西山咀退水渠,在湖的周围筑起堤坝,控制水面的发展,因而在六十年代,湖泊面积缩小到400km2,在湖中出现了36个沙洲。沙洲上长满了芦苇和香蒲。七十年代,随着经济活动的发展,兴起围湖造田,这样把湖泊面积进一步缩小,在湖边种上了农作物。1970年—1996年之间,湖泊面积由400km2缩小到227km2,到了1997年11月份由于湖泊水位持续猛涨,迫使围湖造田的堤坝决口,湖泊面积才扩大到今天的293km2,目前湖泊南北长36km,东西宽12km,周长130km。乌梁素海湿地面积为600km2,其中水域面积293km2,占总面积的49%,陆地面积307km2,占总面积的51%[6]。过去乌梁素海周围有丰富的湿地资源,对污染物拦截和水质净化具有重要作用,但是随着近年来在气候变化、生态补水不足、以及灌区的不断发展和不合理开发等综合作用下,湿地生态功能退化,使得湿地的净化作用明显降低。
2.6湖泊周围水土流失严重,加速湖体萎缩乌梁素海平均每年接纳当地洪水总量约为5000万m3,乌梁素海东海岸每年要流失表土近0.5cm,草场全部沙化,沟头不断延伸,是土地遭到严重的破坏,干旱更加严重,土地生产力下降,植被很难存活由于湖泊东岸乌拉山及其周边水土流失严重,雨季雨水携带大量冲积物和腐殖质进入乌梁素海,加大了湖泊淤积速度。据1986年和1996年卫星图片对比分析,乌梁素海的面积在10年间减少了20km2,芦苇区和沼泽地增加了24km2,淤积面积1.1km2,在淤积区域里,积存了大量的淤泥和砂子,平均厚度为40cm,最厚处达90cm。湖底正以6~9mmm/a的速度抬高,臭水死鱼,底泥黒污,泥砂填塞,一年比一年严重[11]。
3治理措施
3.1保障乌梁素海生态需水措施为满足乌梁素海生态需水量,首先从生态供水源上实施治理措施,通过对对灌区的灌水渠系全面防渗、衬砌、推行田间节水灌溉、合理开发地下水资源等节水工程来改善灌区的总体生态环境,缓解水资源的供需矛盾,同时在灌区灌溉工程上节水外还应在还应在工业和生活方面进行节水,通过合理规划和调整工业布局及结构,限制高耗水项目等加强企业内部用水和排水管理,征收排污费,对污水处理再利用,节水宣传、提高水价减少用水浪费,改造供水体系减少渗漏,提高供水效率。根据黄防总【2009】11号文件精神,把乌梁素海作为非常重要的凌汛滞洪区同意在开河期分引凌汛水到乌梁素海缓解黄河凌汛期的防汛压力,同时也为乌梁素海生态环境的改善提供了用利条件。
3.2调整流域产业结构及污染源减排措施在湖泊水环境承载力和排放量区域分配基础上,削减分配主要污染物排放量与入湖量,通过工业产业结构调整及工业废水处理与控制、农业产业结构调整及农田面源污染控制、农村生活污染控制(人畜粪便及生活垃圾资源化)、城镇污染系统治理、乌梁素海旅游业产业结构调整及旅游污染控制等措施优化流域产业结构及规模,减少流域污染物排放量。
3.3清水产流机制修复与排干水净化措施在污染源控制的基础上,通过乌梁素海东岸水土流失的防治、陆地生态修复、入湖河流全程污染控制及入湖排干水沟的净化、河口湿地的构建,达到流域水源涵养、水土流失控制与流域低污染水净化的目的,最终实现流域地表径流“清水”入湖。
3.4湖泊内源污染治理与生境改善措施针对乌梁素海水生态退化、水体重度富营养化、底泥污染严重、芦苇面积不断扩大、生物多样性不断降低等问题,通过网格水道系统工程、污染底泥环保疏浚及资源化工程示范、芦苇及沉水植物收割及资源化利用、生物多样性保护等措施,改善乌梁素海的水动力、水生态和底质条件,进行规模化推广,减少生物填平作用,延缓沼泽化进程,维护生态系统平衡,从而恢复乌梁素海受损的生态系统结构和功能。
3.5湖泊及其流域管理与能力建设措施形成乌梁素海湖泊及流域管理与能力建设体系,构建来水水质保障应急体系,加强宣传教育,提高流域内居民环保意识,实施生态文明建设。
4结语
近年来乌梁素海生态环境恶化,水污染问题突出,湖水水量补给不足,生物填平作用加速,湖泊迅速沼泽化,成为全球沼泽化最快的地区之一。同时因湖水变浅,富营养化加剧,造成鱼类大量死亡,生物多样性不断减少,湿地生物群落向单一化演变,乌梁素海面临严重的生态危机。湿地的退化将造成植被减少、草地退化与沙化、新的沙尘暴源地产生等一系列的生态后果,对区域生态环境恶化将产生不可估量的影响。为保护乌梁素海的生态安全,必须采取必要措施来缓解生态压力和矛盾,修复生态系统,让乌梁素海充分发挥其重要的作用。
