趙立榮,陳興劍
(1. 遵義市水利局萬里水庫管理所,貴州 遵義563000;2. 遵義市水土保持生態環境監測站,貴州 遵義563000)
萬里水庫處于一個遵義地區眾多水庫成庫條件相同的自然環境之中的一座小(1)型水庫,通過觀測研究,造成其水土流失的因素是多方面的,包括其特殊的氣候條件、地形地貌地質條件、土壤條件,該庫區的生態條件本身就很脆弱,很容易受到外界的破壞,加上人們對農地的不合理利用和開發,因而引起庫區嚴重的水土流失,繼而引起面源污染的形成。造成水庫水體氮、磷、超標,水體富營養化[1]。
面源污染就是一個以點污染為相對物的概念,在降水之后,或者經過徑流的沖刷,使得地表土固體物質匯入水體,因此引起水體污染。其沒有固定的排泄的地方,也沒有固定的流通渠道,非常任意地發生。面源污染物最常見的是地表皮土壤被侵蝕,農民使用化肥、農藥過多引起的化學物污染,還有居民區里面的水體流進水庫所造成的污染。它不僅分布面積廣,危害性強,而且人們很難準確、實時、及時對它進行有效的監測、觀察和防范。在我國,面源污染主要體現在,各類水體的富營養化,氮、磷以及其他化學物質的污染,太湖、巢湖、滇池就是最好的例子[2]。
而水土流失,是指在外力作用的影響下,地表物質發生遷移、沉積,簡單地說就是水土被迫發生移動到其它的地方。地表上存在著各種各樣的物質,除了徑流和泥沙,還有很多其它的金屬物質、有機物、化學物以及有毒物,在降水到徑流到侵蝕到水污染負荷輸出的過程中,污染物經過水力作用、風力作用,匯入水體,破壞了水體原本的生態平衡。根據專家結論,水土流失是在侵蝕的基礎上,固體物質溶解在水體中的過程。它和面源污染有著因果關系,而土壤的侵蝕是水體污染的主要原因,因為在徑流和泥沙中含有大量的養分,無法避免地,也會造成土地養分的流失。在后續人員的研究中,可以發現,土壤中的氮、磷、農藥還有金屬物質分別以水溶態和吸附態的形式,經過地表以及地下徑流、土壤流失,然后進入水體的。由此可見,水土流失造成了面源污染,使得水體被污染,它們之間環環相扣的關系是存在的。
水土流失和面源污染的防范與控制,我們必須查找出影響它們的原因。面源污染的發生是水土流失所造成的,由此可以推測,引起水土流失的原因必定也對面源污染有很大的影響。可以分為兩個方面的因素:①自然因素,也就是降水時的雨水的水力作用,地表或土地表面與水平線的角度,土地表面的覆蓋物,土壤的性質等等;②人為因素,人們不合理利用生態資源,過度消耗土地資源,例如:過度開墾土地、放牧、農作物施肥和農藥等等。在水土流失的泥沙中,吸附了很多污染物,會給水體帶來物理、化學、生物等多方面的污染[3]。
1.2.1 氣候條件、地形地貌地質條件的原因——自然因素
萬里水庫氣候屬于濕潤亞熱帶季風氣候區,冬暖夏涼。年降水量豐富,主要集中在4-10月份的夏、秋季節。其海拔高度是影響其植物生長的重要因素,生態條件在不同的海拔高度的環境下,呈現垂直梯度變化,不同的海拔高度,所屬的氣候類型又有所不同。因此,在庫區所生長的植物種類非常豐富,生物群落復雜。這為庫區農業開發提供了有利的條件。但是,在這一片地區的范圍內,山地是其主要土地類型,加上人口集中,科學技術的落后,農地的不合理利用,植被破壞,引起了庫區的水土流失嚴重化,給庫區的生態環境面臨危機。庫區在地形的構造上非常復雜,褶皺很多,溝壑明顯,在外力的侵蝕下,較高的山地極其容易被破壞。
1.2.2 農業管理的原因——人為因素
庫區降水集中在夏季,農業活動也主要集中在夏季的雨季中,不同的農作物會在不同的月份下種植,雖然目前在庫區實施了一部分退耕還林、實施坡改梯的方式來控制水土流失,也有一定程度的效果,但是,這種方式的投入成本很高。特別是退耕還林后續管理投入大,在投入有限的條件下,僅僅依靠這兩種方式,是難以達到徹底控制水土流失的。
目前,我國對于水土流失面源污染防控的研究大多是以小區作為觀測對象,在流域尺度中,對水土保持措施的實施效果研究得比較多,但是,對于面源污染防控還要更進一步研究。可以針對庫區的耕地水土流失的特點進行保護性措施的研究,也可以針對土地利用方式對耕地的生態系統的循環特點進行研究。
工程措施可以通過對侵蝕和搬運過程的控制,來減少污染物的擴散,破壞污染鏈接,減少污染量,主要表現在,攔蓄徑流、泥沙,來達到減少水體的營養鹽流入和毒物的污染,凈化水質,保護水體功能。現在被公認為最值得采用的面源污染防治體系,是修建沉砂池、滲濾池和集水池,還有建設濕地、植被緩沖區和水陸交錯帶等等。水土保持生物措施、工程措施和農業技術措施都對面源污染的防控起著重要作用,例如,傳統的措施,帶有攔截功能和凈化功能的濕地,合理的施肥技術等等,這些措施都是很有效的。在我國,研究人員采用在徑流小區進行天然降水觀測和人工模擬降水的方法,對各種各樣的保持水土的措施進行了試驗,如,生物毯、生物帶等等。
通過庫區的水土流失、農地面源污染的問題觀測研究,得到結論是水土流失是面源污染發生的重要形式和運輸的主要載體,開展水土流失面源污染防控研究對于保障區域或流域生態安全具有重要的現實意義。水土流失不僅導致土地退化、耕地毀壞,制約山區經濟社會發展,而且加劇江河湖庫淤積和洪澇災害,惡化生存環境,對我國的生態安全構成重大威脅。而水土流失是面源污染的重要來源,過度墾殖、不合理的生產活動和土地利用方式導致土壤侵蝕、養分流失,在徑流沖刷下形成面源污染。加強水土流失面源污染及其防控措施的研究,有助于促進水土保持科研和相關水利工作的開展,對于保障區域或流域生態安全具有重要意義。
因此,國家對于水土流失和面源污染的研究和防治工作尤其重視:2005年啟動了的“中國水土流失與生態安全綜合科學考察”設立了“水土保持的水資源與水環境效應研究“專題,將水土流失與面源污染作為研究重點,其中包括:“搞好水土保持和水生態保護”,以水土流失面源污染及其防控研究為支撐。由于,水土流失和面源污染的共生關系,我國研究人員應該把二者結合起來進行探討。
[1]胡寶祥,馬友華. 水土流失及其對農業非點源污染的影響[J]. 中國農學通報,2008(06):408-412.
[2]楊愛民,王浩,孟莉. 水土保持對水資源量與水質的影響研究[J]. 中國水土保持科學,2008,6(02):72-76.
[3]文軍,駱東奇,羅獻寶,等. 千島湖區域農業面源污染及其控制對策[J],水土保持學報,2004,18(03):126-169.