尚敏++趙敏慧

摘 要:中國是世界上土壤侵蝕最嚴重的國家之一,不僅侵蝕面積廣、侵蝕強度大,而且侵蝕危害也非常嚴重。加之我國人口增長迅速,導致了對土地資源過渡索取,使得土地資源退化嚴重,水土流失加劇。該文以湖泊土壤侵蝕為研究對象,以滇池為研究背景,探討了土壤侵蝕對滇池生態環境的影響,結合相關的數據研究成果,重點分析了土壤侵蝕給湖泊富營養化的貢獻及產生原因,并給出了控制水土流失的3條措施與建議。相信對從事相關工作的同行能有所裨益。
關鍵詞:土壤侵蝕 生態環境 影響 富營養化
中圖分類號:S157 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)12(c)-0113-01
土壤侵蝕是限制當今人類生存與發展的全球性環境災害,嚴重制約著全球社會經濟的持續發展。據聯合國開發計劃署估計,全球水土流失面積約16.43×106 km2,占陸地地表面積的10.95%。土壤侵蝕不僅給當地生態環境、人類生存和社會經濟發展帶來嚴重影響,而且也給鄰近地區帶來嚴重危害。因此防治土壤侵蝕,改善生態與環境,實現人與自然協調和資源——環境——社會經濟可持續發展,已成為全世界普遍關注的重大環境問題和人類生存發展的重要問題。土壤侵蝕的研究已成為當前研究的熱點問題。
滇池處在滇池盆地最低凹地帶,周邊徑流及其攜帶物進入水體中,造成滇池水體的污染。主要污染的原因有:一是滇池地處昆明城市下游,是滇池盆地最低凹地帶;二是生活污水進入滇池;三是工業廢水進入滇池;四是農業面源污染;五是滇池流域城鎮化的迅速發展。
1 滇池概況
滇池位于東京102°35′50″~102°47′13″,24°40′08″~25°01′33″,是云南省面積最大的高原湖泊,也是全國第六大淡水湖泊。滇池形成于300萬年前的燕山運動,是一個典型斷層陷落的構造湖。在強烈的構造運動作用下,至晚新生代喜馬拉雅運動時期,形成了西山幾十千米的南北走向大斷層,斷層陷落形成地塹,滇池就是地塹初成時積水而成的湖泊。近千年來,人類不斷擴大滇池出水口,涸湖,圍湖,滇池水域已大面積退縮,湖面減少,湖水變淺,現在水面面積僅為古滇池的24.7%(地質礦產部,1990)。滇池北臨昆明市區,南北向分布,湖面南北長39.0 km,東西寬12.9 km,湖面面積298.4 km2(金相燦,1990)。北部有一個天然湖堤將滇池分為南北兩部分,北部為草海,南部稱外海,各占湖泊面積的2.7%和97.3%,湖體略呈弓行,滇池的主體是滇池的外海部分。
2 土壤侵蝕對滇池生態環境的影響
2.1 土壤侵蝕對滇池富營養化的貢獻
土壤侵蝕過程中,坡面徑流及其攜帶物質對滇池富營養化貢獻較大。徑流及其攜帶的泥沙進入滇池,帶來了大量的營養鹽。假設在研究區域內,各種土地利用類型的面積比例均一致的話,通過計算得知,僅由土壤侵蝕,每年入湖的全磷、全氮就分別多達683.6 t和543.4 t。可見,土壤侵蝕不僅造成湖泊淤積,而且會帶來大量的營養物質,使湖泊原有的生態系統遭到破壞,水質嚴重受到污染,湖內優質水草如海菜花、輪藻、篦齒眼子菜已消失,取而代之的是耐污能力較強的茭草、紅線草、水葫蘆等,藍藻等爆發性繁殖,滇池加快“老齡化”,湖濱生態濕地由于“圍湖造田”現已基本消失,湖泊生態系統遭到破壞。
2.2 滇池水體富營養化原因探討
滇池的污染源可以分為內源污染與外源污染。內源污染指湖泊沉積物釋放污染物對水體造成的污染。外源污染有點源污染和面源污染,點源有城鎮居民的生活污水及工業排放的廢水等,面源有地表徑流及其攜帶的泥沙等營養物質。滇池湖泊的富營養化與社會經濟的發展“同步”。隨著人口的增加以及工農業的快速發展,滇池污染有惡化的趨勢。
湖泊沉積物中C/N比例的不同可以用來對沉積物有機質來源進行判斷:一般湖泊中沉積物C/N比為14/23,則有機質來源為高等植物;C/N比為6.0/6.3,則有機質來源以浮游動植物為主;C/N比2.8/3.4 則有機質來源以底棲動物為主(朱松泉,1993)。
由于滇池沉積物中C/N比絕大部分處于14~23之間,因此可以判斷滇池的有機質來源以外源污染為主。而有機質與氮的含量存在著緊密相關性,故可以認為外源污染中富營養鹽的輸入,是滇池富營養化的主要來源。在外來污染物源中,土壤侵蝕是最重要的滇池面狀污染源之一,在滇池富水體營養化以及生態系統惡化的過程中“扮演”了重要的角色。
3 控制水土流失的措施與建議
如圖1所示,滇池對昆明市的社會經濟發展、氣候調節、旅游觀光都起著重要的作用。滇池水環境的好壞,直接關系到昆明及整個滇中地區的可持續發展。改善滇池水體的生態環境,提高水質質量成為刻不容緩的事情。到目前為止,云南省及昆明市政府采取了一些措施:1990年以來,滇池水污染防治綜合整治工作全面啟動。按照國務院批復的《滇池流域水污染防治“九五”計劃及2010年規劃》,該省政府確定了滇池治理“分流截污、防洪調蓄、優水優用;疏浚清淤、減污增容,植樹造林、涵養水源,引水濟昆、開辟水源”的指導方針。1999年開展了滇池污染治理“零點行動”,滇池流域內249 家工業企業實現達標排放。“九五”、“十五”期間,共建成污水處理廠8座,污水處理能力達到每天58.5萬 t;新建和改擴建污水干管590 km。這些措施的實施后,滇池水質惡化的趨勢有減緩的跡象,但水質繼續惡化的情況并沒有停止。究其原因,政府重視了點污染源的治理,缺乏對面污染源的控制的有效措施,而面污染源特別是農業上的水土流失及徑流恰恰是造成滇池富營養化的“主體”。針對以上問題,提出以下措施:
3.1 科學地對滇池流域規劃與管理,加大環保宣傳力度
政府組織專業科學工作者,以生態環境安全與社會經濟的長遠發展為目的,對滇池流域進行中長期的科學規劃;并應對湖泊應采取積極的預防保護措施,嚴格控制有污染的項目上馬,進行湖泊徑流區生態環境建設,健全管理和監督機制,制定相應的湖泊管理和保護條例,不折不扣執行這些措施與決議,保證湖泊生態環境的良性循環。變更完善產業格局,關停并轉部分嚴重污染企業。endprint
對廣大群眾盡心宣傳教育,樹立環境保護的意識。引導他們尊重自然規律,轉變生產方式,農業從粗放經營到精耕細作;轉變生活方式,樹立全民環保意識,從根本上解決滇池流域面源污染的問題。大力發展有機綠色農業,推廣測土配方施肥和病蟲害綜合防治等技術,逐年減少化肥農藥施用量。引導農民對耕地嘗試免耕措施等,以減少土壤侵蝕速率。建設農村戶用沼氣池,利用人畜糞便及農業廢棄物發展沼氣,既為農戶提供了能源,減輕了農村對薪材的需求,保護了森林,又有效地減少了污染物的輸出。同時,沼氣池的渣料還可用于肥田,減少化肥用量。
3.2 加大農業面源污染治理,完善湖濱防護林體系建設
減少土壤侵蝕對滇池水體生態環境的負面影響。以往對滇池的治理存在“重點源,輕面源”的問題,并未有效實施面源污染的治理。據統計,1995年TN、TP的面源負荷量分別占到滇池總污染量的33%和41%,2001年分別占到了滇池總污染量的50%和72%,面源污染已成為滇池水質惡化的主要原因,而滇池目前的治理重點仍然是以生活和工業點源及草海內源污染治理為主,面源污染的治理未能得到足夠的重視。流域內徑流及土壤侵蝕在面污染源中扮演“關鍵”角色。
通過對小流域的研究證實,林草植被在保持水土方面發揮著獨特的作用。大力植樹造林,增加湖泊徑流區內的植被覆蓋率,涵養水源,減輕水土流失。實施生態農業工程,將坡耕地改為梯田,實行等高耕作、壟作、輪作等農田侵蝕控制措施,采取生物措施與工程措施相結合的方法,減輕農耕地的土壤侵蝕。
3.3 重視湖泊生態恢復,培植凈化水體的水生植物
做好生態治理與恢復工作,優先實施湖泊濕地保護和恢復工程,禁止圍湖泊造田、圍湖泊養殖。建立生態湖濱帶,做好調水引流工作,加快湖泊水體循環交換,保證生態水位。湖泊濕地對抑制富營養化有很大的貢獻。一方面,濕地中的基質可通過吸收、吸附、過濾、離子交換、絡合等物理化學途徑去除污水中的營養物;另一方面,濕地的水生植物也可以吸收水中的營養物質,其根區還可為微生物降解營養物質提供良好條件。生態修復重建的關鍵技術要有針對性。針對滇池藍藻、水華周年性暴發的特點,流域特殊自然地理及經濟布局的特異性,解決流域水資源供給與需求矛盾,急需消除藍藻水華危害和內源去除的關鍵技術,急需在流域快速城市化過程中節水、控污的關鍵技術有較大突破。研究證實,湖泊沿岸帶生態修復是提高湖泊自凈能力、削減湖泊污染源的有效手段,可作為湖泊內源污染凈化的一項工程措施來推廣。
4 結語
(1)滇池沉積物中有機質的含量從底層至表層,含量逐漸增高,總體上表明滇池沉積物中有機污染逐步越來越嚴重。底泥中全氮的含量在層次上也表現出類似有機質含量一致的變化趨勢:從下至上含量依次增加。兩種物質相應各層的百分含量表現出很高的相關性。由于沉積物代表了不同的沉積年代,這恰恰說明近年來滇池周圍污染加重。
(2)徑流及其攜帶的泥沙進入滇池,不僅淤積湖泊,而且帶來了大量的營養鹽。通過計算得知,僅由土壤侵蝕,每年入湖的全磷、全氮就分別多達683.6 t和543.4 t。可見,土壤侵蝕不僅造成湖泊淤積,而且會帶來大量的營養物質,使湖泊原有的生態系統遭到破壞,水質嚴重受到污染。滇池污染與生態破壞,主要以外源污染為主,其中外源污染中富營養鹽的輸入,是滇池富營養化的主要來源。
(3)滇池水環境的好壞,直接關系到昆明及整個滇中地區的可持續發展。政府應進一步對滇池流域進行科學規劃與管理,改變以往對滇池的治理存在“重點源,輕面源”的問題,做到有效實施面源污染的治理,著重在農業水土流失以及農田化肥農藥的使用上進行有效控制,引導農民樹立環保意識。大力發展有機綠色農業,推廣測土配方施肥和病蟲害綜合防治等技術,逐年減少化肥農藥施用量。引導農民對耕地嘗試免耕措施等,以減少土壤侵蝕速率。
參考文獻
[1] 馮均泌.云南滇池湖泊流域水土流失災害遙感調查[J].遙感技術與應用,1994,9(2):26-29.
[2] 高麗,楊浩,周健民,等.滇池沉積物磷內負荷及其對水體貢獻的研究[J].環境科學學報,2004,24(5):776-781.
[3] 高明.中國南方紅壤地區土壤侵蝕的137Cs示蹤研究[D].南京:南京師范大學,2007.endprint