全球氣候變化通過溫度對水環境質量的影響

摘 要：國際上關于氣候變化對水資源的研究始于20世紀70年代。20世紀80年代中后期，各國開始重視此方面的研究，但多數集中于氣候變化對水量的影響，對水環境質量方面的研究較少。溫度是氣候變化主要體現，溫度的改變必然改變水體的理化性質，進而影響水環境質量。本文對全球氣候變化如何通過溫度的改變影響水環境質量進行了相關闡述。

關鍵詞：氣候變化；溫度；水環境質量；富營養化

國際上關于氣候變化對水資源影響的研究始于20世紀70年代，主要由國際水文科學協會（IAHS）、聯合國環境規劃署（UNEP）、世界氣象組織（WMO）和國際科學理事會（ICSU）等國際組織發起，先后展開并實施了世界氣候變化對水資源的影響的研究計劃、全球能量與水循環試驗等國際項目[1]。20世紀80年代中期以后，氣候變化對水資源的影響的研究引起國際科學家的重視，并展開了大量的研究[2]，但大部分研究集中在降水量的時空分配、融雪對溫度的敏感性、降水量與徑流關系等水量問題上。關于氣候變化對水環境質量方面的研究較少。水是污染物重要的的承載體和溶劑，氣候變化通過改變水量直接影響污染物的來源和遷移轉化[3]。氣候變化會導致溫度、風速和風型的改變，光照時間長短以及輻射改變等變化可以通過影響水體中污染物的遷移轉化方式、生化反應速率和生態效應等過程而直接或間接對水環境質量產生影響[4，5]。例如隨著氣溫的升高，水體的溫度也會隨之升高，水體的密度、表面張力、粘性等物理化學特性都與溫度有密切關系，這將會改變整個水環境，如增加污染物的溶解度、降低溶解氧等。此外，全球氣候變化致使極端氣候發生頻率升高，這也將致使一些水體污染等級升級[6]。例如，干旱會直接減少徑流量，從而改變水體的稀釋能力，使非點源污染排放污染物濃度升高，進而使非點源污染事件的概率和量級升高[7]。

氣候變化主要表現在溫度上，而這些因素會對水環境質量產生直接和間接影響。全球氣候變化引起的溫度升高會進一步加劇水體中的富營養化現象。首先，未來氣候變化引發的氣溫升高會增加土壤礦化程度，引發土壤中氮、磷及有機物的釋放[8]，引起大量地表污染物進入水體從而增加水體污染負荷[3， 9-11]。氣溫的升高也將促使水體升溫[3]。水溫升高又會直接影響水體的理化性質，如水體的密度、表面張力和存在形態，甚至還可以改變原有水溫層的分布和水體中的生化反應速率，使水體底層處于缺氧環境，促進底泥中的氮、磷等營養鹽向水體釋放，在一定條件下隨著水體垂向交換而釋放到水體表層，進一步加劇水體富營養化[12]。溫度對生物的酶活性有很大影響。一般情況下，隨著溫度的升高，生物的酶活性和理化反應速率會增加，水體中藻類會快速增長，當水體中有充足的營養鹽、光照充足時，富營養化程度會加劇[13， 14]。同時，當水體溫度升高時，水體中的飽和含氧量會下降。此外，水體溫度升高會加速水體中有機物的分解，增加水體需氧量，造成水體中含氧量降低，導致水體中出現過多的厭氧環境，使一些污染物毒性增加[15-17]。此外，溫度也會影響各種營養鹽的溶解度和理化性質，從而間接影響水體富營養化[18]。

參考文獻：

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[2]李科，齊晶瑤，王昭陽，馮巖， Casey B.利用反向法評價氣候變化下的水資源系統風險[J].水科學進展，2013：184-189.

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