论文-云南滇池生态危机的现状、原因及对策研究

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题目:云南滇池生态危机的现状、原因及对策研究
云南滇池生态危机的现状、原因及对策研究
摘要:随着社会经济的快速发展,我国湖泊面临着面积缩小、水资源短缺、水质污染严重、生物多样性受到威胁等生态危机。

滇池是中国水体富营养化程度最为严重的湖泊之一,不仅严重影响了流域数百万人民的生活质量.而且制约了昆明乃至整个云南社会经济的可持续发展。

本文在分析了滇池的现状和产生危机的直接原因和根本原因的基础上,提出了相应的保护及恢复对策。

关键字:滇池;危机;污染;保护
Research on the Status、Reasons and Countermeasures of
the Lake Crisis
——Take the Dianchi of Yunnan Province as An Example
Abstract : With the rapid development of social economy, lakes are facing many ecological crisis, such as the shrinking of the basin, the lack of water resource, the pollution of the water quality, the threaten of biological diversity. Dianchi is one of the most serious eutrophic lakes in our country; it not only badly affects the lives of millions and thousands people, but also hinders the sustainable development of social economy of Kunming City, even the whole Yunnan province, The article puts forward countermeasures on the basis of analyzing the status, the direct and primary cause of the status.
Key words : Dianchi; crisis; pollution; protection
目录
1 引言 ............................................ 错误!未定义书签。

2 滇池流域概况 .................................... 错误!未定义书签。

3 滇池生态危机的现状 (1)
3.1湖水下降、面积萎缩 (2)
3.2水污染严重 (2)
3.3生物多样性面临严重威胁 (3)
4 我国湖泊危机产生的原因 (4)
4.1我国湖泊污染的类型 (4)
4.2滇池污染的原因 (5)
4.2.1 滇池污染的根本原因 (5)
4.2.2 滇池污染的重要原因 (5)
4.2.3 滇池污染的直接原因 (5)
5 滇池流域保护对策 (7)
参考文献 (9)
1 引言
湖泊是人类地球家园的“璀璨明珠”,是自然生态系统的重要组成部分,是大自然赐予人类的“天然宝库”。

自古以来,湖泊就与人类的生存和发展密切相关,在径流调蓄、农业灌溉、航运交通、城乡供水、水产养殖以及维系生态平衡等方面发挥着不可替代的重要作用。

静谧的湖泊与奔腾的江河一道,共同构成了人与自然的和谐之美。

中国湖泊数量众多,分布广泛,全国面积大于1平方公里的天然湖泊共有2943个,总面积达8.45万平方公里,占国土面积的0.95%。

[1]但是,由于湖泊特殊的生态结构特征以及人类生产生活对湖泊的过度利用与开发,湖泊生态环境已面临着极大的威胁。

加强湖泊的保护、恢复的意义深远而重大。

现以滇池高原湖泊为例,以此探讨内陆湖泊危机的现状和原因并制定相应的对策。

2 滇池流域概况
滇池古称滇南泽,是昆明人民繁衍生息的摇篮。

滇池位于云贵高原中部,属金沙江(长江)水系,地处长江、珠江、红河三大河流水系的分水岭地带,由于其处于昆明市主城区下游,故而对昆明市经济社会的发展和宜人气候的形成起着重要作用。

滇池流域面积2920平方公里,为南北长、东西窄的湖盆地,其中山地和湖滨分别占流域面积的70% 和20%,水面约占10%。

滇池是典型的半封闭宽浅型湖泊,无外来水资源补给,分为草海和外海两个部分。

滇池出水经螳螂川、普渡河流入金沙江,分别有两个人工控制出口,其中,草海部分的出口是西园隧洞,外海部分的出口是海口中滩闸。

滇池流域是云南省的政治、经济、文化中心和交通枢纽,虽然仅占全市面积的13.8%,占全省面积的0.78%,却是云南省经济最发达、人口最集中、城市化水平最高的区域,是支撑昆明国民经济建设和社会事业发展的基础。

[2]近三十年来,随着滇池流域经济快速发展和城市规模的急剧扩大,入湖污染负荷不断增大,导致滇池富营养化日趋严重,水体功能受到极大损害。

70年代初期,周恩来总理视察昆明时,曾将滇池比喻为云贵高原的一颗明珠。

然而,随着大量污染物排放给滇池带来的严重污染,高原明珠不再明亮。

3 滇池生态危机的现状
二十世纪八十年代后,随着经济社会的快速发展,人口增长、环境污染、引种不慎、围湖造田、酷渔滥捕等众多问题接踵而至,为滇池高原湖泊所带来的压力
远远超过其环境容量阈值,从而导致了滇池水位下降,湖面缩小,水质富营养化日趋加剧,生物资源锐减,滇池湖泊生态系统逐渐遭到破坏,加速了滇池的老化和消亡,功能退化严重,严重阻碍了滇池周边地区经济社会的发展。

主要表现在以下四个问题。

3.1 湖水下降、面积萎缩
在气候变化和人类活动的双重作用下,我国一些湖泊出现了水位持续下降、集水面积和蓄水量不断减小的现象,有的湖泊甚至干涸。

自20世纪50年代以来,全国大于10平方公里的泊中,干涸面积4326平方公里,萎缩减少面积9570平方公里,减少蓄水量516亿立方米。

[1]
滇池大约形成于340万年前,古地质年代中,滇池面积达1000km2,到十八世纪后期,仍有“五百里滇池”之说。

根据高程点推算,唐宋时期滇池的水位大约在1890m左右,滇池水域面积为510.1km2,滇池南北向长为49km,库容积为18.5亿
m3。

经过多年的淤积填塞、筑堤防洪、围海造田等活动,滇池水面逐渐退缩,至今仅剩309km2。

从滇池现状来看,水体湖面面积与入湖流域面积比仅为1∶10,湖水浅,库容量小,仅15.6亿m3 ,是我国单位水面库容量最低的湖泊之一。

[3]特别是在经过了2010年云南罕见特大干旱之后,滇池的水位比去年同期相比,下降了0.72米,只有1886.64米,已接近20年来的最低点,较1994年2月25日的水位,仅高0.03米。

3.2 水污染严重
水体富营养化问题严重,我国一些湖泊出现水华爆发、水体缺氧等现象,不少湖泊水质已沦为五类或劣五类。

在2007年调查统计的43个湖泊中,有27个湖泊处于富营养化状态,其中,太湖、巢湖、滇池等12个湖泊处于重度富营养化状态。

[1]1995年, 排入滇池的污水量高达1.85×108 m3,主要污染物有: 总氮8981t,总磷1021t ,CODCr41674t。

其中,生活污染源排放约占45%~58% ,工业污染源排放约占11%~32%。

2000年,排入滇池的污水量达到2.4×108m3 ,总氮14155t ,总磷1487t ,CODCr62449t。

而滇池在正常情况下,总氮、总磷和CODCr的水环境容量分别只有4000t 、400t和11000t。

[4]2005年,全流域排放的化学需氧量、总氮、总磷分别为41986吨、9810吨、927吨。

工业源和城镇生活源共排放污水2.61亿立方米,化学需氧量、总氮、总磷排放量分别为20000吨、6750吨和445吨。

如此高的污染物排放量和如此快的增长速度,使整个滇池水质各水质指标值均劣于国家Ⅴ类地面水水质标准,超过70%的水体处于重、富营养化状态。

表1、2001-2005年滇池水质状况
表2、 2006年滇池水质状况
表3、 2008年滇池水质状况
、 2010年滇池水质状况
表4
通过以上的表格我们可以看出滇池水质状况从2001年到2010年总体一直为劣V类。

3.3 生物多样性面临严重威胁
随着污染日趋严重和生境的不断破坏,滇池流域生物多样性也正面临着严重的威胁,很多特有和重要的生物物种也因此从湖区消失或绝灭。

滇池草海以凤眼
莲为优势群落,鱼虾稀无。

滇池外海原有极为丰富的水生植物,从种类、分布、数量、演替上发生了极大的变化,一些敏感的水生生物群落灭绝或濒于灭绝,大型水生植物面积急剧减少,并向浅水区迁移,群落小型化,耐污水生生物成为优势群落“水华”大面积、长时间出现,鱼虾减少。

[5]据调查, 41种国家保护重点鸟类中近50年来没有观察记录5个鸟种;滇池土著鱼类从上个世纪60年代的26种减少到目前的11种,湖区仅存4种特有种均处于濒危的程度;国家II级重点保护动物、滇池的代表物种和旗舰物种——滇池蝾螈已未见报道,可能已经绝迹;大量珍稀保护动植物被列为“极危”等级。

[3]
生物多样性是人类赖以生存与发展的物质基础,生物多样性的丧失必然引起人类生存与发展的根本危机。

滇池丰富的物种多样性携带了丰富的遗传资源,尤其是滇池流域较高比例的现存特有物种,保存了我国乃至世界上最为稀有的遗传基因,所携带的遗传信息是人类极为珍贵的战略资源。

人类生活在一定的环境生态系统中,并且是生态系统的主体,也是影响、干预和改造生态系统的社会因素。

人类只有维持和保护生态系统的平衡,才能通过对环境、资源的开发利用使自身得以生存和发展,并以生态化的手段来促使人类与生态系统可持续发展。

4 我国湖泊危机产生的原因
4.1 我国湖泊污染的类型
当前, 我国湖泊环境遭受的污染, 主要有两类:
(1)富营养化
富营养化是自养型生物主要是浮游植物,在富含氮、磷、有机碳等营养物质的水体中异常繁殖的结果。

它借助藻类自身的伪空泡飘浮至水面, 形成“水华”,使水体下层溶解氧急速降低, 大量生物窒息死亡, 并通过微生物的分解过程释放出大量有害气体, 如甲烷、硫化氢、二氧化碳等,进而促使湖泊生态系统的退化与消亡, 损害水体的饮用功能。

(2)有机污染
有机污染指有毒有机化学物质污染和耗氧有机污染。

前者指对生物生命具有毒害作用的有机化合物, 大多数来自工业废水, 它们通过生物富集作用和迁移、转化过程, 危害人体健康;后者指蛋白质、脂肪酸、氨基酸、油脂等有机物质, 主要来自生活污水,它们给水体造成大量耗氧有机物, 恶化水质。

水生态系统本身具有一种环境自净能力,即水体能够继续利用并仍保持良好
生态系统时,所能够容纳污水及污染物的最大能力。

当系统所含污染物超过了其本身的自净能力时,系统结构就会失调,产生环境问题。

4.2 滇池污染的原因
4.2.1 滇池污染的根本原因
滇池污染的根本原因就是流域污染物的排放超过了滇池水体的自净能力,导致藻类及其它浮游生物异常繁殖,水体透明度、溶解氧量下降,水生生态结构失调,水质变坏,功能衰退,鱼类及其他生物大量死亡。

滇池的污染来源从类型上可以分为点源和面源两种类型。

点源以城市污水通过河流汇入滇池;面源以农业面源污染、矿区地表径流污染、林区地表径流污染和大气降雨降尘污染等方式汇入滇池。

昆明市90%以上的污水是通过城市河流最终汇入滇池的。

城市污水主要由工业废水和生活废水两大类型构成。

工业废水通过企业处理设施处理和通过排水管网进入污水处理厂处理两种形式进行,在目前的经济发展速度下, 污水排放总量是呈下降趋势, 企业及污水处理厂的处理压力逐渐减小, 处理量能基本满足达标排放的要求。

生活废水成为城市污水的主体, 所占比例到2010年达到95.4%。

4.2.2 滇池污染的重要原因
随着滇池流域人口的不断增加、GDP的快速增长,滇池水体富营养化日益严重,滇池流域社会、经济的快速发展是导致滇池水体富营养化的重要原因。

从人口、GDP与滇池水体TN,TP浓度的相关性分析结果(表5、表6)可以看出,滇池流域人口、昆明市GDP与滇池水体富营养化程度密切相关,受到滇池流域人口的不断增加、GDP快速增长的影响,滇池水体富营养化趋势明显。

4.2.3 滇池污染的直接原因
滇池水体污染直接原因,是滇池流域社会经济发展导致污染剧增造成的。

昆明和我国很多城市相比人口不算多,工业不算发达,排污量不算大,为什么别的城市没有这个问题, 而昆明却如此严重,流域人均水资源量的极度不足不能不说是一个重要原因。

据不完整的流域人口统计资料框算,滇池流域人均水资源量指标见表7( 指标仅供分析人均资源量变化大致趋势之用)。

按2005 年人均水资源310 m3/人计,为世界平均指标的1/28,我国平均指标的1/7,云南省平均指标1/18。

按联合国标准,人均水资源低于1700m3/人为缺水地区, 低于500m3/人为极度缺水。

滇池流域人均水资源量为310 m3/人,已处于极度缺水状态,是滇池流域水环境的主要问题,它也是制约昆明可持续发展的重要因素。

[6]
表5 滇池水质与滇池流域人口相关统计
表6 昆明市GDP与滇池水质相关统计
表7 滇池流域人均水资源流量表 m3/人
人均水资源量不足导致水量重复利用率的提高,使水污染加重。

目前滇池水利用率高达60%。

远远超过国际公认20% 的标准。

人均水资源量的下降与滇池水质的演变具有大致的对应关系:人均水资源量每下降100m3/人,滇池水质( 地表水标准, 下同) 下降一类。

20世纪60年代滇池外海水质为Ⅱ类,人均水资源量约为800m3/人;70年代为Ⅲ类水,人均水资源量为700m3/人;80年代为Ⅳ类, 人均水资源量为600m3/人;90年代为Ⅴ类,人均水资源为515m3/人。

至今人均水资源已降至310m3/人,水质有进一步恶化的趋向:草海水质为劣Ⅴ类。

设想滇池流域人均水资源量不是310m3/人,而是3100m3/人,出湖水量不是原来的4亿m3/年而是40亿m3/年,换水周期由4年换一次缩短为每年换2.5次,那么,滇池水体的水质绝不可能是目前的Ⅴ类和劣Ⅴ类。

[6]
5 滇池流域保护对策
人类直接能够使用的淡水资源只占地球总水量的0.01%;全球人口在2050年将会达到90亿;二十一世纪人类争夺的是水,而不是石油;挽救滇池就是在挽救我们自己,滇池环境的演变是人为作用与反作用的结果。

因此,未来人类对滇池的态度,直接决定着整个滇池生态系统的演替趋向。

滇池面临的生态危机使昆明市的城市发展和城市品位的提高受到了严重的制约,也是事关云南经济社会可持续发展的重大制约因素。

最大限度地保护滇池湿地及其生态系统已刻不容缓,成为当务之急。

在这种形势下, 滇池水体污染治理的思路如下:
(1) 滇池水资源最主要特征是人均水资源量极度不足的水体又被严重污染。

这一特征决定了滇池治污必须与治水( 增加水源) 相结合, 这样方能收到双赢的效果。

云南省水资源总量约2 222 亿m3/年, 人均水资源量超过5 000m3/人。

若计入境水量1 943亿m3/年, 共有水资源4 165亿m3/年, 人均水资源量指标接近10 000m3/人。

[6]因此,只要采取适当措施,例如跨流域调水,滇池等流域局部地区水资源不足问题是可以解决的。

(2) 滇池水体污染治理要标本兼治: 流域内污染源治理与外流域引水并重。

前者属治本措施,后者治标措施,都是必要的。

针对其根本原因即富营养化问题,应从以下几个方面着手:
①对于点源控制
治理点源污染必须实行“清污分流、集中治理、防治结合、达标排放”。

防治城市水污染,建设足够的污水处理厂是必要的。

但是,为了充分发挥污水处理厂的作用, 必须同时完善城市的排水系统,把雨水和污水分开,实现清污分流。

必须通过专门的排污管道把城市污水送进污水处理厂集中治理. 还要严格管理污染源, 减少污水量, 使废水都能经过治理后达标排放,未经处理的污水不能直接进入河流和湖泊。

②对于面源的控制
面源污染是造成滇池外海水质恶化的重要原因。

滇池面源污染有相当部分来自农田径流,因此滇池面源控制的重要对策之一是改善农业的耕作措施,降低农田化肥、农药的施用量或用高效少污染的有机肥、生物肥,减少农田营养盐的流失;优化种植结构,发展生态农业、绿色农业建设,达到间接降低营养物入湖负荷;同时加强流域的水土保持工作,增加植被覆盖率,防止水土流失。

③对于滇池水体本身的治理
总磷、总氮、COD的入湖量虽然比较大,但是对于滇池水体所含的总磷、总氮、COD量来说,总磷、总氮、COD有很大一部分应该是来源于水体底泥。

这应该是由于多年的富集,而水体自净能力以及治理情况同新入滇池的量抵消后并没有使得滇池中总磷、总氮、COD的含量明显减少,从而使得滇池富营养化状况得到更大的改善。

因此疏挖底泥是治理污染的关键工程。

严重污染的湖泊水体都已沉积了大量的淤泥,这些淤泥包含着历年积存的各种有害有毒污染物,即使用清洁水置换污染水体,淤泥又会成为二次污染源,释放污染物,使清洁水被污染。

因此,在污染河流和湖泊的某些区域进行工程清淤是必要的。

总的来说,对于滇池总磷、总氮、COD的污染状况,应该在控制好滇池的总磷、总氮、COD入湖量的基础上,对水体本身富集的污染物进行治理。

只有让污染物的入湖量小于治理量,才能让滇池水体内的总磷、总氮、COD的含量减少到阈值,最终使得滇池的富营养化问题得以解决。

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