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关键词三峡库区;消落带;生态环境;污染现状;潜在问题;建议
水位的涨落带又称消落带,是由于水库季节性水位涨落而使周边被淹没的土地周期性地出露于水面的一段特殊区域。它是水生生态系统与陆生生态系统的过渡地段,是一类特殊的湿地生态系统[1]。在人工调控下,三峡水库的水位涨落速度、幅度和频率与天然河道明显不同,增加了消落带的不稳定性,而随着经济的迅猛发展,工业污染、生活污水对库区消落带的影响逐渐加大。加强消落带区域的生态保护是三峡工程发挥其作用的前提与基础,也是库区可持续发展的必要条件。
1污染现状
1.1 工业污染
三峡库区消落带最重要的污染是铅、镉污染[2],其主要来自工业废水、废渣。铅能使土壤肥效退化、土质降低,从而让农作物不能有效顺利地生长。此外,被农作物吸收后,这些有害元素将会通过生态平衡中的食物链传送到人体内。镉在环境中具有稳定、积累和不易消除的特点,通过食物链富集使人体产生慢性中毒。镉污染可能最终引发“痛痛病”。
有研究报道,通过多种方法评价三峡库区消落带的沉积物重金属污染状况,结果表明主要污染因子为镉,生态风险影响因子的顺序为镉>锌>铅>铜>铬,潜在生态风险因子的顺序为镉>铅>铜>锌>铬,消落带地段大部分断面存在中等潜在生态风险[3,4]。
1.2生活污水污染
由于三峡库区消落带附近地区居民的生活水平提高,生活中洗菜、洗衣服、冲洗厕所等产生的污水排放量逐渐加大,造成生活用水对消落带水环境的污染逐渐加大。为了库区消落带区域的经济快速发展,必须加快库区消落带地区生活污水处理的基础设施建设,减少污染物的排放量[5]。
1.3库水的影响
消落带的形成是由于库水的季节性水位涨落,这样就会使消落带地区的土壤受到很多负面的影响,主要是库水的污染物通过一系列的物理变化与化学变化不断地在土壤中富集,进而对土壤的生理性能产生影响。土壤被淹没时,土壤中的养分、污染物就会被溶解和吸附在水体中,它是一个复杂的过程。被淹没的土壤中的污染物的释放量在第1天达到最大值,大约占10d内释放总量的80%～90%,随着时间的增长,释放量就越来越少。水中的有机物质及部分固体颗粒经过物理或化学变化之后到土壤中,在一定的条件下可以补充土壤的有机物质,进而改良土性。污水中也有氮、磷等有机元素,在一定的程度上也可以增加土壤中养分的含量,保持肥力。但这种情况下也有不利的一面,就是当污染物在土壤中积累达到一定的程度后,就会引起土壤的成分、结构、性质和功能的变化,造成土壤污染[6]。在被浸泡过的土壤上栽种的农作物的产量也明显低于正常水平[7]。水对于岩石中矿物质及营养元素的释放、运动、扩散起着至关重要的作用。而在不同的水分条件下,母岩养分的运输存在差异。根据试验研究表明,8%和12%的水分处理与自然状态下氮、磷、钾释放比较,其增幅均达显著水平[8]。因此,库水会加快库区消落带紫色母岩养分的释放,使大量的营养物质转移到水体中,从而造成水体的富营养化。库区消落带主要土壤类型中,紫色土壤占有相当大的比例,而紫色土壤保肥能力差也是消落带农作物产量低的一个原因。季节性的水位涨落会加剧水土流失的趋势,使土壤中的养分向水体转移[9]。
2潜在问题
2.1生态环境问题
一是易引发地质灾害。整个三峡水库大部分区域地形陡峻,河岸地层稳定性差,加上库区沿岸人多地少、人类活动频繁,是我国环境地质灾害的多发区[10]。三峡大坝的建成后,水库的蓄水量增多,库岸两侧岩石周期性地浸泡在水中,使库岸山体吃水比重加大,造成两岸坡地稳定性减弱,从而诱发滑坡、崩塌和泥石流[11],严重威胁库岸人民的生命财产和库区安全。例如1998年的长江流域发生特大洪水时,就在库区云阳县形成了近10处崩塌和滑坡。三峡水库恢复正常蓄水后,每年11月至翌年3月有5个月的高水位,长时间江水浸泡,再加上三峡水库在春、夏两季蓄水位在175、145m近30m的落差,必然会造成沿库岸大面积坍塌、滑坡,引发地形变异[12]。二是易暴发流行性病疫。消落带是水位的涨落地带,会受到水陆的交替性污染。低水位时,垃圾、杂草等污染物直接滞留在消落带上;高水位时,水流速度慢,污染物不易扩散[13]。这2种环境都易引起各种相关的病原体、致病菌滋生,特别是在夏季高温高湿的环境条件下,污染严重的消落带将成为各种相关病菌、寄生虫的滋生源及异味和恶臭的散发地,并很可能导致大规模疫情的发生和流行[14]。
2.2植被问题
植物是生态系统的生产者,为整个系统提供物质能量来源,是系统稳定的基础。科学植树种草是优化消落带生态环境的一种方式,是减轻地质灾害的有效措施,可以更好地发挥消落带植被的社会经济和生态效益。消落带植被的功能很多,具体的可以分为4个功能:一是减灾功能。三峡水库蓄水后,垂直距离几十米的陆地被水淹没,而库岸多是残坡积物,含水量的增加就会减少其稳定性,导致崩塌、滑坡等地质灾害的发生;水位的升降导致干湿变化从而引起岩土体的膨胀,导致库岸失稳。二是经济功能。消落带的植树种草及后期的维护都需要大量的劳动力,提供了很多就业岗位。此外,果树、蔬菜的种植可为农民创收。三是净化环境。三峡水库蓄水后,流速减缓,扩散能力减弱,水流自净能力降低,环境污染加剧。某些草本植物可以吸收水体中的一些有害物质,待到一定时段将其收割,就可将污染物带出水库。四是美化功能。草木具有美学价值,可以给人带来视觉享受[15]。目前,三峡库区的众多支流及支流入干流的库湾区可以利用的消落带区域较大。因此,有足够的消落带土地可以用于植被生态保护。
2.3渔业问题
三峡库区消落带能够有效利用的地段多位支流河口区域淹没后形成的“猪肚”形成湾,部分水域已受到一定程度的污染,加之支流河道蜿蜒,水体交换受“肚头”制约,在此类水域从事养殖,若生产方式不当或生产规模失控,很容易出现局部水质富营养化污染。因此,在规划、实施消落带渔业开发时,必须根据有关部门针对各类水域确定的水质标准和区域,认真评估不同养殖方式和生产规模的影响,采取一定的技术措施,以控制污染[16]。
3建议
针对三峡库区消落带各种生态环境问题,应首先对不同蓄水点消落带的形态、范围、空间分布、生态环境现状开展相应的调查研究;根据不同区域消落带的自然地理特征、生态环境问题和三峡水利工程安全运行的要求,制定消落带生态环境保护与利用规划,划分功能区;并依此作为三峡库区消落带土地利用和生态保护的指导依据,为今后的研究提供基础。在工农业的生产中一定要尽量地减少污染物的排放,鼓励企业家建立物料循环,这样就可以让污染物作为原料得到再次的利用,使已污染的区域环境尽早得取治理与生态修复。
4参考文献
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