清洁水:重点关注解决水质问题(4)

作者:孙磊    文章来源:水信息网    点击数:300    更新时间:2013/4/5
  侵蚀和泥沙

  侵蚀是一种向水系提供泥沙和有机物的自然过程。但是在很多地区,人类活动已经改变了自然侵蚀速率,而且极大的改变了泥沙进入河流和湖泊的数量、速率和时间,影响了物理和化学过程以及物种对业已存在的泥沙特性的适应情况。泥沙的增加会降低初级生产力、缩小和破坏产卵栖息地以及伤害鱼类、植物和底栖(底部生活的)无脊椎动物。细沙会招至磷类污染物以及杀虫剂等有毒污染物,改变水化学特性(卡尔和尼尔利,2008年)。水坝和其它水利设施会导致河流天然的输沙功能出现显著退化,而让下游河段缺少所需的营养物和化学流入。举例来说,中国科学家认为长江上修建的大坝已经对入东海口的泥沙冲积造成了巨大影响。近年来,在长江三角洲附近的干流大通段,沉沙量只有1950-1986年时期的33%(徐等人,2006年)。泥沙量减少的结果是海岸侵蚀增加,东海的生态特色和海洋生产力发生了变化(徐等人,2006年)。

  水温

  水温在体现产卵和迁徙等生态功能以及影响水生生物的代谢率方面起着重要的作用。改变自然水温循环会损害繁殖成功率以及生长模式,导致鱼类和其它生物数量长期下降。这种影响在火电站、核电站或工业生产活动的下游地区尤为严重,因为回流到河中的水非常热,超过了生态系统所能承受的限度(卡尔和尼尔利,2008年)。

  酸化

  不同水生生态系统的pH值决定了该系统的健康程度和生物特点。一系列的工业活动,特别是采矿和化石燃料发电等,都能造成当地淡水系统酸化。酸雨主要就是由化石燃料燃烧产生的挥发物在大气中相互作用形成的,它能对大片地区带来影响。酸化会极大的影响有机生命的幼体,因为它们受不了低pH值。更低的pH值也能让天然土壤中的金属,如铝活跃起来,给水生生物带来额外的压力或致命伤害。酸化普遍存在,尤其是处在挥发大量氮和氧化硫的发电厂顺风的地区,或采矿排放污染的地下水的下游。举例来说,据美国环保署称,Pine Barrens——美国东部地区的一块湿地——90%以上的溪流由于逆风的能源系统,特别是修建了煤电厂而被酸化了(US EPA 2009a)。

  盐度

  淡水的动植物物种一般都受不了高盐度。各种行为,往往但不仅仅是人类活动会造成水的盐度增加。这其中有从高盐土壤的农田排水、油田和天然气钻井或其它抽水作业的地下水排放、各种工业活动以及有些城市的水处理作业等。此外,人类活动所产生的盐的化学特点与自然过程的不同;例如,其中钾的含量要比钠高。盐度增高会给淡水有机生物带来压力,影响代谢功能和氧饱和度。盐度增高也能改变河边天然植被、影响天然湿地和沼泽的特色、缩小某些水生物种的栖息地以及降低农业生产力和减少作物产量(卡尔和尼尔利,2008年)。

  病原生物体

  最普遍和最严重的水污染物之一,特别存在于缺少安全和清洁的水地方,就是病原生命体(病原生物):如细菌、原虫和病毒等。这些病原体造成了全世界人类健康最大的危害之一。微生物污染的最大风险来自饮用了受到人类或动物粪便中的病原体污染的水(卡尔和尼尔利,2008年)。除了微生物通过人类或动物粪便污染进入水体外,有些病原体微生物也能在某些特定区域存活,一旦被引入,它们就能在新环境下拓殖。这些存活的病原体,如霍乱弧菌和几种阿米巴菌,一旦暴露在它们的环境下,会患上严重的疾病,如肠道感染、阿米巴脑炎、阿米巴脑膜炎和突发性疾病死亡(WHO2008)。病毒和原虫也会给人类健康带来风险,包括隐孢子虫和鞭毛虫、几内亚龙线虫等。

  微量金属

  微量金属,如砷、锌、铜和硒等都天然存在于很多不同的水体中。有些人类活动,如采矿、工农业,会导致这些微量金属的活跃性增加,从而离开土壤或垃圾品,进入淡水中。即使含量超低,这些额外物质对于水生生物来说也是有毒的,或者能够破坏生物的繁殖和其它功能。在1980年代初,向美国加州克斯特森国家公园的农业排水高浓度的硒毁灭了除一种之外的所有鱼类,造成鸟类大面积的死亡以及几种鸟类的严重畸形(奥伦多夫,1989年)。

  人工合成化学物和其它毒物

  多种人工合成的有机化学物都能通过人类活动,如使用杀虫剂和工业生产等,或作为其它化学物的降解产物进入地表水和地下水(卡尔和尼尔利,2008年)。其中很多污染物,包括杀虫剂和其它非金属毒物都在世界范围内使用,长期存在于环境中,而且经过长途转移后能进入从没有这些物质的地区(UNEP 2009)。

  有机性污染物(有时称“持久性有机污染物”,或POPS),如某些农药,能够在受到污染的地下水中找到,它们是通过渗入农业和城市景观的土壤和地表水中而形成的。虽然很多国家已经禁止使用农药DDT,但还是有些非洲、亚洲和拉丁美洲国家用它来进行疟疾防治(贾迦和迪马尼,2003年)。DDT会长时间存留在环境中,无法被微生物完全降解(WHO 2004a)。即使在禁止使用DDT数十年的国家,泥沙、水道和地下水中依然不断的发现DDT的残留物。无脊椎动物会摄入非致死剂量的某些农药,存留在它们的组织细胞中。而当大型有机动物捕获和食用这些物种时,农药和其它物质的生物累计量最终会达到有毒的水平。有些农药长时间在环境下会分解,但是分解的产物可能也是有毒的。它们聚集在泥沙中,在受到侵蚀或其它扰乱时会大量的释放出来。

  其它有机污染物,如二恶英、呋喃和多氯联苯(PCBs)等是工业生产的副产品,在使用和排放中进入环境(UNEP 1998)。这些物质已经成为新的危害,可能会造成淡水和其它生态系统的长期退化。PCB污染全世界都很普遍。举例来说,在美国纽约市,20世纪中期就有100多万磅(550多公吨)的PCB被倒入哈德逊河。在哈德逊河鱼的身体里发现高浓度的PCB值,所以开始禁渔,几十年的修复工作一直持续至今(US EPA 2009b)。

  其它新出现的污染物(下文会详细说明)包括内分泌干扰物质、药品和个人护理产品等还不能被现有的污水处理作业所去除,最终会进入淡水系统。这些污染物会破坏鸟类和鱼类的繁殖成功率和出现雌性化后代,另外还有一些至今无法知晓的其它影响。(孙磊 译)

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