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摘要:洞庭湖是我國第二大淡水湖泊,洞庭湖的生態(tài)環(huán)境質量在我國生態(tài)文明建設中占有舉足輕重的地位。近幾十年來,工業(yè)和農(nóng)業(yè)的發(fā)展在一定程度上對洞庭湖的生態(tài)環(huán)境造成了污染,作為湖南省的母親湖,洞庭湖的生態(tài)修復迫在眉睫。該文綜述了洞庭湖的環(huán)境污染現(xiàn)狀和污染防治方法,以期為洞庭湖生態(tài)修復以及我國生態(tài)文明建設提供參考。
關鍵詞:生態(tài)文明;富營養(yǎng)化;重金屬;生態(tài)修復;污染防治
生態(tài)環(huán)境問題既是中國特色社會主義發(fā)展面臨的重大問題,也是全球性的重大問題?,F(xiàn)階段,我國生態(tài)文明建設步伐正在加快,這對于環(huán)境質量狀況的改善提出了更高的要求。由于工業(yè)和農(nóng)業(yè)在近幾十年的快速發(fā)展,大量污染物被擴散,并進入到農(nóng)田、湖泊、濕地和森林等生態(tài)系統(tǒng),從而對生態(tài)安全造成威脅[1-2]。洞庭湖是長江中下游重要的通江湖,其承納湘江、資江、沅江、澧水(簡稱“四水”)和長江松滋口、太平口、藕池口(簡稱“三口”)入湖水量的匯入,經(jīng)湖泊調(diào)蓄后,由城陵磯注入長江,形成了錯綜復雜的江湖、河湖關系[3]。作為我國第二大淡水湖泊,洞庭湖不僅是重要的商品糧和水產(chǎn)品基地,同時因其豐富的物種多樣性,也是我國重要的濕地保護區(qū),1994年經(jīng)國務院批準,成立東洞庭湖國家級自然保護區(qū)。洞庭湖區(qū)毗連岳陽市,具有城鎮(zhèn)集聚、土地墾殖率高、工農(nóng)業(yè)發(fā)達的特點[4]。近年來,洞庭湖周邊化肥和農(nóng)藥污染嚴重,日益增多的生活污水、工業(yè)廢水排放,使入湖的營養(yǎng)物質(如氮、磷)輸入量增加[5],重金屬污染被擴散和蔓延[1],洞庭湖水環(huán)境呈日益惡化趨勢。
1洞庭湖環(huán)境污染現(xiàn)狀
改善洞庭湖生態(tài)環(huán)境質量的前提是摸清洞庭湖的污染現(xiàn)狀。通過對文獻的調(diào)研,結果顯示,目前對洞庭湖流域污染的研究集中在水質評價[6-8]、土壤重金屬污染[9-10]、富營養(yǎng)化[11-12]和血吸蟲[13-14]等方面。目前,在政府主導和各部門的協(xié)作下,洞庭湖的血吸蟲病防治工作已經(jīng)取得了巨大的成功[15]。近10年來,洞庭湖發(fā)生過2次因水體富營養(yǎng)化而造成的大面積水華現(xiàn)象,這是洞庭湖氮、磷污染的主要表現(xiàn)形式。前人研究表明,洞庭湖湖體氮、磷超標的主要原因是農(nóng)業(yè)污染[16]和生活污水的排放[17]。郭晶等[18]認為畜禽養(yǎng)殖是氮、磷污染物的主要來源?!八乃凇钡娜牒廴疚镏校土孜廴菊级赐ズ偽廴镜谋壤謩e超過90%、75%[18],其中,沅江和湘江是洞庭湖磷污染負荷的主要貢獻者,而氮污染主要來自湘江[16,19]??梢?,湘江作為湖南省的最大河流,其流域內(nèi)人口密集,工業(yè)發(fā)展和人口生活水平提高非常迅速,在洞庭湖的污染來源和防治研究中,應該被投入更多的關注。此外,湖區(qū)污水排放也不容忽視,其中氮污染占總氮來源的10%,磷污染占總磷來源的25%[18]。除水體富營養(yǎng)化以外,重金屬污染也是洞庭湖面臨的另一重大生態(tài)問題。因土壤中的重金屬常被植物吸收和富集,并隨食物鏈進入人體,從而影響人類食用安全[2],重金屬污染已成為近期生態(tài)恢復研究的熱點問題。在洞庭湖區(qū)域,湖底沉積物和濕地周圍土壤都存在不同程度的重金屬污染,沉積物中鎘、鉛、銅、鋅等元素含量均超過安全標準,鎘元素在表層沉積物和周圍土壤中污染都達到重度水平[20,10]。
2洞庭湖生態(tài)污染研究進展
氮、磷污染的生態(tài)危害主要體現(xiàn)在改變食物網(wǎng)結構。吳可方等[21]在洞庭湖不同區(qū)域對氮、磷營養(yǎng)鹽結構及其造成的浮游植物群落結構進行了分析,研究結果顯示,氮污染在主洪道最嚴重,磷污染在主湖體最嚴重,已形成輕度富營養(yǎng)化,這也造成主洪道和主湖體的藻類密度較高,作者預測主湖體暴發(fā)藍藻水華的風險較大。王佳[22]在洞庭湖不同區(qū)域進行對水質和食物網(wǎng)的空間特征進行了研究,值得注意的是,洞庭湖的食物網(wǎng)空間特征具有區(qū)域異質性,魚類的營養(yǎng)級具有區(qū)域特異性和季節(jié)變化的特點,這從側面反映了因污染造成的水質變化,從而影響了食物網(wǎng)的能量流動。這些研究結果表明,洞庭湖的富營養(yǎng)化問題仍然嚴重,在未來仍將面臨水華暴發(fā)的嚴峻形勢。重金屬污染的主要表現(xiàn)為通過在有機體內(nèi)沉積而最終影響人體健康。植物作為食物鏈的第一級營養(yǎng),最先積累重金屬。蓮藕是沿洞庭湖區(qū)域的重要農(nóng)產(chǎn)品,王婧文等[23]在洞庭湖的多個蓮藕種植區(qū)進行土壤重金屬含量分析,研究發(fā)現(xiàn)諸多地區(qū)鎘元素含量已達極重度生態(tài)風險級,并分析湘江流域的水體污染和沿洞庭湖的農(nóng)藥化肥是造成污染的主要原因。土壤的重金屬污染將直接造成食品安全隱患,羅滿等[9]研究發(fā)現(xiàn),洞庭湖周邊所種植的蓮藕幾乎全部出現(xiàn)鎘和鉛元素超標嚴重的現(xiàn)象,作者分析了不同區(qū)域污染形成的原因,并提出了在重度污染區(qū)開展生態(tài)修復的建議。孫笑川等[24]對洞庭湖烏鱧和鱖魚體內(nèi)的鎘和鉛元素含量進行測定,此2種魚類是洞庭湖區(qū)域的重要經(jīng)濟產(chǎn)品,它們均已受到了不同程度的鎘和鉛等重金屬污染。研究結果顯示,該重金屬元素已經(jīng)影響了魚類的生長狀況(如體長和重量等),并將通過食物鏈直接威脅食品安全。
3洞庭湖污染防治對策研究
洞庭湖是湖南省的母親湖,其生態(tài)系統(tǒng)在我國生態(tài)文明建設中具有舉足輕重的地位。在已采取的洞庭湖污染防治措施中,既產(chǎn)生過顯著成效,也面臨著許多需要改進的策略。自20世紀50年代以來,洞庭湖區(qū)通過以滅釘螺為主的方式防治血吸蟲病,截至2015年,已取得了顯著進展,達到了傳播控制標準[25]。然而,到目前為止,血吸蟲病并未實現(xiàn)完全控制,易平等[26]指出了洞庭湖區(qū)血吸蟲病防治的缺陷和不足,并提出堅持綜合治理和常規(guī)防治并行的防治策略。在生活污水和畜禽糞類污染治理方面,湖南省和岳陽市各級部門在資金和技術方面都做出了重要貢獻,主要措施包括生活污水的凈化、畜禽退養(yǎng)等[27]。2016年,湖南省人民政府出臺《洞庭湖區(qū)養(yǎng)殖環(huán)境整治專項行動實施方案》,為加快推進洞庭湖區(qū)養(yǎng)殖環(huán)境整理提供了政策依據(jù),此后,岳陽市人民政府制定《岳陽市洞庭湖生態(tài)環(huán)境專項整治三年行動實施方案(2018—2020年)》,不僅全面啟動對洞庭湖沿線畜禽退養(yǎng)工作,還對農(nóng)藥化肥使用、船舶污染防治等提出了具體要求。郭晶等[18]研究顯示,規(guī)?;幚硇笄菁S污和實現(xiàn)資源化利用將成為解決洞庭湖畜禽糞類污染的主要手段。對于重金屬污染的治理,植物修復是目前備受推崇的一種生態(tài)治理方法,洞庭湖濕地野生植物資源豐富,很多種類具有潛在的重金屬富集功能。董萌等[28]對洞庭湖的8種潛在重金屬富集植物進行了研究,結果顯示,蔞蒿和南艾蒿對鎘元素污染具有較好的修復效果,可作為洞庭湖濕地及周邊土壤鎘污染修復的備選材料;蘆葦和南荻植株的根部對鎘的積累量較高,且兩者地上部分生物量大,能被連續(xù)刈割,對土壤鎘污染治理將起到一定的促進作用。然而,洞庭湖污染防治不能舍本逐末,與鄱陽湖環(huán)境污染和防治相似,除了湖區(qū)的防治工作,還應追溯水體污染的“源”[29]?!八乃凇焙雍^(qū)域的造紙、皮革和化工工業(yè)應成為重點監(jiān)管對象,在“四水”流域統(tǒng)籌城市建設,完善居民生活污水和生活垃圾等的收集和處理,同樣不容忽視。
4展望
洞庭湖的主要環(huán)境問題來源于湖區(qū)及“四水三口”流域的工農(nóng)業(yè)廢水和生活污水,當污染超過生態(tài)環(huán)境的自我修復能力時,洞庭湖的生態(tài)環(huán)境即被破壞。不得不提的是,三峽工程運行后,洞庭湖的生態(tài)自我修復能力受損,因為長江“三口”來源的水量和泥沙量明顯減小,洞庭湖水位下降,延長了湖體換水周期,湖泊水體交換不暢,這不僅削弱了湖泊水體對污染物的凈化能力[30],而水體透明度的增大,也促進了藻類光合作用,將加快藻類生長繁殖[11]。因此,洞庭湖的生態(tài)環(huán)境問題是復雜的,形勢是嚴峻的,環(huán)境治理和生態(tài)修復也應該是全方位的。2020年,岳陽市水利局對洞庭湖多個斷面取樣的水質監(jiān)測報告顯示,大部分區(qū)域水質已達到地表水Ⅱ類標準,這表明,在完成對岳陽“守護好一江碧水”的囑托的道路上,洞庭湖污染防治工作已經(jīng)取得了可觀的成績。然頁,洞庭湖污染治理和生態(tài)修復仍任重道遠,為了促進自然生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán),未來需要進一步加強研究,并以科學的手段實現(xiàn)洞庭湖生態(tài)修復。
作者:彭熙 盛世紅 單位:岳陽縣生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站 岳陽市林業(yè)科學研究所