鄱陽湖水環(huán)境特征及演化趨勢研究.pdf

1、在經(jīng)濟社會快速發(fā)展的同時,水資源需求量的缺乏和水環(huán)境問題變得越來越嚴峻,嚴重制約了世界經(jīng)濟的發(fā)展。解決水資源與水環(huán)境問題成為21世紀全球資源環(huán)境的首要問題。當前,全球水資源和水環(huán)境問題日益突出,其中人類驅(qū)動因素對其的影響不斷加劇。為保護日益緊缺的水資源,必須對湖泊水環(huán)境特征及其演化進行系統(tǒng)全面的研究,為水資源的保護和管理提供科學的理論依據(jù)。
　　 近年來,鄱陽湖水域面積逐年縮少,水土流失嚴重致使河道和湖底淤積,河床和湖床抬高,從

2、而導致鄱陽湖調(diào)蓄洪水的能力大大降低,湖區(qū)洪澇災害發(fā)生越來越頻繁,呈逐漸加重的趨勢。不良的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和土地利用方式、日益嚴重的大氣污染以及農(nóng)藥化肥的大量施用,使入湖的營養(yǎng)物質(zhì)(如氮、磷等)和POPs輸入量增大,鄱陽湖水環(huán)境日益惡化。本文在國際科技合作項目“鄱陽湖區(qū)水環(huán)境及生物多樣性研究”、國家自然科學基金“鄱陽湖邊緣深水區(qū)同位素水文學研究”和江西省經(jīng)濟社會發(fā)展重大課題“鄱陽湖生態(tài)環(huán)境保護和資源綜合開發(fā)利用研究”的基礎上,以鄱陽湖為例,對流域

3、內(nèi)水化學及同位素水文學、水質(zhì)特性、水文特性和水環(huán)境演化驅(qū)動因素及趨勢等問題進行研究,揭示鄱陽湖的水化學時空分布特征、水循環(huán)特征和同位素水文學特征;分析鄱陽湖湖區(qū)及五條主要入湖河流水環(huán)境水質(zhì)狀況,并對其水環(huán)境功能進行評價;分析邊緣深水區(qū)氮、磷營養(yǎng)鹽的特征及季節(jié)變化規(guī)律、污染物的來源及運移機制:從自然、人文因素出發(fā)探究鄱陽湖流域水環(huán)境演化的驅(qū)動因素及鄱陽湖流域未來水環(huán)境的演化,并為鄱陽湖流域可持續(xù)發(fā)展提供可行性措施。得出如下主要結(jié)論:

4、>　　 鄱陽湖流域pH屬微酸性至弱堿性,具有較大的緩沖能力;電導率(EC)均低于世界河流EC平均值;鄱陽湖湖區(qū)礦化度平均值為75.50mg/L;鄱陽湖湖區(qū)水體整體上硬度分布為湖中總硬度較低,各入湖口總硬度較高。鄱陽湖水化學類型總體上以CⅠCa型為主,其次是CⅠCa型,極少部分出現(xiàn)CⅡCa型水;流域水體陽離子主要以Ca2+為主,占總陽離子總當量濃度的55.0％以上,陰離子以HCO3-、SO42-為主。鄱陽湖流域水體中硅酸鹽的風化作用對鄱

5、陽湖流域水體化學組成起著主要的控制作用,周邊河流(以贛江北支入湖口為例)中的87Sr/86Sr明顯高于湖區(qū),但中央深水區(qū)又呈偏高的態(tài)勢,且邊緣區(qū)87Sr/86Sr的比值遠遠低于深水區(qū)的值。
　　 從整體上看,鄱陽湖五大流域的18O主要集中在-6.50‰-4.0‰之間,且年平均變化不大,三個時期的同位素構(gòu)成亦相差不大。相較其余四大流域,贛江的趨近大氣降雨線,這與贛江流域的廣闊、流量大以及相對較高的年平均氣溫有關。鄱陽湖的豐、枯、平

6、水期的穩(wěn)定同位素的組成差異較大,有明顯的季節(jié)性變化。鄱陽湖的中心區(qū)域(航道)的同位素的含量偏低,越往湖泊外圍延伸濃度越來越高,入湖口處水域有明顯的稀釋效應,最高值主要出現(xiàn)在鄱陽湖邊緣的湖汊形成的小湖泊。
　　 鄱陽湖己局部具備了發(fā)生富營養(yǎng)化的氮磷條件,有逐步向富營養(yǎng)化的趨勢發(fā)展。鄱陽湖流域富營養(yǎng)化程度在時間和空間上差異較大,枯水期一般大于豐水期污染物的濃度,其富營養(yǎng)物質(zhì)的輸入主要來自五大河流。鄱陽湖流域水環(huán)境中重金屬污染較輕,存

7、在水相與固相之間的遷移轉(zhuǎn)化,湖區(qū)的水生植物及水生生物都處在不同程度的富集現(xiàn)象。鄱陽湖流域有機氯農(nóng)藥污染也較輕,其水體及沉積物中DDT除了來自歷史的殘留,還有新的污染源輸入;不同種有機氯農(nóng)藥的降解程度及方式都不相同,有機氯農(nóng)藥污染存在一定的生態(tài)風險。從水環(huán)境功能區(qū)分析看,自然保護區(qū)和景觀用水區(qū)污染較重,漁業(yè)用水次之,而其余水域污染較輕或不受污染。
　　 邊緣型水體中主要離子來自碳酸鹽巖的化學風化過程,該水體在水循環(huán)方面與過渡型水體

8、和河道型水體有較大差異,其水的來源主要為周邊的徑流與降水,且在大部分時間內(nèi)邊緣型水體沒有新鮮水來源,無法進行外部交換。邊緣型水體營養(yǎng)鹽濃度在逐年增加,且已經(jīng)達到富營養(yǎng)的指標;同位素研究表明,邊緣型水體的污染主要來源于:工業(yè)廢水、生活污水、農(nóng)田污水和水土流失。
　　 鄱陽湖流域溫度增長趨勢將愈加明顯,而流域內(nèi)水量將趨于減少。預計鄱陽湖水位將持續(xù)走低,水環(huán)境將逐步惡化;鄱陽湖區(qū)生活污水和工業(yè)廢水排放量將面臨快速增加的壓力,且農(nóng)業(yè)面源

9、污染逐步加重,將造成湖泊水質(zhì)惡化,水生生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)遭到破壞,湖泊的凈化和綜合功能減退,進而導致一系列環(huán)境問題。
　　 結(jié)合鄱陽湖及其流域的實際情況和上述關于鄱陽湖水環(huán)境的結(jié)論,對實際結(jié)論進行深一層次的分析研究,得出以下理論層面的結(jié)論:
　　 處在降雨充沛、工業(yè)落后、農(nóng)業(yè)發(fā)達地區(qū)的季節(jié)過水性湖泊,其水環(huán)境中富營養(yǎng)化問題最為突出,其所引起的生態(tài)風險較高;人文驅(qū)動因素中水利設施建設、城市發(fā)展和經(jīng)濟發(fā)展對其水環(huán)境的影響最為突出,