农业面源污染造成的生态冲击效应可谓是全方位的,涉及了以人为中心的整个食物链。但面源污染的最为直接最为显着的危害对象是水环境,对水体环境的污染主要有以下两方面。①以营养型污染物污染水体环境。自然界中的水体富营养化是地质年代史上湖泊的老化过程,但人为因素引起的外源性营养物的大量输入,会造成这一过程加速进行并使得硅藻和甲藻(原先数量不大)优势种类地位在较短的时间内被蓝藻取替,同时蓝藻在数量上大量繁殖。
而人为的外源性营养物的重要来源则是农业面源携带的以氮、磷等为代表的营养元素,特别是磷。②以毒害型污染物污染水体环境。这主要归结于农药、除草剂及其降解产物,还有化肥中夹带的重金属、有毒有机物等。其直接的毒害是引起水体生物的急性中毒,如有机磷、有机氯农药,以及有毒物在水体食物链中的富集,如磷肥中的重金属镉等。
上述毒害型污染物对水体环境的负作用最终将影响到人类本身。
问题206:农业面源污染为什么会引起水体富营养化?
答:水体富营养化是由于氮、磷等营养物的排入引起水体中藻类大量繁殖的现象。在湖泊、水库、河口和港湾等水流较缓的区域,最容易发生水体富营养化现象。在湖泊、水库等淡水区域水体富营养化主要表现为绿藻和蓝藻的大量生长,也称水华现象;在河口、海湾等区域的水体富营养化会导致红藻等藻类的大量繁殖,也称为赤潮现象。氮、磷是藻类繁殖所需的各种成分中的限制性因素,因此水体中氮、磷含量的高低与水体富营养化程度有密切的关系。而人为的外源性营养物输入的重要来源则是农业面源,包括化肥施用、畜禽养殖、水产养殖等产生氮、磷等为代表的营养元素,通过地表径流和渗漏等途径进入水体,为水体富营养化提供了丰富的营养源,促成了水体的藻类生长、繁殖和暴发。2007年5月太湖由于氮磷等营养物质过剩而出现了大面积蓝藻暴发事件,造成近百万无锡市民生活用水困难。
问题207:什么是蓝藻?蓝藻污染有什么危害?
答:蓝藻即蓝藻门,又称蓝绿藻,是一门最原始、最古老的藻类植物。蓝藻是广适性藻类,在85℃的温泉中,在高山的冰雪中,在海洋及淡水中均有生存。
蓝藻可以消耗水中的溶解氧,当蓝藻大量繁殖时,水中的溶解氧浓度也迅速降低,造成鱼虾、螺蛳等水生物的死亡,使水体遭受污染。尽管是死亡的蓝藻,它在被细菌分解的过程中还是会产生毒素,影响饮用水安全。蓝藻含量过高是否会对人体有影响,目前还没有明确的说法,但从实验结果来看,它对肝、脾都有一定的影响。而蓝藻暴发的周边地区,其癌症暴发比例要比其他没受蓝藻污染的地区大。
问题208:在什么情况下蓝藻可大量暴发?
答:蓝藻暴发往往发生在湖水遭到严重有机污染,氮、磷含量超标呈重富营养化状态下,再遇上适宜的温度(气温在18摄氏度左右)等条件,蓝藻就可能暴发疯长。蓝藻呈绿颜色,大量浮藻覆盖在水面上像一层黏糊糊的“绿油漆”,专家们为它取了个靓丽的名称——蓝藻水华。水华暴发时,水中的溶解氧被蓝藻大量消耗,鱼类等其他水生生物因缺氧而死亡,水体不仅变了颜色,还有臭味。长期如此,湖泊失去了功能,成为死湖。太湖、巢湖、滇池是中国三个污染最为严重的湖泊。如昆明滇池,2007年6月因天气闷热,蓝藻大量繁殖,在昆明滇池海埂一线的岸边,湖水如绿油漆一般,绿浪翻滚的湖水涌向岸边,带来阵阵腥臭味。滇池是云南九大高原湖泊中污染最严重的一个,现在水质为劣Ⅵ类,每年夏天气温上升,加之富营养化严重,均要引起蓝藻暴发,造成严重污染。引用当地老百姓的话说:“滇池水,五六十年代,淘米洗菜;70年代,鱼虾绝代;80年代,只能洗马桶盖;90年代,不敢想象”。
滇池蓝藻暴发问题209:太湖为什么会暴发蓝藻?
答:2007年5月以来太湖无锡段“蓝藻”大规模暴发,东南风把几乎整个太湖水域的蓝藻都刮到太湖无锡水域的梅梁湖和贡湖岸边,高温天气和阳光暴晒导致“蓝藻”在岸边死亡、腐烂,发出刺鼻的臭味,污染了湖水。太湖附近的自来水水源几乎全部取自太湖,无锡自来水因此发生污染,自来水有臭味而且还黏黏糊糊的,无锡全城遭遇了一场严重的用水危机。太湖蓝藻事件引起了全国人民的高度关注,水环境污染问题再次向我们敲响了警钟!这次太湖蓝藻的暴发是一个标志性的事件,表明我国的水环境问题,已经到了非常严重的地步,必须要进行治理。
太湖蓝藻污染暴发的原因,农业污染是主因。太湖的污染源主要有三个方面:一是生活污水的排放。一些生活污水没有经过有效处理,直接排放到江河湖海之中。二是工业污染、工业排放。工业排放的过程中,也含有一定的氮、磷。特别是过去污水处理时,只关注水中污染物BOD、COD指标,对于氮、磷的消减关注不足,基本上处于没有消减的状态。第三个污染源主要是农业面源物,就是农业生产过程中所导致的一些污染物。比如化肥,一些化肥的利用率不高,通过降水或其他方式流到江河湖海之中;还有比较大型的鸡、鸭、鹅等养殖场,养殖污水没有妥善处理。这些都是造成太湖蓝藻暴发的主要原因。从目前情况来看,农业面源污染占有比重最大,其次是城市生活污染,工业污染占最小一部分。太湖流域农业面源污染研究结果显示:
太湖流域每公顷耕地年均化肥施用量已从1979年的24.4千克猛增至现在的66.7千克,在太湖的外部污染总量中,农业面源所占的比例已占到50%左右,是造成蓝藻暴发的根本原因。
问题210:水体富营养化有哪些危害?如何治理?
答:根据环保部门监测,2005年国家监测了28个湖库,二类水质的只有2个,占7%;三类水质的只有6个,占21%;四类水质占11%;五类水质有5个,占18%;劣五类水质有12个,占63%。总体来看,我国被污染的湖库曾经达到72%。从指标上看水体污染物主要是氮、磷污染,这些污染的存在,为我国水库、湖泊暴发蓝藻埋下了一颗“定时炸弹”,外界条件一旦满足的话,就有可能发生蓝藻暴发。
水体富营养化破坏了水体原有的生态系统平衡,将造成:①促进细菌类微生物的繁殖,一系列异养生物的食物链都会有所发展,水体中耗氧量将大大增加。②有些藻类本身具有毒性,对饮用水安全造成较大的威胁,如蓝藻可能产生一系列毒性很强的天然毒素来危及人类健康。③藻类只在水体表层能接受阳光的范围内生长,并排出氧气,在深层的水中就无法进行光合作用而出现耗氧,在夜间或阴天也耗氧。藻类的死亡和沉淀都把有机物转入深层或底层水中,那里将聚集大量待分解的有机物,但却没有足够的溶解氧供应,则变为厌氧分解状态,使大量的厌氧细菌繁殖起来,导致鱼类和其他水生动物大量死亡。④无机氮的富集,开始使硝化细菌繁殖,大量消耗溶解氧,在缺氧状态下,又会转为反硝化过程。这样在底层将出现呼吸消耗有机物速度远远快于光合作用生成有机物速度的腐化污染状态,并逐步向表层发展,严重时可使一部分水体完全变为腐化区。
水体富营养化治理方法主要有:①采取控制污染来源的截污方法,将入湖、入江的污染物尽量控制在最小量,以减轻入湖、江的负荷;②采取在水面种植高等植物的方法,让植物在水中生长,吸收氮、磷等营养盐,同时植物的根系对水中悬浮物的吸附发挥净化作用;③采取清淤挖泥的方法,通过对底部污泥的清掏,减少水体沉积物的营养盐含量,从而减轻可能发生的内源污染;④采取引水冲污的方法稀释水体中氮、磷营养盐和藻类的浓度;⑤使用杀藻剂,破坏分层现象。利用混合作用使得湖水变得混浊,减少透光率,防止藻类增殖。