自然科普:湖泊是受到暴雨最直接影響的水體之一

  2020年我們(men) 經曆了很多事情,暴雨及洪澇就是其中之一。進入雨季後,我國江淮流域暴雨不斷,多地遭遇了嚴(yan) 重的洪澇災害。今年整個(ge) 梅雨季江淮流域平均降水量為(wei) 759.2毫米,僅(jin) 次於(yu) 1954年的789.3毫米,較常年(343.4毫米)偏多1.2倍。

  在自然界中,湖泊是受到暴雨最直接影響的水體(ti) 之一。此次暴雨就使得長江下遊的太湖、鄱陽湖、洞庭湖水位接連告急,鄱陽湖的麵積甚至一度超過青海湖,成為(wei) 了“中國第一大湖”。

  

  2020年6月1日-8月16日全國降水量分布圖(來源:國家氣候中心)

  或許有人會(hui) 說:我國的湖泊萎縮、湖泊汙染等問題嚴(yan) 重,那麽(me) 降水多了,是不是就可以緩解這些問題了?事實上,強降水對湖泊的影響是多方麵的,必須綜合考慮。下麵我們(men) 就帶大家來了解一下,降水對湖泊究竟會(hui) 產(chan) 生哪些影響。

  一定範圍的降水能讓湖泊“自我清潔”

  作為(wei) 重要的自然資源,湖泊具有提供水源、調節區域氣候、維持生態平衡等功能,因此降雨所帶來的一定範圍內(nei) 的水位升高確實是好事,對缺水的地方來說更是如此。同時,降水還能在一定程度上緩解水汙染。

  一方麵,湖泊中水量的增加可以提高水環境容量,這意味著水體(ti) 所能容納的汙染物的量會(hui) 增加,或者湖泊自身調節淨化並保持生態平衡的能力會(hui) 增強。同時水的輸入和排出還可能縮短湖泊的換水周期,加快汙染物的去除。因人類活動加劇導致湖泊的富營養(yang) 化,我國很多湖泊都有藍藻水華發生,藍藻水華是指因藍藻的大量繁殖導致水麵上形成一層藍綠色而有惡臭味的浮沫。發生藍藻水華的水體(ti) 會(hui) 散發臭味,不僅(jin) 妨害動植物的生存,對人類的飲用水和生活環境的健康也會(hui) 構成威脅。而有研究稱,集中性強降水可能抑製藍藻水華對水體(ti) 的汙染。

  

  太湖藍藻水華(李玲玲 攝)

  另一方麵,暴雨還可能對湖泊內(nei) 部帶來深刻的影響。湖泊中的有機質分解需要消耗大量的氧氣,通過有氧分解可以直接將有機物質分解成無機物質和水,因此如果湖泊缺氧,會(hui) 影響其中生物的生存,而由此導致的有機質厭氧分解還會(hui) 引起湖泊黑臭。在雨季,強降水可能弱化甚至破壞水體(ti) 的分層,使湖泊上下水層發生混合,這樣溶解氧就可以輸送到下層水中,相當於(yu) 一次天然的曝氣增氧。而底層水體(ti) 溶解氧的增加也能促使好氧細菌的生長繁殖,加快水中有機汙染物的分解。

  除了緩解水汙染,水位的上升還會(hui) 對河流的航運能力等其他方麵產(chan) 生有益的影響,因此一定範圍的降水對湖泊來說是一件好事。

  強降雨給湖泊帶來的傷(shang) 害

  適當的降水會(hui) 對湖泊產(chan) 生有利影響,但是,對大多數淺水湖泊而言,水位的快速上漲不見得完全是好事,強降雨也可能對湖泊自身帶來傷(shang) 害。

  首先,降水量太大,可能會(hui) 使湖泊變得更“髒”

  強降水雖然能夠增加溶解氧,但它引起的水層的垂直混合也會(hui) 帶來負麵效應,比如擾動湖泊表層沉積物,加速封存在沉積物中的營養(yang) 鹽及其他內(nei) 源汙染物的釋放。

  除了攪動來自湖泊內(nei) 部的汙染物,暴雨還會(hui) 導致大量外源汙染物的輸入,包括受汙染的雨水、洪水攜帶的泥沙、雜物以及汙水等。雨水本身就可能成為(wei) 湖泊的直接汙染源,尤其是酸雨帶來的pH下降,會(hui) 直接影響湖泊水質以及其中動植物的生存。

  同時,暴雨引發的洪水會(hui) 攜帶大量的泥沙、有機質及營養(yang) 鹽,前者將導致湖泊水體(ti) 渾濁,降低湖水透明度,進而影響湖泊水生植被的光合作用,降低湖泊生產(chan) 力;後者將直接導致湖泊汙染物質的增加,惡化水體(ti) 環境。尤其是流經農(nong) 村地區的洪水所攜帶的農(nong) 業(ye) 麵源汙染,可能引起湖泊的快速富營養(yang) 化。

  

  暴雨後的鄱陽湖,一側(ce) 為(wei) 清澈的鄱陽湖內(nei) 湖珠湖,一側(ce) 為(wei) 因暴雨變渾濁的鄱陽湖外湖(來源:中國新聞網)

  而暴雨後的城市內(nei) 湖往往會(hui) 附著大量的枯枝、雜草及生活垃圾等漂浮物,不僅(jin) 影響水域風貌,降低市民的遊湖體(ti) 驗,而且還可能導致二次汙染。因此在台風、暴雨過後,需要花費大量人力物力對湖中的垃圾、漂浮物、雜草進行打撈。

  

  千島湖水上垃圾打撈(來源:千島湖新聞網)

  此外,暴雨還可能導致湖庫之間的交叉跨界汙染。因工業(ye) 廢水和生活汙水的長期蓄積,某些水庫水質較差,汛期開閘放水可能導致汙水團集中下泄造成下遊的汙染。比如2015年發生在安徽的6·27沱湖汙染事件,強降水衝(chong) 刷農(nong) 田、溝渠而導致的農(nong) 業(ye) 麵源汙染,加上上遊汙水下泄,使得原本水美魚肥的沱湖省級自然保護區,一夜之間變成了“醬油湖”。沱湖水質從(cong) III類水快速惡化成V類水,其中的魚、蟹大量死亡,周邊漁民經年累月的辛勤勞作化為(wei) 泡影,直接經濟損失達1.9億(yi) 元。

  

  6·27沱湖汙染事件導致養(yang) 殖業(ye) 受損(來源:百度百科)

  其次,暴雨可能直接威脅動植物的生存。

  上文說到暴雨引起的湖泊汙染可能影響動植物的生存,除此之外,湖泊生物還可能受到其他威脅。對植物來說,強降水可能導致生長在湖邊或淺水湖的水草,因為(wei) 難以適應水位的突然升高而死亡,而此時適應性較強的浮遊植物,比如藍藻,可能占據優(you) 勢地位,惡化湖泊的生態環境。

  此外,暴雨過後湖泊常常會(hui) 出現大量死魚,有人推測這可能是因為(wei) 暴雨降低了表層水溫,生活在表水層的魚蝦不適應這種水溫的突變,從(cong) 而發生各種疾病乃至死亡。

  不過在我國,暴雨往往發生在夏季,夏季的降水水溫應該不至於(yu) 讓大量魚凍死,所以大量魚類的死亡更可能是因為(wei) 缺氧。夏季下雨前和下雨時,往往會(hui) 出現溫度升高、氣壓降低的現象,氧氣在水中的溶解度也會(hui) 因此減小,此外,長期的陰雨天氣導致藻類光合作用下降,死亡的藻類分解還會(hui) 進一步消耗氧氣,這些都導致水體(ti) 中溶解氧的快速下降。魚類特別是體(ti) 型較大、種群密度過高的魚,就可能會(hui) 缺氧甚至死亡。因此,有經驗的漁民會(hui) 在下暴雨前為(wei) 魚塘增氧,避免魚因缺氧而死亡。

  此外,暴雨還會(hui) 加快湖岸侵蝕,影響湖泊的生態安全。

  湖岸的侵蝕與(yu) 岸線後退是多種因素共同作用的結果,其中包括風浪、水位變化、岸線的形狀、坡度及湖底地形等等。暴雨發生時,湖泊波浪增強,水位升高,勢必會(hui) 讓湖岸更易受到侵蝕,而湖岸的侵蝕與(yu) 岸線後退會(hui) 對生態環境、基礎設施造成嚴(yan) 重損害。在吉林查幹湖,降雨徑流侵蝕周邊坡耕地,攜帶的泥沙進入湖泊及濕地,使得濕地麵積逐年減少,同時還造成了湖泊的淤積。

  總之,強降水對湖泊的影響是多方麵的。多種樹,少汙染,不圍湖造田,不過度養(yang) 殖,少用化肥農(nong) 藥,做好固本清源,才能盡量降低暴雨對湖泊的負麵效應,避免有水卻不能食的“生態型缺水”,不讓暴雨成為(wei) “湖泊之殤”。

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