北美五大湖区面源污染治理经验与启示VIP免费

第30卷第11期西南大学学报(自然科学版)2008年11月Vol130No111JournalofSouthwestUniversity(NaturalScienceEdition)Nov12008文章编号:1673-9868(2008)11-0081-11北美五大湖区面源污染治理经验与启示*谢德体1,2,张文3,曹阳311西南大学资源环境学院,重庆400716;21重庆市数字农业重点实验室,重庆400716;31重庆市科学技术委员会,重庆401147摘要:北美五大湖区面积2144@105km2,蓄水量213@105km3,是世界上最大的淡水湖水域,约占世界总淡水资源的18%.湖区的污染源包括土壤径流、农用化学物质、城市废弃能物、工业区排放物和废物处理地渗出液,同时也受到大气沉降(雨、雪、尘土)污染物的影响.面源污染造成生物栖息地改变、生物多样性减少、影响人体健康.政府对面源污染控制采取了一系列国家行动,扩大公民的参与意识,制定了包括EPA,NOAA,USDA,USGS计划和总统水质动议法.考察研究北美五大湖区面源污染与治理,为控制三峡库区面源污染提供了经验和启示,以利国家、地区和部门尽快制定治理面源污染控制规划和行动计划.关键词:北美;五大湖区;面源污染中图分类号:X524文献标识码:A北美五大湖,包括苏必利尔湖、密歇根湖、休伦湖、伊利湖和安大略湖,湖区东西延伸大于1200km,蕴含丰富的水资源和其他资源,在美国和加拿大的历史发展过程中发挥着重要的作用.如今,有1/10的美国人和1/4的加拿大人在湖区居住.世界上一些最大的工业中心也兴建于此.加拿大农业总产量的近25%和美国的7%出产于这个区域.美国将五大湖区视为第四大海岸.同时,它也在加拿大工业经济中起着主导作用[1].五大湖蓄水丰富,蓄水量约23000km3,水面总面积244000km2.除了极地以外,五大湖区是世界上最大的淡水水域,约占世界总淡水资源的18%[1].尽管湖区面积很大,但却易受到大范围污染的影响.湖区的污染源包括土壤径流、农业用化学物质、城市废弃物、工业区排放物和废物处理地渗出液.湖区广阔的表面也使其易受到随降雨、雪和尘土所带来的大气中污染物的影响.大湖区的流出水量相对于总蓄水量较少(每年低于1%的流出水量)无论是从湖泊沿岸、支流、土地直接排入湖区还是通过大气进入湖区的污染物都留存于湖区系统中,并随着时间的推移其浓度会越来越大.污染物也会因为沉积物的重新悬浮(或重新与水混合)而滞留在系统中并通过生态系统食物链不断循环[2-6].1五大湖区的面源污染从1960年以来,人们已逐步认识到人类鲁莽的行为所产生的最大的影响是污染问题、栖息地减少和外来物种的入侵.水质恶化和栖息地的减少最初的影响是局部的.随着农业、林业的发展和城市化进程,整个大湖区的生态系统正在遭到破坏[4-7].111病菌追溯历史,人们最初控制水污染,主要是由于想防止水源传染病.大城市开始使用氯作为消毒剂来处*收稿日期:2008-05-06基金项目:国家科技支撑课题资助项目(编号:2007BAD87B10).作者简介:谢德体(1957-),男,四川开江人,教授,博士生导师,主要从事农业资源与环境研究.理饮用水,它能杀死水输送系统中的病原体,现在仍然使用氯作为消毒剂.人类不仅仅通过饮用水感染上细菌、滤过性病毒、寄生虫等所引起的疾病,而且还能通过直接接触被污染的水而受到感染.由于夏季水温高,人畜粪便中的细菌浓度较高,因此要防止水源性疾病的传播通常是在夏天关闭受污染的沙滩,随着下水道排出物处理技术的提高,通过关闭沙滩来防止疾病传染的做法越来越少使用.112富营养化和氧损耗湖泊因为不同的生物生长量而各具特点,即湖区内生物的数量,主要是指海藻的繁殖量.海藻繁殖量最小的湖泊被称为贫营养湖泊;繁殖量居中的叫中营养湖泊;繁殖量最大的叫超营养湖泊.决定湖泊海藻繁殖量大小有多种因素,如温度、光、深度、湖泊的大小和来自周围环境的营养物质等等.除了在浅水湾和海岸沼泽地区域外,五大湖在被殖民和工业化之前都是贫营养湖泊.湖泊的大小、深度和气候使湖水保持长期的凉爽和清澈.只有少量的肥料和从森林地带流出的分解的有机物质,其中含磷和营养物质流入湖泊,大气中也有少量的氮和磷进入湖区.由于植被减少以及热污染,使湖区许多支流的温度升高,但更重要的原因是,高度集中的城市和农业使大量的营养物质和有机物质流入湖区.含磷洗涤剂和无机肥料的流入湖泊使其营养物质含量增加.尽...