书城科普读物人与环境知识丛书:关注明天的阳光
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第22章 水危机(4)

水污染还会对农业构成重要影响。被污染的水中含有盐、碱离子态的物质,这些物质随灌溉水进入土壤后,会提高土壤溶液的渗透压,影响作物根吸水,遭受盐害的作物常出现斑状缺苗、生长矮小和叶体失绿等现象。除了离子态物质对农作物有影响外,水中的有机污染物还会对农作物的生育进程、产量、品质产生影响。污灌明显地影响作物的生育进程,这种影响具有双重性:既有有利的一面,也有不利的一面。由于水质不同,作物类型的不同,污灌对作物产量的影响也不同。对表观品质的影响,表现为增加出糙率、死米率和碎米率,降低净谷率。好米率初期增加,长期污灌则可能下降。农业使用污水,使作物减产,品质降低,甚至使人畜受害,大片农田遭受污染,降低土壤质量。

五、水污染导致水生态危机

水污染还会对水生态环境构成危害,危害依据污染物性质的不同而不同,突出表现在造成水体富营养化和破坏水环境生态平衡两个方面。

从“死湖”里打捞出受污染的鱼

水体富营养化是指当含有大量氮、磷等植物营养物质的生活污水和农田排水,连续排入湖泊、水库、河水等处的缓流水体时,造成水中营养物质过剩,便发生富营养化现象。在正常情况下,氧在水中有一定溶解度。溶解氧不仅是水生生物得以生存的条件,而且氧参加水中的各种氧化还原反应,促进污染物转化降解,是天然水体具有自净能力的重要原因。富营养化的水臭味大、颜色深、细菌多,这种水的水质差,不能直接利用。富营养化是水体衰老的一种表现。

随着水体植物营养物含量的增加,将导致水生生物主要是各种藻类大量繁殖。藻类占据湖泊中越来越大的空间,有时甚至有填满湖泊的危险,这样便使鱼类生活的空间越来越缩小。随着水体富营养化的发展,藻类种类数逐渐减小,而个体数迅速增加,藻类过度旺盛的生长繁殖将造成水中溶解氧的急剧变化。同时,由于藻类繁殖迅速,生长周期短,不断死亡,并被好氧微生物分解,消耗水中的溶解氧;也可被厌氧微生物分解,产生硫化氢等有害物质。从以上两方面造成水质恶化,能在一定时间内使水体处于严重缺氧状态,从而严重影响鱼类的生存,问题严重时,常使鱼类和其他水生生物不能生存而大量死亡,水面发黑,水体发臭形成“死湖”、“死河”、“死海”,进而变成沼泽。

水污染会破坏水环境生态平衡。良好的水体内,各类水生生物之间及水生生物与其生存环境之间保持着既相互依存又相互制约的密切关系,处于良好的生态平衡状态。当水体受到污染而使水环境条件改变时,由于不同的水生生物对环境的要求和适应能力不同,产生不同的反应,将导致生物种群发生变化,破坏水环境的生态平衡。

2003年,美国科学家在为包括首都华盛顿等地区提供饮用水的波托马克河发现奇怪现象,河中一些黑鲈兼具雄性和雌性生理特征,成为双性“阴阳鱼”,而水污染就是最大元凶。波托马克河中的“双性”鲈鱼并不是水污染导致的第一例动物变异。水污染中的激素成分已在不同国家导致鳄鱼、青蛙、北极熊和其他动物发生畸形变异,给全世界敲响了警钟。

发源于甘肃渭源县的渭河干流全长800多千米,在陕西,它的流域内集中了陕西64%的人口、56%的耕地和72%的灌溉农业以及80%的GDP,它同时成为关中唯一的废污水承纳和排泄通道,陕西省80%以上的工业废水和生活污水通过它排泄。2004年9月,陕西省人大常委会认定:“渭河已经丧失了生态功能,成为黄河流域污染最严重的河流之一。”

渭南市正位于关中平原东部,它中部的渭河冲积平原是八百里秦川最宽阔的地带,是陕西省和西部地区进入中东部的“东大门”。

在经过上游宝鸡、咸阳和西安之后,到达渭南中心城市以北的渭河长年都是劣五类水。对于在这里生活的人们,这条黄河最大的支流已经毫无意义。“晚来清渭上,疑似楚江边”的诗意,已经随着农业文明时代的远去而风流云散——在渭南,没有市民把渭河当成一处景观。除了渭河岸边的村民,河堤边少有人行走。汛期没有来到的时候,渭河水浓稠乌黑如同柏油,在50米外就有恶臭扑鼻而来。7月进入汛期,大量的雨水稀释了河水的恶臭,裹携着黄沙的河水中央仍然混杂着其他颜色和一团团灰色泡沫。

沋河径流基本来自城市的污水,它如同一管变质的血液,注入已然枯萎腐败的动脉渭河。两河交汇之处西面的开阔地是城市最主要的地下水源地。渭河和沋河交汇之处西面的开阔地非常重要,那是城市最主要的地下水源地,城市的大部分的饮用水源,就依靠这两条河流的激发补给。

据介绍,20世纪60年代,渭河除了泥沙很大,还很干净,可供生活饮用,鱼虾很多。不过那个年代,人们不需要利用渭河作为水源。在20世纪90年代以前,城市的地下水足以满足城市生活所需。整个90年代,每年的7、8、9三个月的用水高峰,是自来水公司工作最紧张的时候。“每一年都要应急增加两到三眼井。”自来水公司从1987年的13眼井发展到1997年的30眼井。人们发现地下水位一直在降低,每年井中的水位要降1米,旧的井不得不废弃,新的井再打出来。水量变化的同时,地下水水质也逐渐有变化:先是浅层水发黄不能再用,如今只能用中层水和深层水,一部分中层水也被污染了。

渭南市的一份政府研究报告显示,城市每天供水量与需水量之间,仍然有2万吨的缺口。局部的过量开采已经在市区形成了72平方千米的漏斗区。到2010年,渭南规划中的城区人口将增加到40万,用水缺口也将扩大到16.47万吨。缺水也影响了农业灌溉,在城市东南郊的沋东灌区,4800多亩土地,自沋河水库向城市供水,已经多年得不到充分灌溉。

地下水位一直在降的同时,地下水水质污染也日趋严重。我国缺水的四种主要表现——时间性、地区性、工程性和水质性缺水,在渭南都全部具备。事实上,水质性缺水,是渭南的最大问题。在城区的地下水,地下30米以内的潜水均受到不同程度的污染,特别是城市中心区及城市北部渭河南岸,潜水中氨氮、亚硝酸盐氮、矿化度、总硬度、硫酸盐、锰、氟、铁等均有超标,已经不能饮用。而筹备在建的水厂的勘探资料表明,几乎所有潜水中铁、锰均分别超标2~3倍和5~8倍,占取水量的80%以上。

藏污纳垢的海洋

人们应当认识这一事实,由于地球表面有了海洋,才使地球成了人类生命的摇篮。经过地球史上原始大雨长期降落以后,最初的生物,由于水的庇护而受不到来自太阳的杀伤性辐射,才能在海洋中出现。许多植物和许多动物起源于海洋,后来移居到陆地。今天,仍因海洋受太阳辐射而把水蒸气带至天空,才向地面降下取得谷物丰收和维持生命的雨水。海洋的水是我们这个星球的过滤系统,所有无机物和生物的污渣在那里溶化、分解并转变成供养生命的物质。海洋是全世界的阴沟,又是阴沟消毒槽,经过蒸发、沉淀,向人类、禽兽以及植物提供清洁的水。海洋是氧气的主要供应者,其中的浮游生物放出氧气,使生活在海里、陆上和空中的全部用肺或鳃呼吸的生物得以生存。没有水的蓄热特性,地球上很多的地方就无法居住。海洋是热带的冷却剂,是把暖流带向寒冷地区的输送者,是整个地球温度的调节器。

然而从许多海洋生物学家的观点来看,海洋是生物圈目前最受威胁的部分。因为海洋也正在被伤害、被污染。

一、海洋并非无边无际

人们对于海洋系统的最初想法,如同对空气和气候一样,认为永远不会受到人类微小作用的影响。不管我们是把海洋看成为陆地上一切污物的清洗者,还是看成由于刮飓风和台风舟船沉没而造成无数男人死亡的残酷的“寡妇制造者”,海洋始终是强有力的,又宁静、又狂暴地对待所有浮沉于多变浪涛中的忙忙碌碌的人们。

事实上,人们仍然怀着过时的观点在看待海洋,认为海洋是无边无际的一片汪洋。我们大家都有这种感觉,认为只要被污染的江河流入大海,只要将城市的下水道通向远离陆地的海洋,好像全部工业污物和城市污物就都消失于地平线外的蓝色天空了,好像我们已把污物从地球上运走了。

这样的一种海洋概念,使我们似乎忘记了地球是圆形的,没有边缘的。从原始时代开始直到工业化的现代,凡是被倾入或流入海洋的每一点物质,最后总以这种或那种形式蓄积在受陆地包围的海洋之中,这儿是我们生物圈的最低部位,是唯一没有废弃物出路的地方。站在海岸上遥望着海天一色的地平线时,我们并没有深刻领会许多20世纪航海者或宇宙航行员所发出的警告。航海者常年漂洋渡海,往来于大陆与大陆之间;宇宙航行员从上空俯瞰地球全貌,他们都提出见证:海洋并不像我们所梦想的那样无边无际。

海洋直接或间接地接受世界上所有的无数城市、所有农田、所有工业的污物和放射性微尘。海洋不是在流向蓝色天空,而是被陆地所包围。如果我们向任何一个方向走得够远的话,我们会发现,海洋之间完全是相互连接的,并且都在分担着极快地蓄积起来的污染物。

凡是对人类最重要的水域,往往都最先受到污染,如最接近表层的海水、沿岸海域和江河出口地带等。起光合作用的大量海洋浮游生物及其他海洋生物,大都集中在不比五大湖深的海水上层。事实上,大约80%的世界捕鱼量是在不到200米深的水中捕获到的,这只相当于苏必利尔湖深度的一半。同时,海洋生物还特别集中在靠近陆地的浅水区。据估计,全部海洋生物的90%集中在大陆架上面,而大陆架仅占海洋面积的10%。维护地球上生物生命所不可缺少的浮游生物和鱼类,就是这样地集中在最易为人类活动所影响的海水之中。比这些高度集中区域更远和更深的海洋里,当然还有鱼类,但数量大大减少,而且渔网也达不到。

我们必须从根本上来改变那种把海洋看成是无边无际的荒唐观点。海洋不会受地球上全体人类的各种废弃物的危害的看法是错误的。我们必须认识这样的事实,海洋的污染也存在着杠杆的支点,那就是在靠近水面和海岸地区,人们的活动交织在一起,能够很快地产生持久的破坏性后果。即使是深海中的生物,也会因海岸水域的损害而受到影响。

海洋就像在它上面的大气一样,互相混杂,互相转移负担,互相洁净或毒化,在不断的海流中和不测的风浪中交织成一片汪洋大海。海洋上的雨有时下得适度,有时却过多。世界各地的海岸无一不受海潮的冲击。各个主权国政府都可以宣布对领土的神圣权利,但是空气却能带来酸性的雨水,海浪可以卷进毒物。污染从这个大陆移向那个大陆。今天还是秘鲁领海里的水,几星期以后就成为波利尼西亚群岛附近的水了。

二、海洋成了垃圾坑

自然界本身确实也把海洋当做垃圾坑。世界上的江河每年将极其巨量的矿物质冲入海洋。这些矿物质在海水表层被稀释或氧化,或者沉入海底。在20世纪60年代中期所作的估计表明,自然界本身每年把大约2500万吨的铁,以及30万~40万吨的锰、铜和锌冲入海洋。另外还冲入铅和磷各18万吨及汞3000吨。铅、磷和汞都是有毒性的元素,铅和汞还是致命的毒物,磷能促使藻类繁殖。在这些自然界本身的流失物中,还必须加进现代工业造成的日益增多的大量流失物。这就不可避免地大大增加了最终流向海洋垃圾坑的矿物质。随着世界工业生产的日益增长,排入海洋的有毒物质的数量是相当可观的。

此外,我们还必须注意,还有许多绝非偶然地向海洋倾倒的现象。不管人们对于地球上海洋景色的宏伟和威严是如何赞颂,他们却仍然把海洋当成污水沟来对待。在许多国家,沿海地区人口密集,他们把很大一部分稍加处理或完全不加处理的生活污水直接排入海中。此外,工业又把相当数量的重金属、无机物质,有时还有放射性废弃物倾入近海。江河本已被当做排水沟,它们也把所接受的排出物通通送给海洋。

由于核发电厂的增加,大概大多数核国家都将把装有放射性废弃物的、被认为是安全的不锈钢容器掷入海洋。很多工业上抛弃废物的方法是很愚蠢的。1970年,挪威政府海运局发现,很多欧洲塑料制造厂把很毒的废物盛在容器里抛入北海。

一部分流失的肥料也经江河带入海洋。像农业上所用的杀虫剂,特别是氯化烃类,如滴滴涕,流到海洋,随着海流奔向各处,而且在海洋生物中沿食物链逐步地浓缩。这些杀虫剂甚至影响到远离农业耕作区的南极动物。氯化烃类被人们在农田里作为农药喷洒后,使秃鹫、猎鹰和其他禽类生出的蛋不能孵化。在北极熊体内也找到有氯化烃类。最近为了进行试验,在格陵兰以东捕获了20条来自北极海流中的鲸鱼。在所有鲸鱼的脂肪中,均发现含有包括滴滴涕在内的六种可以鉴别出来的杀虫剂。

海洋污染问题需要引起人们的重视