1. 引言
不管世界上哪一个国家,都为湖泊的环境恶化深深忧虑在中国也是同样的。在中国,虽然多数的湖泊对于人的健康和作为资源利用来说处于并不理想的状态,但已经认识到并采取综合办法来解决该问题的,还只是少数一部分人。问题的第一方面在于,在国内有关的学术研究和由此开展的活动处于分散状态。第二,不仅在湖泊环境上,而且在对待多数环境问题上,尽管有必要采取紧急的技术及学术上的国际协作,但这种认识还不充分。并且虽然在中国这几年来,环境保护政策和有关的研究正在有组织的配备,但该活动还只是在逐渐开展。跟湖泊环境有关的调查研究资料还不十分充分,本文在搜集得来的资料的基础上介绍了中国湖泊的环境状况,通过这种介绍或许可使读者产生兴趣,并且如果在今后加深在国际协作方面的理解的话,那将是有益的。
2. 中国湖泊概要
中国是多湖泊的国家,湖泊的面积达834,000平方公里,占国土面积的8%。其中表面积超过1平方公里的湖泊有2,800个,在100平方公里以上的有120个。
除此之外,还有大中型水库2,600多个,这些水库的总贮水量为3,500亿立方米。就湖泊来说,又有盐水湖、淡水湖和海水湖之分。
大致从大兴安岭南部通过阴山,从祁连山东部,一直到冈底斯山可以划一条界线,从该线之西北多为盐水湖,在该线之东南部以淡水湖占多数。盐水湖中最大的是青海湖,其次为罗布泊。在西藏的纳木湖,海拔4,718米,是世界上海拔最高的盐水湖,另外在吐鲁番盆地的艾比湖位于海平面以下154米,是中国最低的湖泊。盐水湖的面积占到湖泊总面积的55%,盐总贮藏量达到100亿吨。
淡水湖大多处于低平地上,本来是河流的泛滥湖,具有丰富的水量,出水口众多,有通航、灌溉之利,自古以来在经济发展上起过作用。淡水湖总面积为360,000平方公里。长江中下游拥有大量的湖泊,以大小顺序排列为鄱阳湖、洞庭湖、洪泽湖、太湖、巢湖。特别是湖北省,有千湖省之称,湖泊特别多。另外,云南高原多数湖泊属于陷没湖,其中以滇池、洱海最著名。
表1表示了主要淡水湖的阳离子、阴离子值。一般来说,硬度较高,Ca2+和HCO3-占大多数。
3. 湖泊的水质混浊及环境问题
3.1由重金属等引起的污染
湖泊水质污浊自方十年代开始显著,特别是城市附近的湖泊污染很显著。原因被认为是城市附近工厂以及都市下水道排出的未经处理的污水流入湖中引起的。1976年到1977乎对20个湖泊进行调查发现,有11个湖泊苯酚和6个湖泊氰基的环境标准浓度上升。
湖北省的大冶湖渔业很发达,并且水源常作为饮料。30个大中型工厂企业每日排水达100,000立方米,由此结果,使属于大冶湖一部分的三里七湖内流入了相当多的重金属,如表2所示那样,该湖底泥表层内重金属含量是非常大的。
吉林省的松花湖,长200公里,平均宽度3公里,最大水深75米,蓄水量为10亿立方米,是由筑坝形成的大型水库,目前由于流域内采矿业、化学工业发展的结果,湖水被重金属污染了。
3.2由农药引起的污染
中国农业生产最近获得高度发展,其中原因之一,不可否认是大量使用农药。在湖南省的洞庭湖流域,每年每公顷平均使用农药达150公斤。使用农药中70%属于DDT类。自1983年以来,中国中止生产BHC(六氯化苯)、DDT,但已经使用的这些农药不仅残
留在底泥内,而且蓄积在水生生物和人体内。表3所示,除了洞庭湖流域的居民外,还给出了中国其他地区、其他国家人体脂肪内包含的BHC、DDT浓度例子。以白洋淀调查结果为例,各种不同性质的总BHC在湖水中浓度为0.0010 ppm,相比之下,草鱼内BHC的浓度为浓缩到0.25 ~ 0.32 ppm,其他鱼类也是同样高浓度。从鸭子检出BHC为0.7736 ppm,DDT为1.034 ppm的高浓度。这种农药现在已察觉到对人体极为有害,虽说正在改换较低毒性的农药,但是一旦在环境中放出这类物质,在今后相当长时间内,预计会原封不动地积累在土壤及底质内吧!
3.3由有机物产生的污染和营养盐状态
跟重金属污染同样的,随着下水道及工厂废水的流入,由湖水有机物产生的污染和营养盐浓度异常高,这种例子很多。杭州是世界上有名的观光城市,人口约113万人,而观光人口每年有135万人。那儿的西湖,面积为6.03平方公里,是平均水深为1.5米的浅型湖泊,由于从1980年以来每日有3000立方米的下水道污水流入,使得一年内流入的全氮(TN)为123.2吨(占总有机物质流入量的89%)、全磷(TP)为14.2吨(整个流入量的8.9%)。由于该湖水的浓度TN为2.5 ~ 3.0毫克/升,TP为0.13毫克/升,因此造成底泥有机物含量为27.9毫克/公斤。湖北省江汉平原湖泊群中的武汉东湖,其湖泊面积为31.75平方公里,湖泊容积为0.735亿立米,由于它附近有工业大城市(人口400万),使湖水TN和TP的浓度分别达剥1.46毫克/升和0.15毫克/升。即使在太湖,由于流入量的急剧增加,呈无机态氮的湖水浓度从1960年的0.023毫克/升增加到1980年的0.895毫克/升,底泥有机物所含比例从0.54%增至1.03%,发生了显著的变化。在云南的长春南湖、滇池、南京的莫愁湖,出现了由于N、P产生的浓度上升的很明显现象。因此在这些湖泊不仅仅要注意工厂废水、下水道污水流入,而且要更多地注意到化学肥料及土壤流失的程度。
一方面,在水库,营养盐流入很明显。辽宁省的大伙房水库是洪水调节、发电、灌溉等多目的水库,它最大库容为21.87亿立米,其上面的流域面积为5437平方公里,灌溉面积达到853平方公里。水库不仅仅有下水道的污水流入,而且来自农田的流入量也很大。关于天津市于桥水库富营养化的发展将在下一项叙述。
在中国,总的废水排放量1982年为310亿立米/年,其中工厂排放量占70%。现状是这些污水的大部分未经处理直接排到天然水域内、水域的水质恶化已经达到使人担忧的状态。
3.4富营养化问题
在中国湖泊中,位于东部温暖湿润平原区的湖泊,因为原来的营养盐类易于积累,这类营养湖很多。因此加上自附近的流入量,使得更加富营养化了。在大都市或者人口集中地区的湖泊,自古以来,就把湖泊作为渔业资源及灌溉水源来利用,随着都市用水需要的增加,确保正常、安全水的供给很有必要,这是问题的所在点。也就是说,渔业、农业在目前是必要的产业,如果仅仅是这样的话,富营养化发展的程度不会成为大的障碍。然而,随着现代化,如果要对来自进水道的水作为饮料水源进行有效利用的话,富营养化现象使得净水技术增加了麻烦,况且由有害物质带来的污染关系到人们的直接健康。在周围没有合适湖泊水源的大城市,就会寻求人工贮水作为水源,而在这种场合下,富营养化现象就可能发展成为社会问题。北京市为了确保水资源供给,建造了官厅水库和密云水库,天津市建成了于桥水库,在这个中间,于桥水库的富营养化问题对天津市民来说,是一个严重问题。
主要为了满足天津市市区的用水,1983年在天津以北120公里处修建了于桥水库。蓄水区原来是湿草地的乡村,因为来自该流域地下水量不足,作为补充,自隣接东部流域的大黑汀水库开挖隧道,使最大流量为40秒公方的水量蓄积在贮水池内,并通过水渠及水泵为天津市运水。这是一个大工程。在中国,引渠入津工程是受到表彰的。然而,在蓄水后不到二、三年之中,出现富营养化现象,夏季在水库中心,藻类和水草大量生长。因为那样,使天津市以净水容量为150万立米/曰(将来计划200万立米/日)来正常供水在技术上带来了困难,该问题也给国家带来了麻烦。
于桥水库面积约为日本霞浦的一半,如表4所示那样,该湖盆、水质等特性同霞浦相当类似。但是对于流入物质的形态,霞浦是以工厂排水、蓄产废水、家庭混杂污水为主,而于桥水库则因为包含了村落来的污水,多数是由农耕地等地面上物质产生的。溶解的氮并不少,在夏季仅仅因为降雨集中,如在1983年8月,湖水中悬浮污物质浓度达276毫克/升。从河中流入悬浮物质量估计为23.77×104吨/年,由此得知,中国特有的土壤流失跟悬浮物质有重要的关系。从而,对于防止这种水库富营养化的对策,是在基础调查资料积累上进行初步研究并且迅速付诸实施。中国政府由于认识到事态的重要性,开始了与此有关的大型计划的研究,已从1986年起在预定3年内进行。
3.5土砂流入问题
通过于桥水库例子可知道,由于跟日本河流输送的土砂相比、其粒度特性和流入规模不一样,中国湖泊环境受到极大的影响。所以会那样,不仅仅是湖泊水质污浊的物质来源,而且由湖泊自身的萎缩而造成。在整个中国,估计每年有50亿吨土壤被侵蚀,其中大多数流入湖泊。以鄱阳湖为例,在1956 ~ 1965年,平均每年为1.056亿吨,而在1966 ~ 1975年的十年内,增加23%,每年有1.293亿吨的泥沙流入湖泊,导致这段时间内湖底每年平均上升2毫米。在洞庭湖,每年流入泥沙1.017亿吨,底面上升每年达到3.5厘米。泥沙流入量长时期内增加的原因在于近郊地区扩大开发或者排水保护设施的不完善,致使山地侵蚀经常发生。
3.6由排水造田产生的问题
湖泊的消失不仅仅由于流入大量泥沙堆积发生,也由于排水造田之故。这二者不是没有关系,因原来堆积的土砂填平了湖内已完全晒干的部分,使之成为肥沃的农地,这在古时候就有了。而在近年来,规模更大,湖南、湖北、江西、安徽、江苏五省填平湖泊的总面积达12,000平方公里,该数字相当于中国五大淡水湖的面积,已被填的湖泊总数共达800个。在鄱阳湖和洞庭湖,填湖的面积各为1500平方公里。从前号称800里的洞庭,今天跟50年前相比,面积缩减为原来的63%。
这样引起的湖泊面积和容积的缩小,对洪水调节、舟运、小气候、生态系统均产生影响,在中国,必须意识到水质污浊造成的不同性质的湖泊环境问题。
4. 湖泊环境保护政策及组织
六十年代末,在中国人口密集的都市及其郊区,已经觉察到有关水、大气、土、生态系环境质量的恶化以及采取紧急的行政上的协调是必要的,同时对国民来说,已认识到环境破坏的严重性及环境保护的重要性。面对这个问题,政府在以后采取了一系列合适的政策。今天,环境保护作为中国的基本政策规定在中华人民共和国宪法上。中央政府和地方政府备齐了有关法令,在这中间特别引用的是:《中华人民共和国环境保护法(1979年)》、《水污染防治法(1980年)》、《中国地面水环境质量标准(1983)》等。最后要求质量达到相当于日本公共用水区的环境标准。
中国国务院环境保护委员会是最高一级环境行政组织,实施环境行政上的调整和监督。环境保护局(E-PB),是国家环境政策以及法令的最高执行机构。没有专门的处理湖泊环境组织、通常它们依赖管理地表水的局、科来进行湖泊环境工作。再有中国水利电力部在特别重要的长江、黄河、珠江、海河、淮河等6条河流上成立了各自的水资源保护委员会,处理河水及水库的环境问题。
[环境研究(日),1986年No. 57]