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库区水土流失与面源污染问题及对策研究

2015-03-22赵立荣陈兴剑

黑龙江水利科技 2015年1期
关键词:面源库区径流

赵立荣,陈兴剑

(1. 遵义市水利局万里水库管理所,贵州 遵义563000;2. 遵义市水土保持生态环境监测站,贵州 遵义563000)

1 库区水土流失、农业面源污染的因果关系、造成原因

万里水库处于一个遵义地区众多水库成库条件相同的自然环境之中的一座小(1)型水库,通过观测研究,造成其水土流失的因素是多方面的,包括其特殊的气候条件、地形地貌地质条件、土壤条件,该库区的生态条件本身就很脆弱,很容易受到外界的破坏,加上人们对农地的不合理利用和开发,因而引起库区严重的水土流失,继而引起面源污染的形成。造成水库水体氮、磷、超标,水体富营养化[1]。

1.1 水土流失、面源污染与水体环境的因果关系

面源污染就是一个以点污染为相对物的概念,在降水之后,或者经过径流的冲刷,使得地表土固体物质汇入水体,因此引起水体污染。其没有固定的排泄的地方,也没有固定的流通渠道,非常任意地发生。面源污染物最常见的是地表皮土壤被侵蚀,农民使用化肥、农药过多引起的化学物污染,还有居民区里面的水体流进水库所造成的污染。它不仅分布面积广,危害性强,而且人们很难准确、实时、及时对它进行有效的监测、观察和防范。在我国,面源污染主要体现在,各类水体的富营养化,氮、磷以及其他化学物质的污染,太湖、巢湖、滇池就是最好的例子[2]。

而水土流失,是指在外力作用的影响下,地表物质发生迁移、沉积,简单地说就是水土被迫发生移动到其它的地方。地表上存在着各种各样的物质,除了径流和泥沙,还有很多其它的金属物质、有机物、化学物以及有毒物,在降水到径流到侵蚀到水污染负荷输出的过程中,污染物经过水力作用、风力作用,汇入水体,破坏了水体原本的生态平衡。根据专家结论,水土流失是在侵蚀的基础上,固体物质溶解在水体中的过程。它和面源污染有着因果关系,而土壤的侵蚀是水体污染的主要原因,因为在径流和泥沙中含有大量的养分,无法避免地,也会造成土地养分的流失。在后续人员的研究中,可以发现,土壤中的氮、磷、农药还有金属物质分别以水溶态和吸附态的形式,经过地表以及地下径流、土壤流失,然后进入水体的。由此可见,水土流失造成了面源污染,使得水体被污染,它们之间环环相扣的关系是存在的。

1.2 库存水土流失、农地面源污染的造成原因

水土流失和面源污染的防范与控制,我们必须查找出影响它们的原因。面源污染的发生是水土流失所造成的,由此可以推测,引起水土流失的原因必定也对面源污染有很大的影响。可以分为两个方面的因素:①自然因素,也就是降水时的雨水的水力作用,地表或土地表面与水平线的角度,土地表面的覆盖物,土壤的性质等等;②人为因素,人们不合理利用生态资源,过度消耗土地资源,例如:过度开垦土地、放牧、农作物施肥和农药等等。在水土流失的泥沙中,吸附了很多污染物,会给水体带来物理、化学、生物等多方面的污染[3]。

1.2.1 气候条件、地形地貌地质条件的原因——自然因素

万里水库气候属于湿润亚热带季风气候区,冬暖夏凉。年降水量丰富,主要集中在4-10月份的夏、秋季节。其海拔高度是影响其植物生长的重要因素,生态条件在不同的海拔高度的环境下,呈现垂直梯度变化,不同的海拔高度,所属的气候类型又有所不同。因此,在库区所生长的植物种类非常丰富,生物群落复杂。这为库区农业开发提供了有利的条件。但是,在这一片地区的范围内,山地是其主要土地类型,加上人口集中,科学技术的落后,农地的不合理利用,植被破坏,引起了库区的水土流失严重化,给库区的生态环境面临危机。库区在地形的构造上非常复杂,褶皱很多,沟壑明显,在外力的侵蚀下,较高的山地极其容易被破坏。

1.2.2 农业管理的原因——人为因素

库区降水集中在夏季,农业活动也主要集中在夏季的雨季中,不同的农作物会在不同的月份下种植,虽然目前在库区实施了一部分退耕还林、实施坡改梯的方式来控制水土流失,也有一定程度的效果,但是,这种方式的投入成本很高。特别是退耕还林后续管理投入大,在投入有限的条件下,仅仅依靠这两种方式,是难以达到彻底控制水土流失的。

2 库区水土流失、农地面源污染的防治对策

2.1 加强库区的监测与研究

目前,我国对于水土流失面源污染防控的研究大多是以小区作为观测对象,在流域尺度中,对水土保持措施的实施效果研究得比较多,但是,对于面源污染防控还要更进一步研究。可以针对库区的耕地水土流失的特点进行保护性措施的研究,也可以针对土地利用方式对耕地的生态系统的循环特点进行研究。

2.2 工程措施与生物技术的结合

工程措施可以通过对侵蚀和搬运过程的控制,来减少污染物的扩散,破坏污染链接,减少污染量,主要表现在,拦蓄径流、泥沙,来达到减少水体的营养盐流入和毒物的污染,净化水质,保护水体功能。现在被公认为最值得采用的面源污染防治体系,是修建沉砂池、渗滤池和集水池,还有建设湿地、植被缓冲区和水陆交错带等等。水土保持生物措施、工程措施和农业技术措施都对面源污染的防控起着重要作用,例如,传统的措施,带有拦截功能和净化功能的湿地,合理的施肥技术等等,这些措施都是很有效的。在我国,研究人员采用在径流小区进行天然降水观测和人工模拟降水的方法,对各种各样的保持水土的措施进行了试验,如,生物毯、生物带等等。

3 结 语

通过库区的水土流失、农地面源污染的问题观测研究,得到结论是水土流失是面源污染发生的重要形式和运输的主要载体,开展水土流失面源污染防控研究对于保障区域或流域生态安全具有重要的现实意义。水土流失不仅导致土地退化、耕地毁坏,制约山区经济社会发展,而且加剧江河湖库淤积和洪涝灾害,恶化生存环境,对我国的生态安全构成重大威胁。而水土流失是面源污染的重要来源,过度垦殖、不合理的生产活动和土地利用方式导致土壤侵蚀、养分流失,在径流冲刷下形成面源污染。加强水土流失面源污染及其防控措施的研究,有助于促进水土保持科研和相关水利工作的开展,对于保障区域或流域生态安全具有重要意义。

因此,国家对于水土流失和面源污染的研究和防治工作尤其重视:2005年启动了的“中国水土流失与生态安全综合科学考察”设立了“水土保持的水资源与水环境效应研究“专题,将水土流失与面源污染作为研究重点,其中包括:“搞好水土保持和水生态保护”,以水土流失面源污染及其防控研究为支撑。由于,水土流失和面源污染的共生关系,我国研究人员应该把二者结合起来进行探讨。

[1]胡宝祥,马友华. 水土流失及其对农业非点源污染的影响[J]. 中国农学通报,2008(06):408-412.

[2]杨爱民,王浩,孟莉. 水土保持对水资源量与水质的影响研究[J]. 中国水土保持科学,2008,6(02):72-76.

[3]文军,骆东奇,罗献宝,等. 千岛湖区域农业面源污染及其控制对策[J],水土保持学报,2004,18(03):126-169.

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