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[科普中國(guó)]-原來湖泊和我們一樣,也不喜歡大暴雨

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中國(guó)科協(xié)、中科院攜手“互聯(lián)網(wǎng)+科普”平臺(tái),深耕科普內(nèi)容創(chuàng)作
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2020年我們經(jīng)歷了很多事情,暴雨及洪澇就是其中之一。進(jìn)入雨季后,我國(guó)江淮流域暴雨不斷,多地遭遇了嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害。今年整個(gè)梅雨季江淮流域平均降水量為759.2毫米,僅次于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之一。**此次暴雨就使得長(zhǎng)江下游的太湖、鄱陽湖、洞庭湖水位接連告急,鄱陽湖的面積甚至一度超過青海湖,成為了“中國(guó)第一大湖”。

2020年6月1日-8月16日全國(guó)降水量分布圖(來源:國(guó)家氣候中心)

或許有人會(huì)說:我國(guó)的湖泊萎縮、湖泊污染等問題嚴(yán)重,那么降水多了,是不是就可以緩解這些問題了?事實(shí)上,**強(qiáng)降水對(duì)湖泊的影響是多方面的,必須綜合考慮。**下面我們就帶大家來了解一下,降水對(duì)湖泊究竟會(huì)產(chǎn)生哪些影響。

一定范圍的降水能讓湖泊“自我清潔”

作為重要的自然資源,湖泊具有提供水源、調(diào)節(jié)區(qū)域氣候、維持生態(tài)平衡等功能,因此降雨所帶來的一定范圍內(nèi)的水位升高確實(shí)是好事,對(duì)缺水的地方來說更是如此。同時(shí),降水還能在一定程度上緩解水污染。

一方面,**湖泊中水量的增加可以提高水環(huán)境容量,**這意味著水體所能容納的污染物的量會(huì)增加,或者湖泊自身調(diào)節(jié)凈化并保持生態(tài)平衡的能力會(huì)增強(qiáng)。同時(shí)水的輸入和排出還可能縮短湖泊的換水周期,加快污染物的去除。因人類活動(dòng)加劇導(dǎo)致湖泊的富營(yíng)養(yǎng)化,我國(guó)很多湖泊都有藍(lán)藻水華發(fā)生,藍(lán)藻水華是指因藍(lán)藻的大量繁殖導(dǎo)致水面上形成一層藍(lán)綠色而有惡臭味的浮沫。發(fā)生藍(lán)藻水華的水體會(huì)散發(fā)臭味,不僅妨害動(dòng)植物的生存,對(duì)人類的飲用水和生活環(huán)境的健康也會(huì)構(gòu)成威脅。而有研究稱,集中性強(qiáng)降水可能抑制藍(lán)藻水華對(duì)水體的污染。

太湖藍(lán)藻水華(李玲玲 攝)

另一方面,暴雨還可能對(duì)湖泊內(nèi)部帶來深刻的影響。湖泊中的有機(jī)質(zhì)分解需要消耗大量的氧氣,通過有氧分解可以直接將有機(jī)物質(zhì)分解成無機(jī)物質(zhì)和水,因此如果湖泊缺氧,會(huì)影響其中生物的生存,而由此導(dǎo)致的有機(jī)質(zhì)厭氧分解還會(huì)引起湖泊黑臭。在雨季,強(qiáng)降水可能弱化甚至破壞水體的分層,使湖泊上下水層發(fā)生混合,這樣溶解氧就可以輸送到下層水中,相當(dāng)于一次天然的曝氣增氧。而底層水體溶解氧的增加也能促使好氧細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖,加快水中有機(jī)污染物的分解。

除了緩解水污染,水位的上升還會(huì)對(duì)河流的航運(yùn)能力等其他方面產(chǎn)生有益的影響,因此一定范圍的降水對(duì)湖泊來說是一件好事。

強(qiáng)降雨給湖泊帶來的傷害

適當(dāng)?shù)慕邓畷?huì)對(duì)湖泊產(chǎn)生有利影響,但是,對(duì)大多數(shù)淺水湖泊而言,水位的快速上漲不見得完全是好事,強(qiáng)降雨也可能對(duì)湖泊自身帶來傷害。

首先,降水量太大,可能會(huì)使湖泊變得更“臟”。

強(qiáng)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(huì)帶來負(fù)面效應(yīng),比如擾動(dòng)湖泊表層沉積物,加速封存在沉積物中的營(yíng)養(yǎng)鹽及其他內(nèi)源污染物的釋放。

除了攪動(dòng)來自湖泊內(nèi)部的污染物,暴雨還會(huì)導(dǎo)致大量外源污染物的輸入,包括**受污染的雨水、洪水?dāng)y帶的泥沙、雜物以及污水等。**雨水本身就可能成為湖泊的直接污染源,尤其是酸雨帶來的pH下降,會(huì)直接影響湖泊水質(zhì)以及其中動(dòng)植物的生存。

同時(shí),暴雨引發(fā)的洪水會(huì)攜帶大量的泥沙、有機(jī)質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)鹽,前者將導(dǎo)致湖泊水體渾濁,降低湖水透明度,進(jìn)而影響湖泊水生植被的光合作用,降低湖泊生產(chǎn)力;后者將直接導(dǎo)致湖泊污染物質(zhì)的增加,惡化水體環(huán)境。尤其是流經(jīng)農(nóng)村地區(qū)的洪水所攜帶的農(nóng)業(yè)面源污染,可能引起湖泊的快速富營(yíng)養(yǎng)化。

暴雨后的鄱陽湖,一側(cè)為清澈的鄱陽湖內(nèi)湖珠湖,一側(cè)為因暴雨變渾濁的鄱陽湖外湖(來源:中國(guó)新聞網(wǎng))

而暴雨后的城市內(nèi)湖往往會(huì)附著大量的枯枝、雜草及生活垃圾等漂浮物,不僅影響水域風(fēng)貌,降低市民的游湖體驗(yàn),而且還可能導(dǎo)致二次污染。因此在臺(tái)風(fēng)、暴雨過后,需要花費(fèi)大量人力物力對(duì)湖中的垃圾、漂浮物、雜草進(jìn)行打撈。

千島湖水上垃圾打撈(來源:千島湖新聞網(wǎng))

此外,暴雨還可能導(dǎo)致湖庫(kù)之間的交叉跨界污染。因工業(yè)廢水和生活污水的長(zhǎng)期蓄積,某些水庫(kù)水質(zhì)較差,汛期開閘放水可能導(dǎo)致污水團(tuán)集中下泄,**造成下游的污染。**比如2015年發(fā)生在安徽的6·27沱湖污染事件,強(qiáng)降水沖刷農(nóng)田、溝渠而導(dǎo)致的農(nóng)業(yè)面源污染,加上上游污水下泄,使得原本水美魚肥的沱湖省級(jí)自然保護(hù)區(qū),一夜之間變成了“醬油湖”。沱湖水質(zhì)從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(jīng)年累月的辛勤勞作化為泡影,直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)1.9億元。

6·27沱湖污染事件導(dǎo)致養(yǎng)殖業(yè)受損(來源:百度百科)

其次,暴雨可能直接威脅動(dòng)植物的生存。

上文說到暴雨引起的湖泊污染可能影響動(dòng)植物的生存,除此之外,湖泊生物還可能受到其他威脅。對(duì)植物來說,強(qiáng)降水可能導(dǎo)致生長(zhǎng)在湖邊或淺水湖的水草,因?yàn)殡y以適應(yīng)水位的突然升高而死亡,而此時(shí)適應(yīng)性較強(qiáng)的浮游植物,比如藍(lán)藻,可能占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位,惡化湖泊的生態(tài)環(huán)境。

此外,暴雨過后湖泊常常會(huì)出現(xiàn)大量死魚,有人推測(cè)這可能是因?yàn)楸┯杲档土吮韺铀疁兀钤诒硭畬拥聂~蝦不適應(yīng)這種水溫的突變,從而發(fā)生各種疾病乃至死亡。

不過在我國(guó),暴雨往往發(fā)生在夏季,夏季的降水水溫應(yīng)該不至于讓大量魚凍死,所以大量魚類的死亡更可能是因?yàn)槿毖?。夏季下雨前和下雨時(shí),往往會(huì)出現(xiàn)溫度升高、氣壓降低的現(xiàn)象,氧氣在水中的溶解度也會(huì)因此減小,此外,長(zhǎng)期的陰雨天氣導(dǎo)致藻類光合作用下降,死亡的藻類分解還會(huì)進(jìn)一步消耗氧氣,這些都導(dǎo)致水體中溶解氧的快速下降。魚類特別是體型較大、種群密度過高的魚,就可能會(huì)缺氧甚至死亡。因此,有經(jīng)驗(yàn)的漁民會(huì)在下暴雨前為魚塘增氧,避免魚因缺氧而死亡。

此外,暴雨還會(huì)加快湖岸侵蝕,影響湖泊的生態(tài)安全。

湖岸的侵蝕與岸線后退是多種因素共同作用的結(jié)果,其中包括風(fēng)浪、水位變化、岸線的形狀、坡度及湖底地形等等。暴雨發(fā)生時(shí),湖泊波浪增強(qiáng),水位升高,勢(shì)必會(huì)讓湖岸更易受到侵蝕,**而湖岸的侵蝕與岸線后退會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境、基礎(chǔ)設(shè)施造成嚴(yán)重?fù)p害。**在吉林查干湖,降雨徑流侵蝕周邊坡耕地,攜帶的泥沙進(jìn)入湖泊及濕地,使得濕地面積逐年減少,同時(shí)還造成了湖泊的淤積。

總之,強(qiáng)降水對(duì)湖泊的影響是多方面的。多種樹,少污染,不圍湖造田,不過度養(yǎng)殖,少用化肥農(nóng)藥,做好固本清源,才能盡量降低暴雨對(duì)湖泊的負(fù)面效應(yīng),避免有水卻不能食的“生態(tài)型缺水”,不讓暴雨成為“湖泊之殤”。

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