博斯腾湖环境污染现状、成因及治理对策思考 方曙光,王礼奎
(新疆巴音郭楞蒙古自治州发展计划委员会,库尔勒841000
内容提要:博斯腾湖是我国最大的内陆淡水湖,建国以来,由于大规模农业开发等诸多原因水质不断恶化,已经威胁到巴州国民经济和社会的可持续发展以及各民族的生活状况。本文从博斯腾湖的污染现状入手,从主客观以及内外因多个方面对污染的成因做出了分析,并提出了具体的建议与措施。
关键词:博斯腾湖;污染;治理 中图分类号:文献标识码:文章编号:
博斯腾湖是巴音郭楞蒙古自治州(以下简称巴州的“母亲湖”,她既是开都河的归宿地,又是孔雀河的发源地,是一个巨大的“调节水库”,不仅对流域灌溉、发电和防洪等具有巨大的调节功能,而且对保持焉耆盆地及库尔勒、尉犁地区的生态平衡,维系塔河“绿色走廊”具有重要作用。近年来,随着开都河上游来水减少以及博斯腾湖周边入湖污染物排放量增加,博斯腾湖水质下降,生态环境不断恶化,已引起了自治州党委、政府高度重视,正采取有效措施加以治理。本文拟从博斯腾湖环境污染现状入手,分析成因,提出治理对策措施。
一、博斯腾湖基本情况
博斯腾湖是我国最大的内陆淡水湖,位于天山南麓,新疆巴音郭楞蒙古自治州博湖县境内,地理位置位于东经86°15′-87°00′,北纬41°45′-42°15′,属中生代凹陷湖,是巴州工、农业、城乡人民生活的主要水源地。博斯腾湖水域辽阔,东西长达55 km,南北平均宽20 km。2005年博斯腾湖总面积1360.5平方公里,由大湖、小湖和苇沼三部分组成,其中大湖平均水面面积1036km2,平均水深7.38m,容积7.15×109m3;小湖群由16个小湖组成,水面面积44.5km2,水深2—4米,容积约1.2×108m3;苇沼面积
280km2,分布于大湖区西南到西北沿岸地区。湖区光照充足,热量丰沛,空气干燥,雨量稀少,多年平均降水量为68.2 mm,年蒸发量为1800~2000 mm。
二、博斯腾湖环境污染现状
博斯腾湖形成于第三纪,有3000-4000年历史,上世纪五十年代以前一直是淡水湖。建国以
来,由于流域内大规模农业开发、工业建设以及人口不断增加,博斯腾湖水质矿化度不断提高,到上世纪八十年代末已变为微咸水湖,特别是2000年以来,污染程度加重,已威胁到巴州国民经济和社会的可持续发展以及各族人民生活,治理已刻不容缓。
(一矿化度逐年升高,湖水污染加重,富营养化趋势明显。
据监测,博斯腾湖水质矿化度已由上世纪五十年代不足1克/升上升到2000年的1.17克/升, 2005年继续上升到1.32克/升,总体水质已由上世纪七十年代的一类水质下降为2000年Ⅲ类轻度污染水质,到2005年下降为Ⅳ类中度污染水质,湖水水质不断恶化,水体污染严重。尤其是黄水沟、黑水湾两地水质污染最为严重,水质为劣Ⅴ类重度污染,水量和面积分别占到4%和9%。与此同时,大湖区水质咸化及周边小湖区水质富营养化趋势不断加大,全湖处于中营养状态,部分水域达到中富营养水平,对博斯腾湖的水环境功能造成了严重的威胁。
(二湿地生态环境破坏严重,生物多样性受损。
芦苇湿地不仅是鱼类的繁殖场所,也是各种水禽的栖息地,不仅对排入博斯腾湖的各类污水具有明显的净化作用,也对博斯腾湖及其周边地区的生态环境保护具有重要意义。近年来,随着流域内工农业的发展以及人类活动的增加,围湖造田、大量开荒、放牧以及环博斯腾湖排入湖的污染物增加和对水资源的掠夺式开发以及不合理利用,破坏了湖滨湿地原有的功能,使得湖水生态系统受到了破坏,珍稀物种消亡,生物多样性受到威胁。具体表现为博斯腾湖湖滨湿地主要标志的芦苇地面积缩小、芦苇长势衰退。上世纪五、六十年代,博斯腾湖水面天水相连,烟波浩淼,野生芦苇湿地
面积达80多万亩,湿地面积在新疆首屈一指,年产芦苇40万吨,是中国四大芦苇产地之一,而到上世纪九十年代末,芦苇湿地面积已下降到60余万亩,面积减少约四分之一。与此同时,一、二、三类芦苇面积下降,四类面积扩大,目前小苇和毛苇(三、四类苇占65%,中苇(二类芦苇占30%,而大芦苇(一类芦苇仅占5%。伴随生态环境的退化,加上人为的不合理捕捞和外来物种的放养,博斯腾湖湖区生物多样性已严重受损,中国特有扁吻鱼(新疆大头鱼和裂腹鱼(尖嘴鱼已濒临灭绝,鹈鹕、黑鹳、小苇行鸟等珍稀水禽种类数量急剧减少,依赖于湖区湖泊湿地自下而上的许多陆栖和水栖生物受到严重威胁。
三、博斯腾湖环境污染成因
造成博斯腾湖污染的成因和机理比较复杂,既有内在因素,也有外在因素,既有客观原因,也有主观原因。内在因素主要受焉耆盆地地形地貌所决定,外在因素主要受流域内的农田排水、工业废水和生活污水三大主要污染源影响。农田排水是导致博斯腾湖盐污染的主要原因,工业废水和城市生活废水是导致博斯腾湖富营养化的主要因素。客观原因则是开都河上游来水减少,加重了博斯腾湖污染程度。主观原因则是工农业生产方式粗放,结构不尽合理,环境治理的形势不容乐观。
(一内在因素:焉耆盆地特殊的水文地质条件。
焉耆盆地是一个独特的水文地质盆地,盆地水资源的绝大部分来自盆地西北山区,开都河从西北部高中山区进入盆地;莫合察汗河、哈合仁沟、黄水沟从西北、北部中山区进入盆地,清水河、曲惠沟、乌什塔拉河则从北部中山区进入盆地。在盆地内第四系松散层中地下水的储存量估算1.32×1011m3以上。这种特定的自然条件,使焉耆盆地形成了一个巨大的天然地下水库。地下水在盆地内经过巨大的陆面蒸发消耗,其余汇聚到博斯腾湖与沼泽苇湖之中,到铁门关峡谷处孔雀河已切入基岩,地下径流全部转为地表径流形式泄入孔雀河,盆地的地下水与地表水组成了一个统一的系统。
焉耆盆地地下水主要赋存于山前及平原区冲击、洪击层和湖击层中。由于第四系岩性结构,从山前向盆地中部,环绕博斯腾湖,呈水平分布带有规律的变化。在盆地
内,同一补给来源的地下水,形成了不同水力特征的潜水和承压水。在山前倾斜砾质戈壁平原,由单一巨厚的软砾石、沙砾石组成潜水层,水位8---50m。受河水补给的冲洪积平原带,含水量丰富,厚度达200m以上,水质好,矿化度一般小于1g/L。以山区洪水补给的洪积扇,含水层粘土成分较高,含水量较为丰富,水质较差,矿化度1g—16g/L。冲击洪击扇下部至湖滨地区,为细土平原,地层为砂砾石、砾砂、粉土、粉质粘土互层,形成潜水和承压水,随着含水层岩性逐渐变细,水量也逐渐变小。细土平原地势平坦,地下水力坡度在1‰以下,潜水位埋深一般小于3m,湖滨地带小于1m,潜水在水平方向是缓慢径流,甚至停滞。浅层承压水主要靠静水压力作用向湖中排泄。
平原区,由于潜水水位埋藏深度基本上小于3m,因而蒸发作用强烈,通过土壤毛细管作用,水分不断向上运移,水中盐分被带到土壤中,造成土壤盐渍化。潜水则受蒸发消耗而浓缩,矿化度升高到3g/L左右。在湖滨潜水位小于1m地区,蒸发更为强烈,潜水咸化,潜水矿化度3---10g/L,土壤普遍盐渍化。
(二外在因素:流域内的农田排水、工业废水和生活污水,是博斯腾湖的三大污染源。
1、湖区大规模的土地开发和农业灌排,导致博湖盐蓄量增加,水质咸化、土壤盐渍化。
随着人口的增加,农业生产规模不断扩大,加之大农业结构有待调整,重农轻林,重粮轻草,大规模开发灌溉农业,湖区耕作面积迅速扩大,使自然植被转为农作面积,使长年覆盖的土地变为季节覆盖的耕地,使靠汲取地下水生长植物变为依赖灌溉收成的作物,湖区的林地覆盖率不足20%。由于农业作物比例大,灌溉引水量猛增,林地面积过小,生物排水作用大大降低。加上农业生产管理粗放,灌排系统不完善,大水漫灌,排水不畅,地下水位迅速上升,将地下水中的盐分在地表积聚,造成土地次生盐渍化,为了继续耕种而需要大水洗盐。这种不断积盐又不断洗盐的过程,将盆地地下水中和土壤母质中的盐分不断地搬向地表,排入博斯腾湖。据1982---1991年监测资料分析,盆地各大小河流每年带入盆地总盐量为 1.07×106t,博斯腾湖的年出湖盐量平均
1.16×106t,出湖盐量比入盆地盐量多9×104t;盆地因农业引水每年引入灌区盐量约3.5×105t,灌区向博斯腾湖排入盐量约4.6×105t,既出灌区盐量比进灌区盐量多1.1×105t。这些数据表明,尽管博斯腾湖排出的盐量已大于进入焉耆盆地的盐量,仍不能将由于灌溉增加的盐量全部排出博斯腾湖。据监测,近5年来,博湖流域每年约有4.8亿立方含盐浓度较高的农田排水,全部进入博斯腾湖,其携带盐份约70万吨,其他地表地下径流带进博湖的盐分年均达110万吨左右,而小湖和扬水站扬出去的约170万吨左右,每年仍有约10万吨左右的盐滞留在湖中,使得盐污染成为博斯腾湖流域水环境面临的普遍而且严重的环境问题。与此同时,博斯腾湖、黄水沟、孔雀河以及部分地区地下潜水都存在盐污染问题。据土壤普查资料统计,焉耆盆地的耕地面积由上世纪五十年代的80.74万亩,发展到2005年的18
2.47万亩, 耕地中受盐渍化威胁面积达46.36%,焉耆盆地灌区土壤盐渍化十分严重。
2、入湖废水超标排放,湖区有机污染加剧。
入湖废水主要来自工业废水、城镇生活污水和旅游污染物排放。上世纪五十年代以来,尤其是八十年代中后期以来,焉耆盆地各县纷纷建立了制糖、番茄加工、造纸、水泥、建材等企业。在企业规模不断扩大的同时,没有建成配套的污水处理设施,工业废水处理率很低,工业废水排放量和污染物排放总量逐年增加,每年约有766万m3的超标工业废水直接或间接地排入博斯腾湖。二是,随着流域内四县城市生活污水排放量逐年增加,城市污水处理设施不配套,每年约有580万立方米的生活污水经排碱渠进入博斯腾湖,不仅对博湖造成污染,也对沿途农村环境造成严重危害。加上土壤淋溶每年排入的2.1×108m3农田排水,每年排入湖区的有机物质达6000t左右。由于博湖入湖的废水带入大量污染物,其中CODcr33197t/a,总氮784.2t/a,总磷90.5t/a,致使博斯腾湖盐污染加重,使得博斯腾湖水质处于Ⅲ--Ⅳ之间,另外,开都河水补给量呈减少趋势,湖水中氮、磷等营养物质不断增加,每年约增加300 吨,湖水出现富营养化趋势,全湖处于中营养状态,部分水域达到中富营养水平。不仅如此,大量工业废水和生活污水排放,也使焉耆盆地地下水在一定范围内受到有机物污染,据调查显示,地下水中有机物化学需氧量(COD含量平均达到3.1mg/L,浓度1.56---