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CERNET第24届学术年会
选择字体:    中科院水生生物研究所    发布时间:2013-09-03

刘永定:警惕持续高温带来的水环境问题

  刘永定,中国科学院水生生物研究所研究员,曾获法兰西金棕榈学术教育统帅勋章,是国家环境应急专家,国家重大科技专项水专项湖泊主题专家,曾任国家973 项目“湖泊富营养化过程与蓝藻水华暴发机理研究”首席科学家、国家863“滇池入湖河流水环境治理技术与工程示范”责任专家组组长、国家环境重点课题“滇池蓝藻水华污染控制技术”课题首席科学家,在藻类生物学、富营养化过程及生态修复方面取得丰硕成果。

  近段时间以来,中央气象台已连续20多天发布南方地区高温预警。南方大部分地区的最高气温都超过37℃,局部地区气温高达40℃~42℃。我们想知道,这样持续的高温天气会对水环境造成什么样的影响?有哪些环境问题需要应对?如何应对?

  对话人 刘永定 中国科学院水生生物研究所研究员

  采访人 中国环境报记者 李莹

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  焦点关注 高温会对水环境造成哪些影响

  关键思路 水温超过33℃~35℃时,大多数水生生物就不能生存

  记者:温度与水环境到底有着什么样的关系?

  刘永定:应该明确的前提是,我们这里说的高温天气是持续高温天气。虽然当下已经过了立秋时节,但是“立秋处暑,热死老鼠”,仍然需要关注已经发生和仍然会持续一段时间的高温天气产生的影响。

  关于持续高温天气对水环境的影响,泛而言之,它影响到水循环、给排水、工农业用水、人居用水和人体健康等方方面面。我们这里主要看对水体环境的影响。高温是一个物理因素的变化,本质上与水体受到“热污染(Thermal Pollution)”有共通之处。就像过量的营养物质输入水体,导致富营养化发生,有天然富营养化和人为富营养化一样,对水体的物理“污染”,也有来自自然界和人为的原因,持续高温天气可以看作是一种来自自然界的环境压力。只是人们往往习以为常,理所当然地漠然处之。关于“热污染”,我国从上世纪80年代开始进行这方面的研究,比先进国家晚起步约30年。

  温度是影响水生生态系统最重要的因素之一,对天然水体来说,水温随季节、天气而变化。持续高温天气条件下,水体温度升高,引起水质的物理性状和化学性质发生改变,并对水生生物和水生态系统造成不利影响。水温超过33℃~35℃时,大多数水生生物就不能生存。

  记者:您可否具体分析一下,持续高温天气使水体性质发生了哪些变化?

  刘永定:水体(江河湖库池塘海洋)大致都有4个主要组成部分:物理框架即基底(湖盆、河床、岸带等)、水、水中的生物、水中的非生物。

  持续高温会使水的物理性能发生变化,包括:蒸发量加大,改变水体的容量;水的热容量大,持续高温中昼夜温差更小,节律改变;高温会降低水体的粘度和密度,并能加速颗粒物的沉降速度,进而影响到水体携带淤泥的能力。

  持续高温会使水中非生物成分的状态发生变化,如:溶解氧的浓度下降;水温与溶解氧有很大的相关性,而溶解氧是生物新陈代谢必需的物质条件。当水温从0℃升至40℃时,水温与溶解氧呈负相关关系。持续高温还对水体物质存在的形态和物质转化产生影响,水温升高会使水体富营养化程度加重。因为温度升高可以促进有机物分解,导致溶解氧下降,无机盐浓度升高,增加底泥中氮、磷的释放。某些有毒物质的毒性会随水温上升而加强。例如,水温升高10℃,氰化物毒性就增强一倍;而生物对毒物的抗性,却随水温的上升而下降。

  记者:持续高温天气会对水中生物产生哪些影响?

  刘永定:持续高温会对水体中各种生物产生不同的影响,而且水生生物对温度的敏感性通常高于陆地生物。这些影响有直接影响和间接影响之分。

  持续高温下,水生生物群落的种类组成会发生变化,浮游植物、浮游动物和鱼类中耐热的物种会占优势,喜冷性生物生长则受到抑制。据研究,在10℃~15℃时,冷水性鱼类为优势种群;超过20℃时,温水性鱼类为优势种群;当水温为25℃~30℃时,热水性鱼类为优势种群。水温超过33~35℃时,绝大多数鱼类不能生存。

  水体增温加速了水生态系统的演替或破坏。水生物种群之间的演替,主要以食物链(网)相联结,持续高温使某些生物发育进程改变,导致食物链的联接出现差错,使生物群落和生态系统组成发生变化,甚至是破坏。此外,持续高温会给水体中一些致病微生物提供生长的温床,造成某些疾病流行。

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