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水污染、植被破坏与物种灭绝
全球水资源分布

我国的水资源状况
我国淡水资源总量列世界第四,但人均拥有量2300,列世界100多位,为世界人均水平的1/4。
2002年《新华日报》:我国每年的污水排放总量高达620亿吨,相当于每年每人排放40多吨,其中大部分未经处理直接排入江河湖泊。对河段的监测结果表明,水质在四类以下(只能作为农业用水)的水体已经占到40%以上。其中,松辽河,黄河,海河以及淮河这几个流域的水污染最为严重。在调查评价的163座湖泊水库中,有1/4受到不同程度的污染,一半以上的近海海域受到了污染。
由于水资源严重短缺、生态退化、水污染等原因,我国已有100多个城市严重缺水。
地球淡水资源严重不足。每年各国工业用水超过600,而灌溉农田用水多达3000-4000
,受化肥和有毒物质污染的水不少于上述水量总和的1/3。全球每年2.5万人死于水污染造成的疾病。全球人口中,12亿人缺乏卫生安全的饮用水。


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海洋占地球面积71%,全世界每年向海里倾倒的垃圾多达200× 吨(包括塑料制品、生活垃圾、工业废料、放射性物品),每年倒入海洋的石油和污染物分别达到3.2×
吨和6.5×
吨。海洋污染使沿海居民发生肝炎、霍乱病例增多,鱼虾和海洋生物大量死亡。


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历史上,森林和林地曾占陆地面积1/3以上,但过去l万年以来,因人类砍伐和火灾使地球森林面积缩小了1/3。最近20年内全球每年砍伐森林20×
。欧洲的原始森林几乎完全消失。全球热带雨林仅有原来的1/2。水土流失、土地沙漠化以及水旱灾害与此有很大关系。


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据统计,地球上每天有约75种生物灭绝,每小时有3个物种灭绝。现有物种为1000万种左右,到21世纪初可能消失的物种为100万种。有证据表明,地球30一70%的植物在今后100年内将不复存在,20世纪末处于灭绝边缘的哺乳动物有406种,鸟类593种,爬行动物209种,鱼类242种。生物种大灭绝的后果将给人类带来致命的威胁。
有科学家认为,物种灭绝一直是生命进程中的一部分,但灭绝速度如此之快令人担忧。
二十世纪以来,数以百计的动物从地球上永远地消失了!它们曾经无忧无虑地生活在这个星球上,维系着自然界生与死的平衡。自命为智慧的人类制造出了武器,杀戮开始了,灭绝开始了…
今天的捕杀已不再是为了生存,更不知何时能够停止,当地球上只剩下人类自己的时候,不知他们的枪口还能对准谁?自然界的惩罚,人类能够抵御吗?


水体富营养化
在人类活动的影响下,生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体,引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧量下降,水质恶化,导致鱼类及其他生物大量死亡的现象
近30-40年里,海洋里的氮含量增加了2-3倍,磷的增加也非常明显


营养物质的来源
在环境未受人类影响之前,自然界中的营养盐收支经长期的演替总体上处于一种相对平衡状态。
现在,人类每年排放的工业废水及生活污水总量高达2亿多吨,除了一小部分残留于江、河、湖泊,其余的最终都汇入海洋。
排到大气里的废气(包括温室气体在内)通过降雨、降雪和空气对流等多种渠道,最终也大多汇入海洋。
有机垃圾、家畜和家禽粪便以及农施化肥的使用,最终导致水体富营养化。
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氮、磷在近海水域的大量增加,大幅度地提高了近海水体中N:Si 及P:Si的比率,使海洋生态系统从需要硅的硅藻主导群落向不需要硅的鞭毛藻、蓝藻和定鞭金藻等主导群落转移。

机理
在地表淡水系统中,磷酸盐通常是植物生长的限制因素,而在海水系统中往往是氨氮和硝酸盐限制植物的生长以及总的生产量。导致富营养化的物质,往往是这些水系统中含量有限的营养物质,例如,在正常的淡水系统中磷含量通常是有限的,因此增加磷酸盐会导致植物的过度生长,而在海水系统中磷是不缺的,而氮含量却是有限的,因而含氮污染物加入就会消除这一限制因素,从而出现植物的过度生长。生活污水和化肥、食品等工业的废水以及农田排水都含有大量的氮、磷及其他无机盐类。天然水体接纳这些废水后,水中营养物质增多,促使自养型生物旺盛生长,特别是蓝藻和红藻的个体数量迅速增加,而其他藻类的种类则逐渐减少。水体中的藻类本来以硅藻和绿藻为主,蓝藻的大量出现是富营养化的征兆,随着富营养化的发展,最后变为以蓝藻为主。藻类繁殖迅速,生长周期短。藻类及其他浮游生物死亡后被需氧微生物分解,不断消耗水中的溶解氧,或被厌氧微生物分解,不断产生硫化氢等气体,从两个方面使水质恶化,造成鱼类和其他水生生物大量死亡。藻类及其他浮游生物残体在腐烂过程中,又把大量的氮、磷等营养物质释放入水中,供新的一代藻类等生物利用。因此,富营养化了的水体,即使切断外界营养物质的来源,水体也很难自净和恢复到正常状态。
危害
富营养化会影响水体的水质,会造成水的透明度降低,使得阳光难以穿透水层,从而影响水中植物的光合作用,可能造成溶解氧的过饱和状态。溶解氧的过饱和以及水中溶解氧少,都对水生动物有害,造成鱼类大量死亡。同时,因为水体富营养化,水体表面生长着以蓝藻、绿藻为优势种的大量水藻,形成一层“绿色浮渣”,致使底层堆积的有机物质在厌氧条件分解产生的有害气体和一些浮游生物产生的生物毒素也会伤害鱼类。因富营养化水中含有硝酸盐和亚硝酸盐,人畜长期饮用这些物质含量超过一定标准的水,也会中毒致病。
在形成“绿色浮渣”后,水下的藻类会因得不到阳光照射而呼吸水内氧气,不能进行光合作用。水内氧气会逐渐减少,水内生物也会因氧气不足而死亡。死去的藻类和生物又会在水内进行氧化作用,这时水体也会变得很臭,水资源也会被污染的不可再用。
由于人为的原因使水质发生变化,导致水的任何有益的用途受到现实的或潜在的损害。即水体进入某种污染物使水的质量恶化并使水的用途受到不良影响,称为水污染。
营养成分和pH值变化及其影响
淡水生态系统与陆地和大气是紧密联系的。全球变暖通过改变降水和陆地生态系统成分等方式引起淡水水质的变化。这是因为雨水在空中凝结,洗脱大气及尘埃,降至地面淋溶枯枝败叶,冲刷表层土壤,将各种颗粒和溶质带入水体,使水体的化学成分发生变化。

大气浓度增加和气温升高使陆地生态系统的初级生产量增加,同时也加大了淡水生态系统的营养来源,高温导致土壤有机氮(N)的矿化加强,干旱期的延长增加了土壤可溶性氮(N)的积累,降雨的增加则为这些营养物注入河流湖泊创造了机会。
人类活动的影响,如大量使用化肥、农药和排放废水,导致大量营养物和污染物输入水体,使水体出现富营养化、酸化及毒物污染。气候变暖在许多方面会使这些问题更趋严重和复杂。
例:近年来,淡水富营养化问题日益突出。据我国1997年水利部门和环保部门的调查,在被调查的131个主要湖泊和39个大中型水库中,有67个湖和12座水库已经处于富营养化水平。
太湖富营养化严重: 近40年来,总氮及总磷含量明显上升。1990年7月, 在太湖湖区,邻近无锡的梅梁湖蓝藻暴发,使无锡自来水的产量日减5万吨,116家工厂相继停产或减产,鱼死亡4.5万 kg,直接损失1-3亿元。
滇池是我国西南高原的一颗明珠: 在50-60年代,为1-2类水质,湖水清澈见底,80-90年代末,湖水受污染,出现严重的富营养化问题。

以前的滇池,物种丰富,大型水生植物44种,海菜花盛开。富营养化发生后,海菜花死亡,沉水植物只剩下一种,水葫芦疯长。因为底层缺氧,使池中90%的水草、鱼类和软体动物死亡。


