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美國南佛羅里達州的環(huán)境與水資源問題
發(fā)布日期:2009/1/15 12:49:02

  當歐洲人第一次到達北美時,南佛羅里達還是一片繁榮,遍布著溫帶的松林、巨樹、河床、沼澤、濕地、海口和海灣,濕地主宰著該區(qū)的地形地貌。


  在過去的100年,該區(qū)經(jīng)歷了較大的人為變化,主要表現(xiàn)為排水灌溉系統(tǒng)的發(fā)展,只在半島南端保留了一些自然土地和水源。在其它的自然系統(tǒng)中,排水灌溉系統(tǒng)和人類發(fā)展嚴重影響環(huán)境,例如,導致大范圍的山體滑坡和水土流失、濕地功能的喪失、異域物種的入侵、三角洲和海濱生態(tài)的退化等。


  1.濕地功能的喪失


  排水灌溉系統(tǒng)的發(fā)展嚴重影響南佛羅里達州的濕地,原Everglade濕地的一半都消失了,約897000公頃,草族植被損失24%,約146000公頃。很多幸存下來的濕地,由于水文性質(zhì)變化使徑流增加,從而受到很多負面影響。濕地干旱發(fā)生頻率的增加和空間范圍的擴大使?jié)竦厣鷳B(tài)各級食物鏈的產(chǎn)出減少。另外,這種濕地水文性質(zhì)的改變也剝奪了涉水鳥類的巢穴。


  南佛羅里達州濕地的消失嚴重影響了生態(tài)環(huán)境和大范圍空間尺度的動物生存,例如,造成生態(tài)群落的零星碎塊和生態(tài)缺失等。


  據(jù)美國漁業(yè)和野生生物部門的統(tǒng)計,南佛羅里達州由于濕地缺失造成18種物種頻危,12種物種有待觀察,涉水禽類的數(shù)量由1870年的250萬減少到1973年的70000只,涉水禽類數(shù)量的減少主要是水文條件改變的結(jié)果。


  灌溉和人類發(fā)展增加了外境物種入侵的機會,入侵的物種通常與本地物種競爭生長。


  該區(qū)Okeecholee湖南的集中排水灌溉和相關(guān)農(nóng)業(yè)已經(jīng)造成嚴重的有機土壤功能喪失,大規(guī)模灌溉造成有機土壤的嚴重流失。


  2.水質(zhì)


  南佛羅里達州的水質(zhì)受人類活動影響嚴重,城市和農(nóng)村渠道的水通常含有高濃度的營養(yǎng)物質(zhì)和有毒物質(zhì),這些物質(zhì)使湖泊、河流、渠道、河口三角洲和海灣的生態(tài)系統(tǒng)嚴重退化。


  水質(zhì)的退變是最近幾年才發(fā)現(xiàn)的,東部工業(yè)區(qū)很多水質(zhì)問題發(fā)生于城市水渠,尤其是在低流量的情況下,這時很多水渠布滿水藻和污物,有時還長滿水草,這種情形主要由于排泄了富含營養(yǎng)物質(zhì)的污水和暴雨徑流造成的,徑流攜帶細菌、病毒、油脂、有毒金屬、殺蟲劑等污染物,這些水質(zhì)退化的徑流會流入海濱地區(qū)、地下水或者公共供水系統(tǒng)。


  水中富含溶解氧是良好水質(zhì)的重要標志,尤其在城市地區(qū)。因為很多的溶解氧被污水中有機物解體而消耗,水生植物的生長污染了水渠,白天的溶解氧含量稍高,到夜晚幾乎為零。所以很多城市水渠中沒有善于游泳的魚,只能生長一些能耐低氧的泥鰍等小魚。


  含氯化學物質(zhì),例如多氯聯(lián)苯等,這些化學物質(zhì)產(chǎn)生于城市和工業(yè)地區(qū),對魚類、野生動物和人類健康的危害極大。多氯聯(lián)苯主要用于工業(yè)應用,例如變壓器、塑料生產(chǎn)、橡皮、粘膠、墨水、穩(wěn)定劑、防漏劑等。盡管從1970年以后,國際社會禁止使用多氯聯(lián)苯,但是這種污染物在環(huán)境中的持久效應直到目前還存在,其其燃燒有害物、藥物和固體污染物、化學制造、塑料生產(chǎn)、造紙和氯工業(yè)等也產(chǎn)生氯污染。


  多氯聯(lián)苯等有機污染物在南佛羅里達分布很廣,主要通過降雨和空氣浮塵進行傳播,但在工業(yè)區(qū)和城市地區(qū)密集程度是最高的,例如邁阿密(Miami)國際機場附近水體中的魚類每1000g中含1000微克的這種有機污染物。工業(yè)地區(qū)有機污染物的密集會污染地下水,進而污染人們的飲用水安全。


  佛羅里達州快速的城市化發(fā)展和東部沿海低洼地區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展所造成的有機污染,例如化肥和殺蟲劑等污染,會對地下水體的水質(zhì)形成威脅,但由于降雨的稀釋作用,使真正污染超標的地區(qū)僅集中于幾個地區(qū)。


  3.農(nóng)業(yè)用地


  南佛羅里達州約有70萬公頃的肥沃有機土壤,大部分被轉(zhuǎn)換為農(nóng)業(yè)用地,主要出產(chǎn)甘蔗和蔬菜。土壤中的養(yǎng)分由于需氧細菌的分解和周期性干濕變化而被釋放,這種情形造成大雨時土壤中大量氮和磷的流失,營養(yǎng)物質(zhì)通過田間水渠、水控制結(jié)構(gòu)、防供設施而進入水系統(tǒng),使水體溶解氧減少,氮、磷、氯、重金屬的含量增加,使水具有較深顏色和導電度。


  現(xiàn)在南佛羅里達州某些地區(qū)的水質(zhì)與上世紀有明顯不同,主要是因為人類的過度開發(fā),改變了流域的自然屬性,例如灌溉和Okeecholee湖南部的農(nóng)業(yè)發(fā)展等,這導致了水系中營養(yǎng)物質(zhì)含量的升高。


  很多研究表明,南佛羅里達州的沼澤對所流經(jīng)的水體起著“腎臟”的作用,能使水流中氮、磷的含量恢復到污染前的水平。


  4.湖泊污染


  南佛羅里達最大的湖叫Okeecholee湖,水質(zhì)受上游徑流污染嚴重,大暴雨時從上游農(nóng)田沖入很多農(nóng)業(yè)廢物,從北邊流入湖中的污染物含量高于任何其他地方。


  從1969年到1970年得到的Okeecholee湖的水質(zhì)和生態(tài)數(shù)據(jù)表明,該湖從20世紀60年代開始富營養(yǎng)化,富營養(yǎng)化是該湖的主要問題,富營養(yǎng)化會嚴重降低水質(zhì),影響下游用水戶的用水。早期湖水的富營養(yǎng)化表現(xiàn)為綠藻的過度生長,后來轉(zhuǎn)變?yōu)樗{藻的過度生長。


  最近15年Okeecholee 湖磷的含量增加了2.5倍,在1987-1988達到最高峰值,最近藍藻的暴發(fā)生長標志著Okeecholee湖正接受著過量的營養(yǎng),主要成分就是磷,威脅著湖區(qū)資源的生態(tài)健康。湖區(qū)由綠藻生長轉(zhuǎn)變?yōu)樗{藻生長意味著湖水富營養(yǎng)化變得更加嚴重了,磷被認為是控制該區(qū)藻類生長的關(guān)鍵要素,所以控制該湖區(qū)富營養(yǎng)化關(guān)鍵是控制入流中磷的含量。


  5.港口


  南佛羅里達港口Charlott的水文屬性受人類活動的影響大,1934-1984年期間的入流量減少,可能是由于上游的地下水過量抽取造成的。入流水流中的營養(yǎng)物質(zhì)在過去15年明顯增加,是因為徑流中農(nóng)業(yè)廢物增多了。


  水質(zhì)受到果蔬農(nóng)業(yè)的影響,包括果類洗滌的污染,殺蟲劑、果蔬腐爛、果蔬等,農(nóng)業(yè)大面積使用化肥、殺蟲劑、除草劑、除菌劑、苯菌靈等還會造成銅、錳、鋅的污染。


  此外,還有一些深井處于自流水高壓狀態(tài),是佛羅里達州淺層地下水受到黑水污染的來源之一。這些水井由于銹蝕,使深層地下水上涌的過程中變黑,污染淺層地下水。#p#分頁標題#e#


  6.汞污染


  汞(水銀)污染是威脅人類健康和有機生態(tài)的嚴重問題,美國北部和加拿大南部的很多湖泊受到汞污染影響。美國佛羅里達州和其它幾個州的居民,由于魚身體中含有很高濃度的汞而提出禁食魚的建議。汞所造成的生態(tài)問題分為兩個方面,首先是食物鏈中的毒性累積,盡管汞在水中的濃度極低;其次就是汞在大氣中的擴散和傳播,由于環(huán)境中存在汞,有必要進行汞的回收。然而,統(tǒng)計表明,南佛羅里達州在過去的50年,空氣中的汞含量增加了2倍。


  南佛羅里達州的魚類和野生動物已經(jīng)被檢測出有高水平的汞,所以該區(qū)的魚類不能賣給人們消費。1989年,一只佛羅里達豹死于汞中毒,且汞中毒被認為是另外兩只豹的死因,另外該區(qū)以豹為食的浣熊體內(nèi)的肝臟和肌肉里也發(fā)現(xiàn)了汞的積累。


  南佛羅里達州汞的問題可能由多種原因造成,人們將注意力集中于兩個重要的汞的來源:市政焚燒的地方效果和東南海岸的其它排放,這可能是土壤失衡造成的。


  最近完成的關(guān)于汞的研究,抽取了該州50處的泥沙樣品,結(jié)果表明,從1900年到1992年,該州泥沙中的汞濃度增加了六倍。


  7.三角洲和珊瑚叢


  三角洲的很多改變與來水量減少有很大關(guān)系,其它還與建造海堤、修改水渠、引水灌溉、防洪、徑流水質(zhì)改變有關(guān),佛羅里達東南海岸地下水水位維持所需要的徑流管理很小,但引水用水服務卻不少,使很多淡水濕地成為咸水濕地,很多珍貴的紅木林消失。今天,佛羅里達州的很多海濱三角洲,尤其是東南海濱和佛羅里達海灣,在干旱季節(jié)承受著高鹽條件。


  水資源管理使短歷時、大流量的水流變多,但維持生態(tài)系統(tǒng)的基流卻減少。


  在佛羅里達海灣的很多地方,珊瑚和海濱水質(zhì)被認為是關(guān)鍵要素,持續(xù)的發(fā)展需要解決的問題包括增加的暴雨徑流、污水池、廢井污水的泄露、水質(zhì)富營養(yǎng)化、重金屬污染等。


  佛羅里達州珊瑚的變化在上個十年引人注意,一些環(huán)境變化可能由船只或潛水者造成,珊瑚的生長易受人類活動影響。


  珊瑚的減少和健康程度的下降受多種因素影響,例如,全球氣候變暖,水中營養(yǎng)物質(zhì)增加和高咸度水等。

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