我国学者首创湖泊污染治理理论

jianzhuhuanjing

　　日前，贵州省科学技术厅组织专家学者对中国科学院地球化学研究所、环境地球化学国家重点实验室研究员万国江领衔主持的“贵州省人工湖季节性水质恶化的生物氧化作用机理”研究进行了鉴定。以中国科学院院士刘东生、郑绵平、汤鸿霄为主的专家鉴定委员在经过缜密的鉴定工作后认为，这一研究提高人们对突发环境事件的认识，发现了环境自然修复的潜在能力，提出了生态地球化学系统科学的措施，这一工作深入人与自然和谐可持续发展的理论之中，是一项直接服务于水资源和水环境保护的重大研究成果，也是在沉积物——水环境理论前沿领域与国际同步，独具我国特色，处于国际领先水平的优秀成果。 　　据悉，该项目源自十年前发生的一次环境事件。十年前，作为中心城市贵阳的重要饮用水水源、储存几亿立方米的两个——白花湖和阿哈水库，以及被誉为高原明珠的红枫湖部分水域，在短短的十天左右时间，水质严重变质，水体发黑，上百万斤鱼类死亡。在接到情况汇报后，贵州省领导对此给予了高度的重视，当即指示有关部门组织专家研究解决。 　　当时，中国科学院地球化学研究所、环境地球化学国家重点实验室研究员万国江被指定领衔承担这一研究。经过调研，他领导的课题组与省有关环保部门配合在较短的时间内发现高原湖泊被恶化的水体是污染物长期积累与特定季节及气候条件偶合的一个必然结果，以“突发”的形式出现，为我们敲响了警钟。这种突发性水质恶化的表现为，水体变黑发臭、pH值降低、溶解氧降低、亚硝酸根浓度增高、从而造成鱼类缺氧窒息死亡。经过深入的调查，研究人员们发现凡动态性的水体出现这种环境事件后一般可随着水体耗氧与复氧过程的逐渐平衡、水输送以及天气好转，水质可望在一段时期(如2～3个月)内得到恢复。 　　在国家自然科学基金、贵州省专项基金的支持下，万国江等科技人员发现在上述相互关联指标的水质恶化现象中，存在着一个重要的关键环节，即脱氮过程变化的控制因素。湖泊表层沉积物中的大部分有机质经生物氧化作用分解, 形成还原性化合物甲烷、氨、硫化氢、铁离子、锰离子等。其中生物氧化作用控制着这些沉积物-水界面物质循环过程，影响着湖泊沉积物-水系统中脱氮作用和铁-锰循环过程的季节性变化。这些物质沉积在水中，与原始库底形成一个面，即以后被理论界承认的 “水界面相互作用”的理论观点。这不仅是水环境界面领域的前缘科学问题，而且对认识湖泊水质变化、保护淡水资源具重要意义。研究中还发现，基于边远山区湖泊汇水面积小，陆地生态系统对氮沉降吸收少，湖泊中硝酸盐含量高，湖水含碱低，酸中和能力弱，沉积物中有害微量金属和有机物容易积累，对气候变化反应敏感的特点。无独有偶，正当万国江等人全面开展这项研究的同时，欧共体在1996年启动新的重大项目“测量和模拟边远山区湖泊生态系统对环境变化的动力学反应”(MOLAR计划)中，将主要目标聚焦于湖泊系统的季节性变化、氮沉降及其生态影响。本项研究与MOLAR计划同步，因此，环境地球化学国家重点实验室与瑞士、奥地利、英国、瑞典和美国多个研究机构保持学术交流和合作关系。国际同行学者认为中国学者开展的“因环境条件变化微生物脱氮作用受抑制的研究”，在认识全球大气二氧化氮的产生和消解方面具有重要理论价值。在国际合作研究中，中国科学家提出的控制pH及好氧-厌氧转变等环境因素变化下进行脱氮过程的瞬间动态观测，关于阿哈湖沉积物硫酸盐还原菌(SBR)的存在和垂直分布等环境问题诱发因素被一一证实。 　　在向政府提交的预防措施中，万国江等提出在水库现有的环境指标中首先要减缓水系统环境质量恶化的进程, 采取防工业污染、防流域侵蚀、防生活污染。需要确定湖区功能、设置保护区、限制各种有损于湖水系统的各种活动，整治湖区和周边环境的措施。 　　与会的有关专家认为，五十年代以后，随着城市增长人口需要和工业生产的发展，我国开展了大规模的水利建设。经过建设，3000多个容积几千万到上亿立方米储量的水库遍布在我国大中小城市周围。在近半个世纪的过程中，一批水库从“流水不腐、户枢不蠹”的状况，逐渐演变成污染物质沉积，水质变化的“病库”，潜伏着极大的危机。发生在贵州高原的水库污染突发事件近年以来在北京官厅水库、湖北武汉东湖及相当多的水库区内均不同程度地发生，近两年来，在三峡库区内的巫山、神农溪几个长江入水口处也发现这种现象早期特征。中科院地化所的这项研究不仅为贵州高原湖泊突发环境事件找到了原因及预防方法，同时也为国内其他地区水库污染提供了借鉴的防备思路。

bushiyinweijimo

解决源头问题最重要。