李科
摘 要:全球的二氧化碳水平自工業(yè)革命以來不斷增加,致使全球地表平均溫度不斷增加,水循環(huán)作為全球氣候系統(tǒng)的一部分,也必然受到影響,致使全球水資源時空分配發(fā)生變化。由于降水的變化,也必然致使水環(huán)境質(zhì)量發(fā)生變化。本文對有關(guān)降水影響水環(huán)境質(zhì)量的研究進行綜述,闡述降水對環(huán)境質(zhì)量影響的主要機理。
關(guān)鍵詞:氣候變化;降水;水環(huán)境質(zhì)量
自工業(yè)革命以來,大氣中的二氧化碳含量不斷增加,作為最要的溫室氣體,致使全球氣候發(fā)生改變。聯(lián)合國氣候變化政府間專家委員會(IPCC)在報告中指出,近100年(1906~2005年)地球表面氣溫平均上升了0.74℃[1],未來全球氣候依然以變暖為主要特征[2]。水循環(huán)系統(tǒng)作為氣候系統(tǒng)的重要組成部分,全球氣候系統(tǒng)發(fā)生變化時,水循環(huán)系統(tǒng)也必然受到影響,最終導(dǎo)致全球水資源的時空分配發(fā)生變化[3, 4]。
降水形成的地表徑流會對地表產(chǎn)生沖刷作用,從而使其污染物和營養(yǎng)鹽進入河流或湖泊等水體,造成地表水體甚至地下水體污染,尤其會加重農(nóng)田周圍非點源污染[5-7]。同時,徑流量的大小又會直接影響污染物和營養(yǎng)鹽在河道和湖泊中的滯留時間,進而影響水體污染和富營養(yǎng)化程度[8, 9]。Park等[9]利用水質(zhì)模型模擬氣候變化下韓國清州湖的水質(zhì)變化,降水量在未來三個時間段2020s(2010-2039年)、2050s(2040-2069年)和2080s(2070-2099年)分別增長了12.9%、23.1%和34.4%,因為全年三分之二的降水集中在1月至8月,這個時期湖水中的總氮(TN)和總磷(TP)也為全年最高,同時由于未來降水量的增高增大了對地表的沖刷,TN和TP在未來三個時期均出現(xiàn)了不同程度的升高。
根據(jù)IPCC報告及目前的一些研究成果究顯示,未來氣候變化可能會增加一些地區(qū)干旱和洪水等極端水文事件發(fā)生的頻率和強度[1, 10, 11],這些會直接影響水體及水質(zhì)環(huán)境。有研究表明,未來某些區(qū)域由于蒸散發(fā)的增加幅度要遠遠大于降水量的增加幅度,這將致使地表徑流大量減少并導(dǎo)致干旱的發(fā)生頻率的增加[4, 12, 13]。干旱范圍的增大及地表徑流的減少,會直接引起水體中有機物、懸浮物及氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)在河流和湖泊中的停留時間,降低水體中污染物遷移轉(zhuǎn)化速度和水體的稀釋能力,進而影響水體的水質(zhì)環(huán)境[14-17]。Mosley等利用5個水文監(jiān)測站的資料分析了2007-2009年的干旱事件對澳大利亞墨累區(qū)水質(zhì)的影響,研究發(fā)現(xiàn)由于徑流量的降低,地下水對湖泊輸入比例增加,造成鹽度、TN及TP大量增加,濁度略有降低[15]。
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