论文部分内容阅读
摘 要:国际上关于气候变化对水资源的研究始于20世纪70年代。20世纪80年代中后期,各国开始重视此方面的研究,但多数集中于气候变化对水量的影响,对水环境质量方面的研究较少。温度是气候变化主要体现,温度的改变必然改变水体的理化性质,进而影响水环境质量。本文对全球气候变化如何通过温度的改变影响水环境质量进行了相关阐述。
关键词:气候变化;温度;水环境质量;富营养化
国际上关于气候变化对水资源影响的研究始于20世纪70年代,主要由国际水文科学协会(IAHS)、联合国环境规划署(UNEP)、世界气象组织(WMO)和国际科学理事会(ICSU)等国际组织发起,先后展开并实施了世界气候变化对水资源的影响的研究计划、全球能量与水循环试验等国际项目[1]。20世纪80年代中期以后,气候变化对水资源的影响的研究引起国际科学家的重视,并展开了大量的研究[2],但大部分研究集中在降水量的时空分配、融雪对温度的敏感性、降水量与径流关系等水量问题上。关于气候变化对水环境质量方面的研究较少。水是污染物重要的的承载体和溶剂,气候变化通过改变水量直接影响污染物的来源和迁移转化[3]。气候变化会导致温度、风速和风型的改变,光照时间长短以及辐射改变等变化可以通过影响水体中污染物的迁移转化方式、生化反应速率和生态效应等过程而直接或间接对水环境质量产生影响[4,5]。例如随着气温的升高,水体的温度也会随之升高,水体的密度、表面张力、粘性等物理化学特性都与温度有密切关系,这将会改变整个水环境,如增加污染物的溶解度、降低溶解氧等。此外,全球气候变化致使极端气候发生频率升高,这也将致使一些水体污染等级升级[6]。例如,干旱会直接减少径流量,从而改变水体的稀释能力,使非点源污染排放污染物浓度升高,进而使非点源污染事件的概率和量级升高[7]。
气候变化主要表现在温度上,而这些因素会对水环境质量产生直接和间接影响。全球气候变化引起的温度升高会进一步加剧水体中的富营养化现象。首先,未来气候变化引发的气温升高会增加土壤矿化程度,引发土壤中氮、磷及有机物的释放[8],引起大量地表污染物进入水体从而增加水体污染负荷[3, 9-11]。气温的升高也将促使水体升温[3]。水温升高又会直接影响水体的理化性质,如水体的密度、表面张力和存在形态,甚至还可以改变原有水温层的分布和水体中的生化反应速率,使水体底层处于缺氧环境,促进底泥中的氮、磷等营养盐向水体释放,在一定条件下随着水体垂向交换而释放到水体表层,进一步加剧水体富营养化[12]。温度对生物的酶活性有很大影响。一般情况下,随着温度的升高,生物的酶活性和理化反应速率会增加,水体中藻类会快速增长,当水体中有充足的营养盐、光照充足时,富营养化程度会加剧[13, 14]。同时,当水体温度升高时,水体中的饱和含氧量会下降。此外,水体温度升高会加速水体中有机物的分解,增加水体需氧量,造成水体中含氧量降低,导致水体中出现过多的厌氧环境,使一些污染物毒性增加[15-17]。此外,温度也会影响各种营养盐的溶解度和理化性质,从而间接影响水体富营养化[18]。
参考文献:
[1]李科.气候变化对美国麻州水资源系统供水量影响风险评价研究[D].哈尔滨工业大学, 2014.
[2]李科,齐晶瑶,王昭阳,冯岩, Casey B.利用反向法评价气候变化下的水资源系统风险[J].水科学进展,2013:184-189.
[3]Whitehead P., Wilby R., Battarbee R., Kernan M., Wade A.J.A review of the potential impacts of climate change on surface water quality[J].Hydrological Sciences Journal, 2009, 54:101-123.
[4]Delpla I., Jung A.V., Baures E., Clement M., Thomas O.Impacts of climate change on surface water quality in relation to drinking water production[J].Environment International, 2009, 35:1225-1233.
[5]郝秀平,夏军,王蕊.气候变化对地表水环境的影响研究与展望[J].水文,2010:67-72.
[6]夏星辉, 吴琼, 牟新利.全球气候变化对地表水环境质量影响研究进展[J].水科学进展, 2012:124-133.
[7]韩沙沙,温琰茂.富营养化水体沉积物中磷的释放及其影响因素[J].生态学杂志,2004:98-101.
关键词:气候变化;温度;水环境质量;富营养化
国际上关于气候变化对水资源影响的研究始于20世纪70年代,主要由国际水文科学协会(IAHS)、联合国环境规划署(UNEP)、世界气象组织(WMO)和国际科学理事会(ICSU)等国际组织发起,先后展开并实施了世界气候变化对水资源的影响的研究计划、全球能量与水循环试验等国际项目[1]。20世纪80年代中期以后,气候变化对水资源的影响的研究引起国际科学家的重视,并展开了大量的研究[2],但大部分研究集中在降水量的时空分配、融雪对温度的敏感性、降水量与径流关系等水量问题上。关于气候变化对水环境质量方面的研究较少。水是污染物重要的的承载体和溶剂,气候变化通过改变水量直接影响污染物的来源和迁移转化[3]。气候变化会导致温度、风速和风型的改变,光照时间长短以及辐射改变等变化可以通过影响水体中污染物的迁移转化方式、生化反应速率和生态效应等过程而直接或间接对水环境质量产生影响[4,5]。例如随着气温的升高,水体的温度也会随之升高,水体的密度、表面张力、粘性等物理化学特性都与温度有密切关系,这将会改变整个水环境,如增加污染物的溶解度、降低溶解氧等。此外,全球气候变化致使极端气候发生频率升高,这也将致使一些水体污染等级升级[6]。例如,干旱会直接减少径流量,从而改变水体的稀释能力,使非点源污染排放污染物浓度升高,进而使非点源污染事件的概率和量级升高[7]。
气候变化主要表现在温度上,而这些因素会对水环境质量产生直接和间接影响。全球气候变化引起的温度升高会进一步加剧水体中的富营养化现象。首先,未来气候变化引发的气温升高会增加土壤矿化程度,引发土壤中氮、磷及有机物的释放[8],引起大量地表污染物进入水体从而增加水体污染负荷[3, 9-11]。气温的升高也将促使水体升温[3]。水温升高又会直接影响水体的理化性质,如水体的密度、表面张力和存在形态,甚至还可以改变原有水温层的分布和水体中的生化反应速率,使水体底层处于缺氧环境,促进底泥中的氮、磷等营养盐向水体释放,在一定条件下随着水体垂向交换而释放到水体表层,进一步加剧水体富营养化[12]。温度对生物的酶活性有很大影响。一般情况下,随着温度的升高,生物的酶活性和理化反应速率会增加,水体中藻类会快速增长,当水体中有充足的营养盐、光照充足时,富营养化程度会加剧[13, 14]。同时,当水体温度升高时,水体中的饱和含氧量会下降。此外,水体温度升高会加速水体中有机物的分解,增加水体需氧量,造成水体中含氧量降低,导致水体中出现过多的厌氧环境,使一些污染物毒性增加[15-17]。此外,温度也会影响各种营养盐的溶解度和理化性质,从而间接影响水体富营养化[18]。
参考文献:
[1]李科.气候变化对美国麻州水资源系统供水量影响风险评价研究[D].哈尔滨工业大学, 2014.
[2]李科,齐晶瑶,王昭阳,冯岩, Casey B.利用反向法评价气候变化下的水资源系统风险[J].水科学进展,2013:184-189.
[3]Whitehead P., Wilby R., Battarbee R., Kernan M., Wade A.J.A review of the potential impacts of climate change on surface water quality[J].Hydrological Sciences Journal, 2009, 54:101-123.
[4]Delpla I., Jung A.V., Baures E., Clement M., Thomas O.Impacts of climate change on surface water quality in relation to drinking water production[J].Environment International, 2009, 35:1225-1233.
[5]郝秀平,夏军,王蕊.气候变化对地表水环境的影响研究与展望[J].水文,2010:67-72.
[6]夏星辉, 吴琼, 牟新利.全球气候变化对地表水环境质量影响研究进展[J].水科学进展, 2012:124-133.
[7]韩沙沙,温琰茂.富营养化水体沉积物中磷的释放及其影响因素[J].生态学杂志,2004:98-101.