| 出版时间:2013年01月 |
上海是中国东南沿海经济最发达的城市,它位于长江下游三角洲地区,同时也是全国36个水质性缺水城市之一(王祖琴等,2002),更被联合国列为21世纪全球饮用水严重缺乏的六大城市之一。当今,上海社会各界都能意识到本市存在较大用水风险,但认识模糊不明了。因此,深入开展上海市水风险引发因子识别与评估,对水风险进行详细测评,以此方便相关部门采取有针对性的措施有效规避风险、避免潜在损失。此研究对上海市社会经济与自然环境和谐发展具有重要意义。
一 上海水风险来源
上海位于长江三角洲平原河网地区,存在典型的圩区环境,造成半封闭或近似静态的水文环境。其成因一方面由于境内水系上游接受江浙两省来水逐渐减少,下游受黄浦江潮汐顶托;另一方面因为冲积平原内水网水力梯度极小,水动力低下,加上筑堤围垦等人类活动,使得水体封闭缺乏流动。因此,上海地区河道虽多但流速小,排水困难,由于近年上游水量的加剧减少与潮汐持续顶托,下游宣泄不畅,河道内水往复缓慢流动。
上海尽管拥有相对丰沛的水资源量,但由于经济发展较早,农业发达工业集中,城市发展吸引了越来越多人口,使得各方用水压力越来越大。更严重的是,上海地区由于自身特殊水文条件使得水体很容易受到污染(阮仁良,2006)。根据多年上海市水务局发布的水资源公报,上海大部分水体水质类别在Ⅲ类至劣于Ⅴ类之间,优于Ⅲ类(含Ⅲ类)水河长不到总河长的1/4。水质污染以有机污染为主,主要超标项目为氨氮、化学需氧量和溶解氧。
水中氨氮超标跟生活污水直接相关。上海人口密度大,长期存在生活污水排放量大于污水处理能力的状况,这在城郊尤其明显。郊区持续城市化进程的产物是人口大量增长、生活污水排放加大。同时,郊区生活污水处理系统不及市区完善,且磷等污染物处理技术不成熟,在郊区(县)的中小河流,由于缺乏有效的管理和环保设施,居民生活污水几乎是直接排入到河道中,由此造成水体氨氮超标。农业方面,由于环保设施相对滞后于市郊农业生产方式的变化,人粪尿不再作为肥料进入农田,而被直接排入水环境,加剧了污染。更值得注意的是,人口老龄化会增加对洁净水的需求,这种增加不仅是由于人类消耗(例如饮用水、为生产食物而取水灌溉),还可能是为了活得更健康长寿而改变的习惯造成的。
化学需氧量与企业工厂排污相关。上海自20世纪80年代始通过合理工业布局、调整产品结构、采用先进生产工艺、综合利用等途径,通过强化污染治理、提高管理水平等措施,使工业废水对水环境的危害逐渐得到控制。而后,随着上海工业由中心城区向郊区(县)扩散,主要搬迁到宝山、闵行、嘉定、浦东新区等。更有企业工厂鉴于上海市政府环境管制愈加严格而逐渐内迁至上游江浙地区,使得上游工业废水大量流入上海主要湖泊河流,早在2005年,张菊等人就阐明了上游来水水质对于上海市河流水体的水质有着重要影响。
总氮、磷超标与化肥施用有关。郊区(县)农业生产方式改变,以往以人畜粪尿为肥料的方式转化为大量使用化肥,导致化肥和粪便涌入水体引起污染。雨水和灌溉水流过农田表面后排出到邻近水体,携带大量氮磷营养物进入河道。据研究,总共约占化肥中8%的氮素和5%的磷素进入水环境,严重污染了水体,影响了生态环境。
氮磷除了以被藻类吸收的状态或某种离子状态存在于水体内,还以不同的形式沉积于底泥中,它们在水体底质的沉积和再释放,对水体富营养化地影响也是不容忽视的。在郊区(县),由于耕作体制改变,不再用河泥作为有机肥料,致使底泥中积累了大量营养盐。
综上所述,上海市水特征可以概括为人均水量不足与水质恶化,因此能够造成人均水量不足与水质恶化的不确定性因素成为水风险来源。通过分析,这些来源主要由以下三方面引起。
1.人口增长与生活水平提高
人口增长造成人均水量不够与水质恶化的风险容易理解。上海经济发达,城市化与收入水平高,吸引大量人口涌入,且会引发更为奢侈的消费模式。为了养活更庞大更富有的人口,郊区(县)农地灌溉用水压力成倍增大。
2.气候变化与环境压力
气候变化(变得更干更热、海平面上升、海水倒灌等),可能从基本面上加重上海水资源压力(Syvitski et al.,2009),并且削弱目前水管理系统和基