海水入侵:看不见的沧海桑田

来源:第一财经日报   发布时间:2015-05-20 17:58:07 

1996年到2007年的11年里,海南省乐东县龙栖湾村附近海岸后退了200余米,数十间房屋被毁,村民不得不随海岸变化而三次搬迁。

2005年,广西防城港市港口区光坡镇沙螺寮村被淹没的土地面积达4.2平方公里,造成100多户村民迁移。

2006年,因为海水入侵,山东莱州市已有近1300公顷耕地不能耕种,寿光有2000公顷耕地变成盐碱地。

2006年9月23日下午开始,上海张家滨、洋泾港、三八河这三条内河陆续浮出大量的死鱼,居民们放出的自来水有苦涩的味道,这是上海最著名的一次咸潮……

大海向陆地进攻的手段有很多种,比起引人注目的海啸和风暴,地下水的缓慢入侵和咸潮却往往不那么引人注意。

海水在进攻

在沿海地区,地下水位如果比海水水位高,则海水很难侵入内陆的地下水,反之如果地下水位下降,低于海水水位,则海水就会回渗进内陆地下淡水层。最直接的表现就是,抽出来的地下水变咸了。而导致地下水水位下降的主要原因就是过量抽取地下水。按照中国科学院院士薛禹群的说法,海水入侵是缘于“人为超量开采地下水造成水动力平衡的破坏”。

咸潮是一种天然水文现象,本来河流淡水是能够源源不断流入海洋的,但如果淡水流量不足,在潮汐的作用下就会令海水倒灌,咸淡水混合便会造成河道水体变咸,便形成了咸潮。咸潮幅度越大,海水上溯内陆的距离越远。华东师范大学河口海岸研究专家李九发对CBN说:“河口挖沙,上游工程,以及降水量减少都会使得河床下陷,来水减少而造成的咸潮上溯加剧。海平面上升会使得潮汐高度增加,也会使咸潮作用加剧。”

“咸潮已经成为威胁珠三角城市群用水安全的‘心腹大患’。”广东省气候中心生态与农业气象首席研究员、中国气象局灾害评估专家杜尧东说,“20年来5次咸潮,有3次在最近5年。”

根据科技部发布的《气候变化国家评估报告》解读,自20世纪50年代以来,中国六大江河的实测径流量都呈下降趋势,北方部分河流发生断流。同时,局部地区洪涝灾害频繁发生。

2004年年底,华南遭遇50年不遇的严重旱灾,干旱导致相对水面较高的海水倒流,在珠江口河道形成42年来最严重的咸潮,危及珠三角、香港、澳门的城市供水,超过1500万人“守着珠江无水饮”。广东省不得不实施压咸补淡应急调水,珠江流域第一次大规模远程跨省区调水,代价昂贵。

2006年9月至10月,严重的咸潮四次袭击上海,取水口位于长江口的陈行水库,为了保证城市原水供应,不得不每天向只有一坝之隔的宝钢水库借淡水“勾兑”。

气候变化:看不见的手

实际上,海水入侵并不是近代社会的专利。莱州湾位于渤海南部,山东半岛北部。莱州湾南岸的海水,在西汉末年有一次大举南进的过程,这一带变成了“泻土无毛,一望无垠”的盐滩和沼泽。后来南部山区流入渤海的河流,携带大量泥沙堆积形成新的陆地,逐渐演变成当今地貌。

如今的莱州湾,又在进行一轮新的“沧海桑田”运动。据国家海洋局监测结果,我国辽东湾和莱州湾滨海地区海水入侵面积大、盐渍化程度高。辽东湾北部及两侧的滨海地区,海水入侵的面积已超过4000平方公里,其中严重入侵区的面积为1500平方公里。属于辽东湾的盘锦地区海水入侵最远距离达68公里。莱州湾海水入侵面积已达2500平方公里,其中莱州湾东南岸入侵面积约260平方公里,莱州湾南侧(小清河至胶莱河范围)海水入侵面积已超过2000平方公里。莱州湾南侧海水入侵最远距离达45公里。

不同的是,这一次的运动不仅受自然因素的影响,人类活动也难辞其咎,甚至是诱发主因,而气候变化在背后好像是一只看不见的手又加剧了这一进程。

莱州湾地区缺水严重,长期靠开采地下水满足用水需求。该地区地下水年可开采量为7.2万t/km2,实际开采量每年在11万t/km2以上。中国地质监测院吴爱民博士认为,山东滨州地下引取水过度已形成漏斗,北方几乎每个地下水超采城市就是一个漏斗。目前,超采地下水造成的地下水漏斗群几乎遍布全国。

北方的缺水问题使得有限的地下水资源和日益膨胀的需求之间产生了严重的矛盾。

20世纪60年代后,由于全球气候变化的影响,我国北方气候变暖,降水量初年减少,又在一定程度上加剧了北方的用水窘境。不仅仅是莱州湾,在北方地区,黄河、海河等大陆河流在渤海湾里堆积出的广阔区域,因为人们无节制开采地下水,造成海水大举入侵。

中国海洋大学邱志高等人在论文《近50年来莱州湾南岸气候变化及环境效应》中分析,从上世纪70年代中期到90年代初,随着经济的持续发展,莱州湾南岸淡水需求量急剧增加,但此时又处于少雨期,1976~1989年平均降水量不足500毫米,大气降水补给地下含水层趋于减少,加之超量开采地下水导致了严重的海水入侵灾害。

另一方面,全球气候变暖,莱州湾沿岸成为我国沿海海平面上升速率最大的地区(每年上升9.3毫米)。同时,近50年来莱州湾南岸气温持续升高,与之同步的是,莱州湾南岸的台风风暴潮灾害的发生频次和强度均有所增加,海岸侵蚀加剧。

而随着气候变暖,莱州湾南岸滨海生态系统也正在发生变化。几十年前在长江以南越冬的大天鹅,现在在莱州湾南岸湿地的冬天也能看见。邱志高等在论文中认为,气候变化改变着滨海湿地系统水资源的收支平衡。湿地淡水供给不足,加重海水入侵灾害的强度,整个滨海的湿地生态系统在不断退化。

而湿地作为温室气体的储存库,在缓解气候变化方面,发挥着重要作用。

“海平面上升会加剧海水入侵、咸潮和风暴潮带来的危害,尽管这种上升是缓慢的,但从历史角度来看,上升速度还是惊人的。”李九发说。他分析,2006年上海严重的咸潮一方面是由于当年的干旱,另一方面由于三峡水库提前达到蓄水目标使得已经长江径流量锐减,加剧了咸潮作用。“但很难说一年的天气干旱是受到全球气候变暖影响的结果,虽然气候变化的确会使极端天气增多。”

未来中国沿海海平面上升趋势还将进一步加剧,在今年由世界自然基金会WWF主办的“河口综合管理国际研讨会”上,有专家表示,综合国内外各方专家预测,到2030年,上海相对海平面将比2010年上升12厘米,到2050年上升25厘米。上海河口海岸科学研究中心总工程师吴华林博士认为这绝非是危言耸听,“从理论上说,如果不采取积极防御措施,到2050年,上海存在被海水侵入的可能。”

水利部应对气候变化研究中心专家刘九夫说,目前正在设计规划阶段的新工程会把气候变化的趋势因素考虑进去,但在工程层面上并不会进行施工,比如人为加高堤坝等。现有的河流海岸工程、港口等,相对于气候变化海平面上升带来的影响,更多考虑的是风暴潮的量级对工程的影响,会做一些相应的危机预案。

土地盐碱化和生态失衡

海水入侵破坏了地下淡水资源,使得表层土壤的化学组分和物理性质也相应改变。烟台师范大学地理与资源管理学院刘贤赵认为,频发的海水入侵已经对农业生产造成了巨大负面影响。目前海水入侵检测的重点仅限于地下水化学组分变化,而对检测海水入侵对水土环境的影响较少。

莱州湾海水入侵区因为水质恶化,农田灌溉条件变差。农业为了保产,不得不使用一部分含盐量较高的半咸水灌溉,而这又加剧了盐分在土壤表面的聚集。

海水入侵使灌溉地下水水质变咸,土壤盐渍化,灌溉机井报废,导致水田面积减少,旱田面积增加,农田保浇面积减少,荒地面积增加。

据刘贤赵的调查,莱州市自1989年以来,80%以上的耕地质量退化,已有近1300公顷耕地不能耕种。全部水田改为旱田,保浇面积占可灌溉面积的百分比由1986年的70%下降到1995年的61.56%。莱州市滨海平原区,原本土地质量较高,80%以上是吨粮田,受海水侵染后地下水质咸化,1.81万公顷粮田受到危害,年减产粮食0.75万kg。龙口市海水入侵区过去是农业高产区,海水入侵后,多数农田减产20%~40%,重者达50%~60%,个别为80%甚至绝产。

农业水土生态环境的恶化使得当地被迫改变原有的作物品种,耐盐作物面积不断增大,耐盐较弱的作物品种被耐盐较强的植物品种替代,这正是植物为适应退化环境而发生逆向演替的结果。

不仅如此,海水入侵区的工业企业也会受到影响。由于水质恶化,水质要求较高的企业不得不开辟新的水源地或实行远距离异地供水,这不仅增加了产品的生产成本,同时也可能使新辟水源地遭受污染。而没有充足资金开辟新水源地的企业只能使用被海水污染的水源,结果使生产设备严重锈蚀,使用寿命缩短,更新周期加快,同时还造成产品质量下降,有的企业则被迫搬迁或停产。

此外,由于淡水缺乏,海水入侵区的居民时常或常年饮用咸水,导致地方病流行。许多人患甲状腺肿大、氟斑牙、氟骨病、肝吸虫病等。

由于海水入侵的影响,莱州湾地区的经济发展速度有所减缓,山东的昌邑、寿光、寒亭等由以前的全国百强县变成了经济发展相对缓慢的地区。这已经成为制约当地经济发展的重要因素。

Copyright © 2004-2021 hycfw.com Inc. All Rights Reserved. 山东海洋网络科技有限公司 版权所有
用微信扫描二维码
分享至好友和朋友圈
x