2018-06-06
第100期 生了“富贵病”的湖
【主讲人简介】
童银栋,Yindong TONG,2009年本科毕业于天津大学环境科学专业,2014年博士毕业于北京大学环境地理学专业,同年入职于天津大学环境学院,讲师。研究工作主要聚焦人为排放污染物在环境介质中的响应,强调人为活动的快速改变导致的水环境、大气环境质量的改变及其内在驱动力分析。近五年累计发表 SCI 论文 40余篇,以第一作者发表 SCI 论文 16 篇,包括地学顶级期刊Nature Geoscience(自然杂志子刊,IF=13.9)、环境科学类顶级期刊 Environmental Science &Technology(TOP 期刊,IF=6.19)、Journal of Hazardous Materials(TOP 期刊,IF=6.09)等。在 Nature Geoscience 发表论文当选为该杂志7月份封面文章,自然全球环境学科研究亮点,受到《光明日报》、《中国青年报》、英国路透社(UK Reuters)、美国公共电视台(US Public Broadcasting Service)等主流媒体广泛报道。
湖泊富营养化与水生态安全是我国面临的重大环境问题之一,也是国家水环境管理的重要内容。随着经济社会的迅速发展,人为活动强度和空间格局的变化大大改变了污染物向地表水环境(包括湖泊、河流和海洋)的输入过程。现阶段,我国水环境主要面临以氮、磷等元素过量排放所带来的富营养化威胁,而有机物污染物通过水生食物链的传递,并给食用人群带来健康风险在部分地区也不容被忽视。自2000年以来,我国政府一直致力于地表水环境质量的改善,通过“水污染防治行动计划”、“污染物目标总量控制”、城市污水处理设施提升、农村“厕所革命”进行水体外源性污染物输入的控制,但其带来水环境质量的改善尚缺乏科学、系统和整体的评估,也进一步影响到了今后我国水环境控制决策和有效性。
在11月10日的青椒学术沙龙中,环境学院童银栋老师详细介绍了我国过去三十年中湖泊水环境污染物出现的改善。大规模调研显示,在我国湖泊中,水体中总磷浓度和总氮幅度均出现明显的下降,而这种下降趋势在总磷浓度中更为显著。目前,我国采取的水体富营养化控制策略主要是大规模兴建城镇污水处理厂,对工业和生活污水中的营养元素通过“减量化”处理后再排入地表水体。2006—2014年是我国大规模建设污水处理厂的时期,童银栋分析了在此期间我国近千余个个主要淡水湖泊中的水化学数据以及磷来源、磷流入的省级排放清单数据,并对对污水处理厂在实际水环境治理中的有效性进行了评估。其研究显示,近十年来,我国湖泊磷浓度从每升80微克下降到51微克,大致降到可导致富营养化的浓度阈值附近,重度污染的湖泊数量也显著减少。在一些欠发达地区湖泊磷浓度虽有所上升,但原因尚不确定,极有可能是受到了森林退化和土壤地表侵蚀等因素的影响。需要指出的是,湖泊营养盐浓度不均衡下降也会带来潜在的生态问题,如水体中氮磷比的改变可以影响到水体中藻类群落构成和优势物种,而部分物种可能产生更为致病的毒素。
城镇污水处理厂和浓度地区基础卫生设施的建设带来了我国水环境质量的改善,但考虑到现阶段已经存在较高污水处理率的背景下,未来继续依靠单一的污水处理厂建设削减入水污染物负荷可能空间有限。污水处理厂带来的营养元素“减量”仅是我国水环境治理的第一步,在已经实现较高的污水处理率的情况下,我国的水质控制政策应采取更为灵活的营养元素排放控制策略,即寻找抑制湖泊藻类爆发的氮磷比限值,通过控制污水处理厂的出水指标来影响湖泊中营养元素构成比例,使污水处理厂从营养元素单一的“削减器”变为湖泊中氮、磷浓度的“调节器”。
【现场照片】