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        人類活動正在劇烈地改變地球水體?

        水體占據著地球的大部分區域,水體的每一點變化都會對地球造成嚴重的影響,而人類活動正在劇烈地改變著水體,其中有些變化我們也許看不見,但它們的影響一點也不小。

        濁度如何影響生物

        濁度是衡量水渾濁程度的指標,濁度越高,水體越渾濁;濁度越低,水體越清澈透明。根據有關標準,1升的水中含有1毫克的二氧化硅砂礫時,所產生的渾濁程度為1度;當濁度達到10度時,我們就會明顯感覺到水體的渾濁。在自然界中,由于水體的不斷循環,遠離陸地的水體濁度并不高,比如,大洋中的海水是非常清澈的。但是,隨著海洋貿易和活動的增加,這一情況正在逐漸改變,污水的排放、泥沙的攪動都讓海水的濁度逐漸增加。

        濁度的變化會帶來什么影響呢?并不能單純地說變好或變壞,因為對水生生物來說,究竟是低濁度還是高濁度更適合它們生存,仍沒有定論。紅藻和綠藻需要光線進行光合作用,因而多生活在清水環境,海綿、珊瑚、苔蘚蟲也常生存在清水環境中,它們會因水質渾濁而死亡。以沉積物為食的水生生物,如棘皮動物、軟體動物等,則喜歡濁度較大的海水,這些海水能為它們輸送食物。

        而濁度的變化對魚類的影響較為隱蔽,一些小型魚類受影響較大,比如三角洲胡瓜魚。三角洲胡瓜魚是一種小而透明的魚,它生活在美國加利福尼亞州的舊金山河口,這里的渾濁水體非常適合它的生存,因為它體小而透明,很容易隱藏在渾濁的水中,避免被捕食。然而反過來,渾濁的水對一些捕食者就不太友好了,比如以三角洲胡瓜魚為食的條紋鱸魚,渾濁的水使得它尋找食物變得更加困難。因此,濁度的輕微改變也可能造成水生生物的種類和數量出現大變化。

        溫度改變有大影響

        與濁度相比,溫度的改變更加隱蔽,但這一變化對水生生物的影響更大。我們已經知道,全球變暖導致陸地氣溫不斷上升,同樣的改變也發生在水體中,這使許多水生生物處于危險之中。

        即使海洋溫度只升高一點,也會對水生生物帶來嚴重影響。水溫升高會導致海洋里的食物鏈和食物網的聯接出現差錯,使生物群落和生態系統組成發生變化,甚至是受到破壞。此外,高溫會給水體中一些致病微生物提供生長的溫床,造成某些疾病流行。

        更劇烈的水溫變化會導致一些魚類改變棲息地,尋找涼爽的地方生活。研究發現,水溫從17℃升高到21℃時,三角洲胡瓜魚就不能安穩地居住在泥沙中,這使它們更容易被捕食者捕獲。而對一些冷水性魚類來說,它們將無處可逃。南極魚是南大洋中數目最多的魚類,已經在一個極窄的低溫范圍內生活了1500萬年以上,當海洋溫度上升到機體的生理忍受極限時,它們就會滅絕。

        如果溫度持續升高,更多水生生物的生活會受到影響。據研究,海洋水溫在10~15℃時,冷水性魚類為優勢種群;超過20℃時,溫水性魚類為優勢種群;當水溫為25~30℃時,熱水性魚類為優勢種群;超過33℃時,絕大多數魚類不能生存。水生哺乳動物也不喜歡高溫,一項對包括鰭足類和鯨類在內的115個物種的全球分布范圍調查結果顯示,緯度40°以上的地區分布著較多的鯨類,而隨著溫度上升,鰭足類和鯨類在低緯度地區的分布減少。

        從生物鏈底層的微小生物,到高級捕食者如魚類、海洋哺乳動物等所有水生生物都將受到海洋變暖的影響。

        水中物質影響幾何

        對于水生生物而言,最嚴重最直接的影響還要數水中物質含量的變化。

        水中的物質含量其實時時都在發生變化,降水帶來大氣中的氣體和雜質,包括但不限于陸地上的塵土、空氣中的氧氮化物、火山爆發噴射的煙塵,甚至還有工礦企業生產中排放出來的廢氣等;土壤、巖石中的無機離子滲入水體;水生生物的殘骸被分解生成的有機物質等都不斷改變著水中的物質組成。好在,水生生物已經適應這些變化,物質的動態平衡反而有益于它們的生活。人類活動導致的物質含量的劇變卻大大超過了生物的適應能力。2010年,美國南部路易斯安那州沿海的一個石油鉆井平臺起火爆炸,每天向太平洋泄漏約1000桶原油,影響著全球海洋及其中的生物;同年,匈牙利一家鋁廠發生廢水池決堤事故,導致大約100萬立方米含有鉛等重金屬的有毒廢水流入多瑙河,附近一些小河流的生物幾乎完全滅絕;不久后,中國也發生類似悲劇,廣東一家錫礦企業的廢水池決堤,廢水流入黃華河,導致10余萬千克的魚類死亡。

        但是,人類迄今尚不知該如何應對。由于財力物力等現實因素,我們無法對水體中的所有物質的含量進行監控,只能挑選其中具有代表性的一些進行監控,比如中國國標要求嚴控水體中汞、砷、鉻、硫化物和氰化物等68種有毒化學物質。但還有許多不常見的或對生物危害程度未知的化學物質仍未在我們的掌控之中。另外,當發生上述泄漏事件時,應該如何消除影響和挽救損失,人類也是一籌莫展。

        不僅是有害物質,如果營養物質含量發生劇變也會造成災難。氮和磷是水生生物最重要的營養物質,保持這些營養物質的平衡非常重要,而人類活動正改變著營養素的平衡。在雨水的沖刷下,含有大量營養物質,特別是氮和磷的肥料會流入水體,工業排放的廢水也會將大量營養素引入水體。

        水中過多的營養會導致浮游植物快速增殖和生長。雖然浮游植物是水生生物中非常重要的一類,但密集的浮游植物卻是有害的,它們會產生被稱為微囊藻毒素的化學物質,水生生物飲下這些污水會中毒死去。更糟糕的是,浮游植物的快速增殖以及死去時細菌對其進行分解的過程會大量消耗水中的氧氣,將導致大量的水生生物因缺氧而死亡。

        如你所見,水質由許多不同的成分組成,必須使這些成分保持平衡,水生生物才能正常生活。該如何使水“恰到好處”,仍然是人類還未解決的難題。

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