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艾比湖盐尘暴成因探明

2018-12-07 03:14:27

艾比湖盐尘暴成因探明

作者:高峰 艾比湖是准噶尔盆地的处,也是新疆目前的咸水湖。自上世纪50年代以来,艾比湖湖面剧烈萎缩,湖盆裸露,逐渐演化为我国北方主要的盐尘暴源之一。 中国科学院新疆生态与地理研究所研究员吉力力·阿不都外力通过国家自然科学基金支持的“干旱区干涸湖底盐尘的扩散过程及生态效应研究”项目,探明了这一区域盐尘形成机制及扩散过程,为今后治理奠定了基础。 湖水水体波动加剧湖面蒸发 以及盐尘产生 艾比湖位于准噶尔盆地的西北缘,历史上是博尔塔拉河、精河、大河沿子河、奎屯河、四棵树河和古尔图河等河流的尾闾。建国以来,随着艾比湖流域人口增加和开发力度加大,以上各条河流的引水量大幅增加,目前仅有博尔塔拉河、精河和大河沿子河有少量径流入湖,造成艾比湖湖面从1200平方公里锐减到目前的500平方公里左右。 艾比湖正处于阿拉山口的下风口,湖面缩减后裸露的湖盆遭受强烈的风蚀,极易产生盐尘。吉力力·阿不都外力告诉,艾比湖地区每年8级以上大风天数达到160天以上,干涸湖底盐漠区风蚀强度为每年3到9厘米,曾经在距离艾比湖湖岸线2公里的地方监测到了16个月剥蚀18.9厘米的风蚀纪录。 据新疆维吾尔自治区环保局测定的数据,盐尘的起尘量在同等风速条件下是沙尘的16.7倍;而项目组统计到艾比湖盐尘暴发生天数达到了30~40天,沙尘中可溶盐含量达到了40%。 “与一般地区起尘不同的是,艾比湖水体在风力驱动下产生波动,加剧了湖面蒸发以及盐尘产生。”吉力力·阿不都外力说。 艾比湖是一个浅水湖,平均水深1.4米,深处仅为3米,湖底较为平坦。这一地区主风向为西北风,间或有东南风,湖水受风向驱动在湖盆底部东南和西北方向上产生波动,带来丰富的微细颗粒,沉积在湖水退却后裸露的湖盆上。 吉力力·阿不都外力说,湖水波动带来的细小含盐颗粒覆盖在干涸湖盆上,遇到5级以上的大风就会起尘,对盐尘发生产生的作用不容小视。 盐尘暴影响天山北坡经济带 甚至更远 艾比湖干涸湖盆盐尘从阿拉山口吹来的强劲西北风的带动下一腾冲天,沿着天山北坡经济带自西向东扩散。研究人员在温泉县至沙湾县约400公里的距离间不同类型土壤和植被条件盐尘扩散区布设了13个粉尘采样点,都提取到了含有艾比湖盐尘成分的降尘,影响人口达到1100余万。 在对各个采样点提取的样品进一步分析中,项目组揭示出了艾比湖盐尘扩散的机制:0.02微米大小的硫酸盐颗粒能够随风上升到高空,一次性完成的扩散距离很远;而氯盐结晶后形成小方块颗粒无法上升到高空,通过在近地面跳跃式前进的方式多次扩散后到达较远的距离。 吉力力·阿不都外力说,通过这两种传播方式,艾比湖盐尘在天山北坡经济带每年降下480万吨含盐粉尘,仅精河县就降尘288.6万吨。 从天而降的含盐粉尘给天山北坡经济带居民的生产生活带来了极大的危害。人畜吸入大量含盐粉尘后,呼吸道系统会遭到破坏,严重损害人畜身体健康;同时,含盐粉尘对电力设施造成腐蚀,影响当地电力的稳定供应。 项目组正在就艾比湖盐尘对于生态环境的影响作深入研究。可以预见的是,盐尘会对扩散区域的土壤盐渍化和植被生长产生一定的作用,甚至可能加快高山冰川消融速度。 吉力力·阿不都外力说:“气象卫星监测到了一次发源于咸海的盐尘暴,在一个星期后到达了日本海上空,这意味着艾比湖盐尘的影响范围可能不仅仅限于天山北坡经济带,甚至华北的京津地区都会受到盐尘的影响。” 治理思路初步形成 随着天山北坡经济带社会经济发展水平逐渐提高,艾比湖盐尘暴所造成的危害将越来越大,对其治理势在必行。根据多年研究得出的认识,吉力力·阿不都外力提出了治理艾比湖盐尘暴的思路。 “根除艾比湖盐尘危害的方法是增加入湖水量,使湖水面积恢复到至少1200平方公里,而这在现阶段是不可能完成的任务。”吉力力·阿不都外力说,“因此,只能采取绿化固尘的方式进行治理。” 上世纪50年代,艾比湖流域人口仅6.78万人,总播面积2.26万公顷,灌溉引水量为3亿立方米,净耗水量为1.12亿立方米,仅占全流域水量的3%;70年代中期以后,这里的人口剧增到86万,耕地面积为26.7万公顷,引水量为25亿立方米。此外,北疆地区水资源利用率已经很高,节水潜力有限,使得艾比湖入湖水量不可能有大幅增加,从而制约了湖面扩大。 新疆有丰富的耐盐植物,通过引种芦苇、胡杨、梭梭以及其他耐盐植物,大幅提高干涸湖盆的植被盖度,降低起尘量,也能起到遏制艾比湖盐尘暴的作用。 吉力力·阿不都外力说,在艾比湖干涸湖盆引种植物固尘,必须配套修筑围湖堤坝。目前,由于湖水水体随风波动以及来水量不稳定,艾比湖湖面仍在剧烈变动中,年变化幅度达200到400平方公里。通过修筑堤坝,将常年积水区和干涸湖底区隔离开来,就能避免湖面变动淹没引种的植被,确保植被成活,实现防风固尘的治理效果。

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