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专栏 12-1 灾难“蓝图”：河流改道与咸海
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1960年，咸海还是世界上第四大内陆海，面积为6.45万平方千米，比西弗吉尼亚州还要大。现在咸海面积已经缩小到原来的一半以下，水量也只有原来的1/4。海平面下降了18米，而且一分为二：北咸海和南咸海。
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这个内陆海的缩小，只是将其原有水源——阿姆河和锡尔河——几乎全部改道，使河水用以灌溉中亚农田的结果之一。其他后果还有：
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随着水量减少，几千平方千米海床上留下污染废物。原来入流的河流被农田径流和未经处理的高含量化肥、农药、重金属和其他有毒化合物污染。目前南咸海被看作死海。由于不能生存在高盐、有毒的海水之中，20种已知鱼类全部死亡，商业性捕鱼业全面崩溃。过去一度是渔港和大众海滩的莫伊诺克（Mo’ynoq）现在距海100千米。过去曾是北岸主要港口的阿拉尔斯克（Aralsk）现在距海80千米。
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猛烈的风暴从干涸的海床和邻近陆地上扬起含盐的粗砂和有毒化学品，沉降到几百千米以外的农田里，损害土壤的肥力。讽刺的是，让咸海为之做出牺牲的农作物——主要是棉花和水稻——本身也处于危险之中。
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当地野生动物赖以生存的森林和湿地骤减。据估算，该流域3/4的野生物种已经消失。
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受污染的水、土壤和空气威胁着当地人的健康。像霍乱、斑疹伤寒、胃癌和食道癌等严重疾病以及呼吸道疾病（哮喘和支气管炎）的发病率明显增加。流产率与出生缺陷率普遍增高，婴幼儿死亡率居世界首位。
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为了拯救咸海，世界银行和哈萨克斯坦政府为锡尔河筑坝与修堤提供贷款。到2006年，咸海水位从海拔30米以下上升到38米，海面扩大了30%左右。若干年内，当海水恢复原有水位时，政府官员准备放养几百万尾鲟鱼、鲤鱼和其他咸海本土鱼类。或许将来终有一天可以改变这个“世界最大的人造环境灾难”。
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渠道化（channelization）是对河流整治的另一种方法，即修堤筑坝、裁弯取直、加宽挖深，以此控制洪水或改善航运。从全球看，有50万千米以上的河流经过疏浚和渠道化。世界上许多大河，包括密西西比河、尼罗河和黄河，已经建成河堤系统。这些河堤系统像水坝一样，可能产生不可预见的后果。河堤减少了自然蓄洪，加重了下游的洪峰，而且会造成过度的侵蚀。
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直至1960年，佛罗里达州基西米（Kissimmee）河蜿蜒曲折流淌于基西米湖和奥基乔比（Okeechobee）湖之间的泛滥平原上（图12.7）。这里的生境供养着几百种鸟类、爬行类、哺乳类动物和鱼类。应开发商、牧场主和农民的要求——他们打算移居到这片湿地上，但受到河流泛滥倾向的烦扰——美国陆军工程兵团挖深河道，把166千米的曲流河裁直，变为只有90千米长的土质水渠。1971年水渠竣工，湿地消失，外来植物种入侵，鱼类大幅减少，90%的水禽（包括若干濒危种）消失。
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图 12.7 佛罗里达州基西米河。工程兵团裁直河道之前（［a］）和之后（［b］）。河流过去供养成千种鱼类、水禽和林鹳、雪鹭以及大蓝鹭等涉禽。渠道化造成奥基乔比湖和大沼泽的退化。美国联邦政府和佛罗里达州政府不得不启动一项长期工程，把基西米河恢复为曲流河道。
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资料来源：Courtesy of South Florida Water Management District.
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渠道化和筑坝是人类经过深思熟虑后为整治河流格局所做的努力。但是，人类另外几种活动也对河流水文产生重大影响。例如城市化产生了重大的水文影响，包括降低地下水位、污染、增强洪水径流。同样的，去除森林覆盖使径流量增加、促进洪峰突发、降低地下水位和加速侵蚀。
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尽管如此，人类对水的负面影响主要是在水质方面。人们抽取河水、湖水和地下水用于饮食、洗浴、农业、工业和许多其他目的。尽管所提取的水又回归水循环，但其并不总能保持被提取时的状态。水和生态系统其他部分一样，也常常面临严重的污染问题。
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地理学与生活（插图第11版） [:1705409895]
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水质
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因人类造成的环境污染（environmental pollution），其广义的定义是进入生物圈的废物，由于其体积、组成或二者兼有，而不能被自然过程迅速分解的过程。对水而言，污染的核心概念是由于一种或多种物质存在于水体中，使水的组成发生改变，达到不能用于某种目的或降低了其自然状态下的适用性的程度。水污染是指排放到水中的物质造成水的化学性质或物理性质发生不利的改变，或者造成生活在其中的生物在数量和质量上发生不利的改变。污染是一个相对的词语，不适于饮用的水可能完全满足洒扫街道的要求，对鱼类污染严重的水可能为某些水生植物提供可生存的环境。
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人类活动不是造成水污染的唯一原因。落叶腐烂、动物粪便、油苗渗出等自然现象也可能影响水质，但是，有些自然过程能够处理这种污染。水中生物能够降解、吸收和分散此类物质，使之降低到自然水平。天然污染物超过受纳水体净化能力的情况比较少见。目前的情况是人类排放污染物的数量常常超过某个水体的自净能力。此外，人类还引进各种污染物，如金属和其他无机物。天然生物需要很长时间才能将其破坏或根本不能破坏。
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只要地球上存在人类，就会有污染。因此，问题就不是消灭污染，而是要控制它。这种控制生死攸关。水媒病原体和污染每年导致几百万人死亡（大多为儿童）。人们死于痢疾和与水有关的疾病，如霍乱和伤寒。
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水污染的四大“元凶”是农业、工业、矿业和城市住宅区，将其分为点源污染（point source of pollution）与非点源污染（nonpoint source of pollution）是有用的。正如其名称本身所表示的那样，点源是在特定地点进入环境的，如污水处理设施或工业排放管道。非点源较分散，因而也更难控制，例如来自农田径流和在道路上撒化冰盐。
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地理学与生活（插图第11版） [:1705409896]
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农业水污染源
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就全世界而言，农业对水污染的“贡献”可能比其他任何单项活动都大。在美国，据估计农业占造成河流污染原因的2/3。农业径流携带3种主要污染物：化肥、生物杀灭剂和动物粪便。
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