美国南佛罗里达州的环境与水资源问题

　　当欧洲人第一次到达北美时，南佛罗里达还是一片繁荣，遍布着温带的松林、巨树、河床、沼泽、湿地、海口和海湾，湿地主宰着该区的地形地貌。在过去的100年，该区经历了较大的人为变化，主要表现为排水灌溉系统的发展，只在半岛南端保留了一些自然土地和水源。在其它的自然系统中，排水灌溉系统和人类发展严重影响环境，例如，导致大范围的山体滑坡和水土流失、湿地功能的丧失、异域物种的入侵、三角洲和海滨生态的退化等。  

　　1．湿地功能的丧失  

　　排水灌溉系统的发展严重影响南佛罗里达州的湿地，原Everglade湿地的一半都消失了，约897000公顷，草族植被损失24％，约146000公顷。很多幸存下来的湿地，由于水文性质变化使径流增加，从而受到很多负面影响。湿地干旱发生频率的增加和空间范围的扩大使湿地生态各级食物链的产出减少。另外，这种湿地水文性质的改变也剥夺了涉水鸟类的巢穴。南佛罗里达州湿地的消失严重影响了生态环境和大范围空间尺度的动物生存，例如，造成生态群落的零星碎块和生态缺失等。据美国渔业和野生生物部门的统计，南佛罗里达州由于湿地缺失造成18种物种频危，12种物种有待观察，涉水禽类的数量由1870年的250万减少到1973年的70000只，涉水禽类数量的减少主要是水文条件改变的结果。灌溉和人类发展增加了外境物种入侵的机会，入侵的物种通常与本地物种竞争生长。该区Okeecholee湖南的集中排水灌溉和相关农业已经造成严重的有机土壤功能丧失，大规模灌溉造成有机土壤的严重流失。  

　　2．水质  

　　南佛罗里达州的水质受人类活动影响严重，城市和农村渠道的水通常含有高浓度的营养物质和有毒物质，这些物质使湖泊、河流、渠道、河口三角洲和海湾的生态系统严重退化。水质的退变是最近几年才发现的，东部工业区很多水质问题发生于城市水渠，尤其是在低流量的情况下，这时很多水渠布满水藻和污物，有时还长满水草，这种情形主要由于排泄了富含营养物质的污水和暴雨径流造成的，径流携带细菌、病毒、油脂、有毒金属、杀虫剂等污染物，这些水质退化的径流会流入海滨地区、地下水或者公共供水系统。水中富含溶解氧是良好水质的重要标志，尤其在城市地区。因为很多的溶解氧被污水中有机物解体而消耗，水生植物的生长污染了水渠，白天的溶解氧含量稍高，到夜晚几乎为零。所以很多城市水渠中没有善于游泳的鱼，只能生长一些能耐低氧的泥鳅等小鱼。  
　　含氯化学物质，例如多氯联苯等，这些化学物质产生于城市和工业地区，对鱼类、野生动物和人类健康的危害极大。多氯联苯主要用于工业应用，例如变压器、塑料生产、橡皮、粘胶、墨水、稳定剂、防漏剂等。尽管从1970年以后，国际社会禁止使用多氯联苯，但是这种污染物在环境中的持久效应直到目前还存在，其其燃烧有害物、药物和固体污染物、化学制造、塑料生产、造纸和氯工业等也产生氯污染。多氯联苯等有机污染物在南佛罗里达分布很广，主要通过降雨和空气浮尘进行传播，但在工业区和城市地区密集程度是最高的，例如迈阿密（Miami）国际机场附近水体中的鱼类每1000g中含1000微克的这种有机污染物。工业地区有机污染物的密集会污染地下水，进而污染人们的饮用水安全。佛罗里达州快速的城市化发展和东部沿海低洼地区的农业发展所造成的有机污染，例如化肥和杀虫剂等污染，会对地下水体的水质形成威胁，但由于降雨的稀释作用，使真正污染超标的地区仅集中于几个地区。  

　　3．农业用地  

　　南佛罗里达州约有70万公顷的肥沃有机土壤，大部分被转换为农业用地，主要出产甘蔗和蔬菜。土壤中的养分由于需氧细菌的分解和周期性干湿变化而被释放，这种情形造成大雨时土壤中大量氮和磷的流失，营养物质通过田间水渠、水控制结构、防供设施而进入水系统，使水体溶解氧减少，氮、磷、氯、重金属的含量增加，使水具有较深颜色和导电度。现在南佛罗里达州某些地区的水质与上世纪有明显不同，主要是因为人类的过度开发，改变了流域的自然属性，例如灌溉和Okeecholee湖南部的农业发展等,这导致了水系中营养物质含量的升高。 
很多研究表明，南佛罗里达州的沼泽对所流经的水体起着“肾脏”的作用，能使水流中氮、磷的含量恢复到污染前的水平。  
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　　4．湖泊污染  

　　南佛罗里达最大的湖叫Okeecholee湖，水质受上游径流污染严重，大暴雨时从上游农田冲入很多农业废物，从北边流入湖中的污染物含量高于任何其他地方。从1969年到1970年得到的Okeecholee湖的水质和生态数据表明，该湖从20世纪60年代开始富营养化，富营养化是该湖的主要问题，富营养化会严重降低水质，影响下游用水户的用水。早期湖水的富营养化表现为绿藻的过度生长，后来转变为蓝藻的过度生长。最近15年Okeecholee湖磷的含量增加了2.5倍，在1987-1988达到最高峰值，最近蓝藻的暴发生长标志着Okeecholee湖正接受着过量的营养，主要成分就是磷，威胁着湖区资源的生态健康。湖区由绿藻生长转变为蓝藻生长意味着湖水富营养化变得更加严重了，磷被认为是控制该区藻类生长的关键要素，所以控制该湖区富营养化关键是控制入流中磷的含量。  

　　5．港口  

　　南佛罗里达港口Charlott的水文属性受人类活动的影响大，1934-1984年期间的入流量减少，可能是由于上游的地下水过量抽取造成的。入流水流中的营养物质在过去15年明显增加，是因为径流中农业废物增多了。水质受到果蔬农业的影响，包括果类洗涤的污染，杀虫剂、果蔬腐烂、果蔬等，农业大面积使用化肥、杀虫剂、除草剂、除菌剂、苯菌灵等还会造成铜、锰、锌的污染。此外，还有一些深井处于自流水高压状态，是佛罗里达州浅层地下水受到黑水污染的来源之一。这些水井由于锈蚀，使深层地下水上涌的过程中变黑，污染浅层地下水。  

　　6．汞污染  

　　汞(水银)污染是威胁人类健康和有机生态的严重问题，美国北部和加拿大南部的很多湖泊受到汞污染影响。美国佛罗里达州和其它几个州的居民，由于鱼身体中含有很高浓度的汞而提出禁食鱼的建议。汞所造成的生态问题分为两个方面，首先是食物链中的毒性累积，尽管汞在水中的浓度极低；其次就是汞在大气中的扩散和传播，由于环境中存在汞，有必要进行汞的回收。然而，统计表明，南佛罗里达州在过去的50年，空气中的汞含量增加了2倍。 
南佛罗里达州的鱼类和野生动物已经被检测出有高水平的汞，所以该区的鱼类不能卖给人们消费。1989年，一只佛罗里达豹死于汞中毒，且汞中毒被认为是另外两只豹的死因，另外该区以豹为食的浣熊体内的肝脏和肌肉里也发现了汞的积累。南佛罗里达州汞的问题可能由多种原因造成，人们将注意力集中于两个重要的汞的来源：市政焚烧的地方效果和东南海岸的其它排放，这可能是土壤失衡造成的。最近完成的关于汞的研究，抽取了该州50处的泥沙样品，结果表明，从1900年到1992年，该州泥沙中的汞浓度增加了六倍。  

　　7．三角洲和珊瑚丛  

　　三角洲的很多改变与来水量减少有很大关系，其它还与建造海堤、修改水渠、引水灌溉、防洪、径流水质改变有关，佛罗里达东南海岸地下水水位维持所需要的径流管理很小，但引水用水服务却不少，使很多淡水湿地成为咸水湿地，很多珍贵的红木林消失。今天，佛罗里达州的很多海滨三角洲，尤其是东南海滨和佛罗里达海湾，在干旱季节承受着高盐条件。水资源管理使短历时、大流量的水流变多，但维持生态系统的基流却减少。在佛罗里达海湾的很多地方，珊瑚和海滨水质被认为是关键要素，持续的发展需要解决的问题包括增加的暴雨径流、污水池、废井污水的泄露、水质富营养化、重金属污染等。佛罗里达州珊瑚的变化在上个十年引人注意，一些环境变化可能由船只或潜水者造成，珊瑚的生长易受人类活动影响。珊瑚的减少和健康程度的下降受多种因素影响，例如，全球气候变暖，水中营养物质增加和高咸度水等。