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【摘 要】水文循环受到全球气候变化的影响较大，水资源在气候变化的影响下如何在时空上分布以及降雨量如何增减等问题，引起了世界上多个国家的广泛关注。从当前实际看，大多研究集中在气候变化对水资源降雨量的影响上，而很少关注水质如何受气候变化的影响。全球气候变化主要有如下几种：降水量，温差变化，辐射和风力级别等。本文概括了研究温度和降水量变化对地表水质的影响方面的文献资料；概述了气候变化因子如何通过对水源污染物的形成、转移、催化等方式产生影响，进而直接或间接影响地表水质。
【关键词】气候变化；水质；水文资源
1、前言
水资源循环过程和方式受到气候变化的严重影响，水是许多污染物的移动载体和溶化剂，一旦气候发生变化，将会直接对水环境中污染物的扩散和转移行为产生影响，最终影响着地表水质。有针对长江流域的调查表明，降雨量与河水水质变化具有密切的联系。同时，温度变化、风力大小以及光照时长等气候变化均能够影响水中包含的污染物的运动方式、转移途径、化学反应速率等，从而以各种方式影响水质变化。比如，气温过高将会加剧湖水的富营养化速度，促使水底淤泥中的污染物重新释放；风力加大会增大水体中污染物的扩散和运动速度，加大污染面积。
2、降水量影响水质的作用机制
由降雨量产生的地表流水，流经地表后会带走其上面的污染附著物，并随地表水一同汇入到附近的河流或者水库，由此对污染大范围内的地表水甚至地下水，特别是在耕地或工业区产生十分严重的水污染源。因此，非点源污染受到降雨量变化影响十分明显，强降水量会冲走更多地表污染物，高频率的降水会加剧污染物的溶解速率，直接对水质产生重要影响。气候变化导致的降水形式变化会进一步引起干旱、洪涝等极端水文事件发生的频率增加。有学者研究发现，在国内某些特定流域或省份，由于当地水分蒸发量远大于降雨量，同时在连续高温气候天气的作用下，发生干旱的几率被显著放大。
像在夏季这种相对干燥的环境条件里，水体温度会显著升高，水中含氧量下降，有机物的分解速率不断加快，大气复氧能力降低，水体的自我净化能力不断削弱，由此造成水质不断恶化。
洪涝灾害发生频率的增加会使大量地表污染物进入水体而影响水质。在一些以雪山融化和降水为主要水源的流域，气候变化导致积雪提前融化，加之冬天降水增多，洪水频率出现的机会增大。洪涝灾害对水质最直接的影响就是加重水源地的污染状况，过度降水会造成地表径流带来的有机和无机污染物增加。
特别是在大都市里，短期内高密度强降雨会严重影响城市水资源质量，污染物在地表径流的带动下进入到自然水循环中带来污染。同时，高强度降水导致的洪水会带入大量的泥沙进入水体，增加水体泥沙含量，直接影响污染物的迁移方式，并严重危害水资源质量。除此之外，洪水也会通过影响污染沉积物的再悬浮给水质带来一定的影响。
3、气温升高对水质的影响
全球气候变化最突出的特征就是气温升高，而气温的升高将会直接促使水体温度的升高，因此，气温的上升也就意味着江河湖泊中的水体温度也会相应升高。通常温度升高可以影响水体的密度、表面张力、粘性和存在形态，还可以改变水温层分布和加速水体中化学反应和生物降解速率等。
3.1气温升高对水温分层和底泥中污染物释放的影响
根据温度的变化，较深的水体在垂向上可分为：湖上层，温跃层，湖下层。随着气温升高，湖水表层温度也会升高，导致水体中上、下层水温差增大，温跃层变大。水温分层不仅会影响水体物理化学特性，而且还会影响水体中的生化反应。由于密度梯度的存在，水体上、下层的交换受阻，致使下层水体无法得到充足的溶解氧，同时，深水层CO2浓度增加，易形成还原环境，氧化态物质易被还原，在底层积累，并且在一定条件下可能随着水体垂向交换而释放到表层水体，导致表层水体污染事件的发生。如沉积物的再悬浮作用、暴风雨甚至鱼类捕捞和生物扰动等过程都会使底层污染物释放到上覆水中，形成更严重的二次污染。而且，底部的还原环境易使得氧化还原比较敏感的元素，如铁、锰等重金属元素被还原，还原后的离子具有更强的迁移活性和生物毒性，如将Fe3+还原为Fe2+，同时可以形成大量硫化氢等厌氧代谢产物。
3.2温度变化对水体富营养化的影响
水体富营养化主要受到全球气候变化和人类活动的两个主要方面的影响，科学家发现，在人类活动范围内的水库、河流、湖泊内均存在严重的水体富营养化问题。科学实验证明，温度变化与富营养化之间存在很大的关联性。在高温季节，往往都是富营养化出现的高频时期。在许多受到全球温室严重影响的地区，水体中的藻类都会出现提早生长的情况，同时高浓度的矿物浓度为水藻快速生长提供了丰富的养料。一旦水体中的矿物浓度达到一定程度，满足温度和日照条件后，富营养化现象就会出现。
3.3气温升高对生物化学反应速率的影响
水中富含的生物酶不仅可以表征其生理活性，又可指示水体的污染情况以及有机污染物的生物可降解性。随着气候条件剧变，高温导致水温快速上升，水体中的微生物酶活跃度增大，能够提高污染物讲解速度，有利于净化水质，对保护水环境而言具有积极作用。在高水温环境下，会提高水体中厌氧环境的敏感性，从而影响水体中的生化反应进程。
4、温度变化和降水量对水体中主要离子浓度的影响
许多科学家发现，全球气温的升高和降水的增加，会直接影响地表水中的主要离子的浓度变化，由此加剧水域内盐化和矿化速度。气温升高，意味着会增大水体的增发速度，如果降雨量随之锐减，水体中的盐分浓度就会被提高，从而出现矿化度升高的情况。气候变暖和入湖水量降低是导致湖水矿化度升高的主要原因之一。中国新疆的柴窝堡湖和红碱淖等湖泊发生的严重矿化现象也与全球变暖相关。
5、结束语
不难发现，正确认识气候变化对水质的影响，对于加强水环境保护力度和制定科学合理的保护措施具有十分重要的现实意义。借助现有的相关研究成果，可从微观、中观和宏观三个层次对气候变化影响地表水质的发生机制进行研究。
参考文献
[1]IPCC.Climate change 2001：Impacts，adaptation，and vulnerability[M].Cambridge：Cambridge University Press，2001.
[2]王顺久.全球气候变化对水文与水资源的影响[J.气候变化研究进展，2006，5：223·226.（WANG Shun-jiu.Impacts of global eli—mate change On hydrology and water resources[J].Advances in Climate Change Research，2006，5：223-226（in Chinese））
【关键词】气候变化；水质；水文资源
1、前言
水资源循环过程和方式受到气候变化的严重影响，水是许多污染物的移动载体和溶化剂，一旦气候发生变化，将会直接对水环境中污染物的扩散和转移行为产生影响，最终影响着地表水质。有针对长江流域的调查表明，降雨量与河水水质变化具有密切的联系。同时，温度变化、风力大小以及光照时长等气候变化均能够影响水中包含的污染物的运动方式、转移途径、化学反应速率等，从而以各种方式影响水质变化。比如，气温过高将会加剧湖水的富营养化速度，促使水底淤泥中的污染物重新释放；风力加大会增大水体中污染物的扩散和运动速度，加大污染面积。
2、降水量影响水质的作用机制
由降雨量产生的地表流水，流经地表后会带走其上面的污染附著物，并随地表水一同汇入到附近的河流或者水库，由此对污染大范围内的地表水甚至地下水，特别是在耕地或工业区产生十分严重的水污染源。因此，非点源污染受到降雨量变化影响十分明显，强降水量会冲走更多地表污染物，高频率的降水会加剧污染物的溶解速率，直接对水质产生重要影响。气候变化导致的降水形式变化会进一步引起干旱、洪涝等极端水文事件发生的频率增加。有学者研究发现，在国内某些特定流域或省份，由于当地水分蒸发量远大于降雨量，同时在连续高温气候天气的作用下，发生干旱的几率被显著放大。
像在夏季这种相对干燥的环境条件里，水体温度会显著升高，水中含氧量下降，有机物的分解速率不断加快，大气复氧能力降低，水体的自我净化能力不断削弱，由此造成水质不断恶化。
洪涝灾害发生频率的增加会使大量地表污染物进入水体而影响水质。在一些以雪山融化和降水为主要水源的流域，气候变化导致积雪提前融化，加之冬天降水增多，洪水频率出现的机会增大。洪涝灾害对水质最直接的影响就是加重水源地的污染状况，过度降水会造成地表径流带来的有机和无机污染物增加。
特别是在大都市里，短期内高密度强降雨会严重影响城市水资源质量，污染物在地表径流的带动下进入到自然水循环中带来污染。同时，高强度降水导致的洪水会带入大量的泥沙进入水体，增加水体泥沙含量，直接影响污染物的迁移方式，并严重危害水资源质量。除此之外，洪水也会通过影响污染沉积物的再悬浮给水质带来一定的影响。
3、气温升高对水质的影响
全球气候变化最突出的特征就是气温升高，而气温的升高将会直接促使水体温度的升高，因此，气温的上升也就意味着江河湖泊中的水体温度也会相应升高。通常温度升高可以影响水体的密度、表面张力、粘性和存在形态，还可以改变水温层分布和加速水体中化学反应和生物降解速率等。
3.1气温升高对水温分层和底泥中污染物释放的影响
根据温度的变化，较深的水体在垂向上可分为：湖上层，温跃层，湖下层。随着气温升高，湖水表层温度也会升高，导致水体中上、下层水温差增大，温跃层变大。水温分层不仅会影响水体物理化学特性，而且还会影响水体中的生化反应。由于密度梯度的存在，水体上、下层的交换受阻，致使下层水体无法得到充足的溶解氧，同时，深水层CO2浓度增加，易形成还原环境，氧化态物质易被还原，在底层积累，并且在一定条件下可能随着水体垂向交换而释放到表层水体，导致表层水体污染事件的发生。如沉积物的再悬浮作用、暴风雨甚至鱼类捕捞和生物扰动等过程都会使底层污染物释放到上覆水中，形成更严重的二次污染。而且，底部的还原环境易使得氧化还原比较敏感的元素，如铁、锰等重金属元素被还原，还原后的离子具有更强的迁移活性和生物毒性，如将Fe3+还原为Fe2+，同时可以形成大量硫化氢等厌氧代谢产物。
3.2温度变化对水体富营养化的影响
水体富营养化主要受到全球气候变化和人类活动的两个主要方面的影响，科学家发现，在人类活动范围内的水库、河流、湖泊内均存在严重的水体富营养化问题。科学实验证明，温度变化与富营养化之间存在很大的关联性。在高温季节，往往都是富营养化出现的高频时期。在许多受到全球温室严重影响的地区，水体中的藻类都会出现提早生长的情况，同时高浓度的矿物浓度为水藻快速生长提供了丰富的养料。一旦水体中的矿物浓度达到一定程度，满足温度和日照条件后，富营养化现象就会出现。
3.3气温升高对生物化学反应速率的影响
水中富含的生物酶不仅可以表征其生理活性，又可指示水体的污染情况以及有机污染物的生物可降解性。随着气候条件剧变，高温导致水温快速上升，水体中的微生物酶活跃度增大，能够提高污染物讲解速度，有利于净化水质，对保护水环境而言具有积极作用。在高水温环境下，会提高水体中厌氧环境的敏感性，从而影响水体中的生化反应进程。
4、温度变化和降水量对水体中主要离子浓度的影响
许多科学家发现，全球气温的升高和降水的增加，会直接影响地表水中的主要离子的浓度变化，由此加剧水域内盐化和矿化速度。气温升高，意味着会增大水体的增发速度，如果降雨量随之锐减，水体中的盐分浓度就会被提高，从而出现矿化度升高的情况。气候变暖和入湖水量降低是导致湖水矿化度升高的主要原因之一。中国新疆的柴窝堡湖和红碱淖等湖泊发生的严重矿化现象也与全球变暖相关。
5、结束语
不难发现，正确认识气候变化对水质的影响，对于加强水环境保护力度和制定科学合理的保护措施具有十分重要的现实意义。借助现有的相关研究成果，可从微观、中观和宏观三个层次对气候变化影响地表水质的发生机制进行研究。
参考文献
[1]IPCC.Climate change 2001：Impacts，adaptation，and vulnerability[M].Cambridge：Cambridge University Press，2001.
[2]王顺久.全球气候变化对水文与水资源的影响[J.气候变化研究进展，2006，5：223·226.（WANG Shun-jiu.Impacts of global eli—mate change On hydrology and water resources[J].Advances in Climate Change Research，2006，5：223-226（in Chinese））