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在中国寻找健康的河流   

2009-03-13 10:54:29|  分类: 文章选登 |  标签: |举报 |字号 订阅

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追溯河流健康的源头

    讨论河流健康,首先应该讨论“生态系统健康”概念。这可以追溯到1972年,詹姆士·洛夫卢克(James Lovelook)提出了“地球女神假说”(Gaia Hypothesis),认为地球就像一个超级有机体,生物进化与环境变化是耦合的过程,生物通过反馈对气候和环境进行调控,造就适合自身生存的环境。基于这一理解,健康的概念就从个体(临床医学、兽医学)的尺度延伸到了生态系统。

    但是,生态系统健康概念一经提出就伴随着争议。多数学者都认为,不能笼统地说生态系统是有生命的。原因有三:一是生态系统不像动物那样具有神经系统,可以对身体进行实时调控以适应环境;二是生态系统不像生物那样有明确的物理边界(如细胞膜、皮肤);三是生态系统是否具有相对它自己的最佳状态仍不清楚,人们难于找到生态健康的“参考状态”。

    河流健康是生态系统健康概念的一种派生。上世纪80年代在欧洲和北美开始了河流保护行动,许多国家通过修改、制定水法和环境保护法,加强对河流的环境评估和生态保护,“河流健康”的概念也相应出现。

    但是,与生态系统健康一样,河流健康概念同样受到了质疑。有学者认为,河流健康的概念在科学意义上是主观的、模糊的,不具备客观性,健康标准也具有很大的主观任意性。还有人认为“健康”这个概念只适用于人类和动物,因为他们具有客观的健康判别标准,即一系列医学的生理化学指标(例如,人类正常体温为37℃),对河流能提出一个客观的、定量的健康标准吗?河流健康能够用技术方法进行度量吗?

    后来,折中的观点认为,不要再纠缠于概念的讨论了,既然河流健康概念并不是严格意义上的科学概念,不妨把它作为河流管理的一种评估工具,用它回答一些生态保护的实际问题。因为河流健康评估虽然以科学研究和监测为基础,但是最后的评价结果却通俗易懂,可以作为河流的管理者、开发者与社会公众进行沟通的桥梁,促进一种协商机制的建立,寻找开发与保护之间利益冲突的平衡点。这种观点得到了工程界和管理界的普遍赞同。我也赞同这种观点。

给河流把脉

    河流健康的评估包含两方面问题。一是如何确定河流健康的基准点,二是如何处理人与河流的关系。

    要评估一条河流是不是健康,需要找一条健康的河流作对比,或者寻找待评估河流历史上曾有过的健康状况作为基准点或称参考系统。现在生态学界普遍认为,人类大规模经济活动是损害河流生态系统健康的主要原因。河流在人类进行大规模经济活动前的原始状态,处于一种自然演进的健康状态,可以作为河流健康的基准点或称参考系统。我认为,这种方法用到北美洲和大洋洲这些开发历史较短的地区尚有几分可能性,但是对我国几乎是不可能的。众所,中国几千年的文明史也就是一部治河史。现在除了我国西部及东北边远地区的少数河流以外,很难找到没有人类活动痕迹的大中型自然河流。用保存至今极少的历史资料来推断原始自然河流的状况也几乎不可能。因此,我们可以把河流健康作为一种相对的评估方法,让待评估河流自己和自己的过去相比,研究它的发展趋势,是越来越恶化了还是健康了。

    有些激进环境保护主义者认为,原生态的河流是健康河流的唯一标准,主张把河流恢复到原始状态,而且反对人类对河流的开发利用。具有人类中心主义倾向的人则认为,只要能满足人类供水、防洪、发电、航运、娱乐等需求,河流就是健康的。我认为,健康河流是可持续利用的生态良好河流。这个概念包含双重含意,一方面要求人们对于河流的开发利用保持在一个合理的程度上,保障河流的可持续利用;另一方面要求人们保护河流生态系统,保障它维持一种合适的健康水平。

    为了实现这两方面的平衡,河流健康需要一种多指标的评估方法。一般来说,河流健康主要按照4类指标进行评估,即物理—化学评估,生物栖息地评估,水文评估和生物评估功赎罪(见第80页图)。并且对于不同的河流,使用的健康评估准则和指标也可能有所不同。

    一条健康的河流,应该“春来江水绿如蓝”,是清洁的;还有“鹰击长空,鱼翔浅底,万类霜天竞自由”的景象,生物群落丰富,是生机勃勃的。学术化的说法是,河流的生态结构和功能是较完善的,才算得上是健康的。

    河流健康的概念拓展了人们的视野,从单纯的水质保护,扩展到河流生态系统保护。实际上,一些发达国家已经在环境立法中体现了这个理念。比如欧盟2000年颁布的《水框架指令》(EU Water Framework Directive)的河流评估指标,就分为河流生态要素、河流水文形态质量、河流水体物理—化学质量要素三大类,共几十个条目,比较完整地反映了河流基本特征。而我国目前还没有全国范围内整体性的河流健康评估研究成果。但近年来,水利部所属长江水利委员会、黄河水利委员会以及海河、淮河、珠江、松辽河及太湖等七个的流域管理机构,分别开展了本流域河流健康评估标准的编制工作。我国河流健康评估工作已经迈开了可喜的第一步。

谁在威胁河流健康

    中国河流健康的最大威胁来自水污染。官方报告显示,2006年我国七大水系(珠江、长江、黄河、淮河、辽河、海河和松花江)的197条河流408个监测断面中,Ⅰ~Ⅴ类和劣Ⅴ类水质的断面比例分别为4%、23%、19%,23%,5%和26%。其中,珠江、长江水质良好,松花江、黄河、淮河为中度污染,辽河、海河为重度污染,主要污染指标为高锰酸盐指数、石油类和氨氮。比例高达26%的“劣Ⅴ类水”是指基本丧失使用功能的水体,不能用作饮用水源、工业用水或农业用水,也没有景观价值,这样的河流或者河段当然是很不健康了。所以,当前我国把环保工作重点放在治污和减排上,无疑是合乎逻辑的。

    但是水质达标了,河流是不是就是健康河流呢?回答是:不一定。显然,工业、农业和生活废水排放引起的水污染是我国河流健康的头号大敌。但是这不是唯一的原因。

    上游的毁林开荒造成水土流失,湖泊围垦和养殖,城市化进程中土地利用方式的改变,从河流中超量引水,渔业的过度捕捞等,都会对河流生态系统造成威胁和干扰。至于河流开发和治理工程,如果设计或管理不当,也会造成生态胁迫(stress)。

    最典型的是河流的渠道化,把河流裁弯取直变成笔直的渠道,再严严实实做成混凝土护岸,鱼到哪里去产卵?鸟到哪里去筑巢?不合理的堤防设置,会造成河流与湖泊、湿地和滩地的阻隔,阻止洪水的漫溢,改变营养物质输移规律,或者使滩区缩窄,降低河道的防洪能力。通过水库闸坝调度对河流实行径流调节,造成水文过程的均一化,也会降低洪水脉冲效应,可能造成河道周围的湿地退化甚至消失,影响该区域生物的生存繁衍。

修复河流生态

    目前,我国河流湖泊的环境状况与欧美国家相比,大约存在50年的差距。

    北美和西欧国家经过二战后工业的复苏和发展期,工业急剧发展,城市规模扩大,随之出现了严重的河流污染。20世纪50年代,这些国家的政府为强化污水处理、控制污水排放投入了巨额资金。这一时期河流保护的重点是水质恢复。到20纪80年代,随着人们对于河流本质认识水平的提高,河流管理从以改善水质为重点,拓展到河流生态系统的修复。这些国家的河流治理方案,开始注重河流的生态结构,发挥河流生态系统包括景观和基因库在内的整体功能。河流生态修复建设从小型河流起步,发展到以单个物种恢复为标志的大型河流生态修复,典型的成功案例是1987年启动的莱茵河《鲑鱼-2000计划》。莱茵河发源于瑞士山区,由融雪和冰川汇流,流经奥地利、德国、法国和卢森堡几个发达工业国家,进入荷兰的三角洲地区后分为几个支流汇入北海。在19世纪40年代,莱茵河作为航运通道被不断渠道化,因为是化工和一般工业的主要运输走廊,莱茵河污染严重,被称为“欧洲的下水道”。20世纪50年代,相关国家成立了莱茵河保护国际委员会(International Commission for the Protection of the Rhine against Pollution,ICPR),旨在防止化学污染以及其他水污染。1986年瑞士一家化工厂火灾事故发生后,各成员国合作范围不再仅仅限于水质方面,而拓宽到恢复莱茵河生态系统,使之“成为一个完整生态系统的动脉”,标志是因污染大量死亡的鲑鱼在2000年重返莱茵河。为了实现这一目标,除了降低污水排放、改善水质之外,ICPR还在莱茵河及其支流的许多大坝上大量投资修建了鱼道,改善了许多支流上的栖息地,以便恢复产卵地并增强河流的自净能力。该计划最终提前完成,1995年,莱茵河及其支流中的鲑鱼就已经能够自然洄游并繁殖。

    到20世纪90年代,河流保护行动进一步发展为以大型河流为流域尺度的整体生态恢复。案例有美国的上密西西比河、伊利诺伊河等。

    目前,我国环保部门的主导思想,基本还停留在水质保护水平上,与国际先进理念存在着不小差距。例如太湖的污染治理:太湖沿岸企业从1998年便开始达标排放,但水体污染仍然呈加剧趋势。除了排污标准过低之外,更主要的原因是导致太湖蓝藻水华爆发的主要元素氮、磷在水体中的含量很高。氮主要来自于工农业生产中的化肥流失,磷则主要来源于生活污水,但这部分污染至今没有权威的调查数据,污染物来源和数量不清楚,治理措施的有效性也不明确。莲藕等野生水生植物的生长对水体及底土中的氮、磷具有很强的吸收能力,对水体的富营养化具有较好的治理功能,但它们所生长的浅水环境已经被围网养殖蚕食;滨岸带湿地对入湖河水中悬浮物有很强拦截、滞留和吸附作用,但城镇发展却在不断侵蚀湿地。

    将污染控制,改善水质作为重点,这无疑是正确的,但是我认为这种“单打一”的治理方式可能是事倍功半,在技术层面上,还需要进行栖息地恢复、改善水文条件、提高生物群落多样性等全方位的工作,总之需要开展流域尺度的综合治理。我曾经做过一个估计,认为即使按照《国家环境保护“十一五”规划》的要求,竭尽全力实现了削减化学需氧的减排目标,我国主要河流的健康状况也未必有本质的好转。这并非是悲观论调,而是要强调这样一个观点:在总结经验教训和借鉴国外经验的基础上,我国水环境保护的战略需要调整和完善。河流管理者、决策者视线所及,不应仅仅是河水水质,或者仅仅是河道,而应该是流域尺度的河流生态系统。河流保护的总体战略应该是河流生态系统结构与功能的修复,开展流域尺度的综合治理。

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