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2.4 河流面臨的主要生態環境問題及成因分析

2.4.1 河流面臨的主要生態環境問題

河流生態系統近些年來受到人類活動的干預越來越嚴重,主要是隨著經濟社會的發展,一方面人類社會對水資源的需求不斷加大,另一方面人類活動直接影響了天然水資源的質與量,造成了各種生態環境問題。我國面臨著水污染,河床萎縮、功能退化,地下水大量超采,水土流失嚴重,流域生物多樣性受到嚴重破壞,河流自然及社會功能退化等諸多亟待解決的問題。

(1)天然河道內徑流量不斷減少,不能滿足河流生態系統基本需水要求,造成水生動物和植物退化,破壞了河流生態系統物種的多樣性,有些生物已經滅絕或處于瀕危狀態。許多河流出現斷流現象,一年中大多數時間沒有徑流,造成原有的水生環境遭受到嚴重破壞,水生生物賴以生存的環境消失,水生生物也隨之消亡,長時間斷流后,即使再次復水,系統也難以恢復成類似的水生生態系統,因此,如果一條河流常年斷流,河流生命也將終結,而如果它的流量不能滿足河流基本的生態和環境功能要求,那么河流將出現萎縮、水體污染、水生態惡化等不良后果,那么也不能稱之為健康的河流,由此,為了防止河道萎縮或功能性斷流,維持河流基本生態和環境功能,河道應保持一定比例的基本流量,使之滿足河流健康生命的最基本需要。

(2)旱地植被退化,流域徑流量的減少,致使生態地下水位下降,流域旱地生態系統中林地、草地等的生態需水得不到滿足,直接改變旱地生態系統的結構與功能,水資源涵養能力下降。地下水作為地球水圈的一部分,不是取之不盡、用之不竭的資源,必須堅持用科學的發展觀合理地開發和利用,把握好地下水資源開發利用中的量和度,在地下水超采區要調整井孔布局,壓縮地下水開采量,增加人工回灌量,把地下水位恢復到不產生嚴重的環境地質問題的最佳位置,同時還要合理配置河流上下游水資源,把地下水位控制在植物根系能吸收到的位置。

(3)濕地萎縮,流域內的河流、湖泊、沼澤洼淀等組成流域生態系統的重要敏感成分,也是最易受到人類活動干擾的區域,更是人—生態—水矛盾最為激化的地帶,由于濕地生態系統需水得不到滿足,導致濕地生態系統健康狀況惡化,河道斷流,沼澤、洼淀萎縮嚴重,調蓄洪水能力下降,流域水災害風險和生態風險加大。因經濟快速發展,短短幾十年間,中國數千年來形成的土地利用大格局正發生著變化,大量的城市擴容、高速公路興建等等這些都有可能占用大量耕地,中國的糧食生產基地由此發生著變化,而這也正改變著濕地,更多的濕地被開墾成耕地。這既是糧食生產格局的變化,也是生態布局的變化,在這樣的格局中,被譽為“地球之腎”、“生命的搖籃”和“物種的基因庫”的濕地,劣勢難扳。有識之士呼吁,要像保衛耕地紅線一樣保衛濕地紅線。據2011年的不完全統計,從20世紀50年代以來,全國濕地開墾面積達1000萬hm2,全國沿海灘涂面積已削減過半,黑龍江三江平原的原有沼澤失去近八成,“千湖之省”湖北省的湖泊銳減了2/3,56%以上的紅樹林喪失,全國各類大小湖泊消失了上千個,眾多濕地水質逐年惡化,不少濕地生物瀕臨滅絕,約1/3的天然濕地存在著被改變、喪失的危險,根據官方的數據描述,中國現存自然或半自然濕地僅占國土面積的3.77%,遠低于世界6%的平均水平,且面積下降的趨勢仍未得到有效遏制。

(4)河口生態平衡失調,水資源的過度開發和利用導致入海水量不足,甚至個別時期無入海水量,導致河口和近海生態系統功能喪失,生態平衡失調,海水入侵等一系列問題出現,河口生態系統遭到嚴重破壞。入海水量減少對河口海區自然條件產生的不利影響主要有,鹽度升高、升溫遲緩、海區營養物質分布發生變化、透明度增大,松散的底質消退,進而影響魚類產卵、生長,導致近海漁業資源的衰退。近年來經濟的快速發展和水資源的過度開發,導致流域生態用水嚴重不足,使得河口生態與環境的負面效應日益凸顯,因此,研究河口最小生態需水量,對流域水資源優化配置和生態調度,改善和恢復河口生態系統功能具有重要的現實意義。

(5)水土流失嚴重,河道泥沙淤積問題突出,改變了天然河道的幾何特征,致使河道行洪能力下降,河道抵御洪水能力降低。另外由于多年來,人類不斷破壞自然,造成嚴重的水土流失。森林植被等能夠起到儲蓄水的作用,但一些河流上中游,森林植被遭到嚴重破壞,造成在大量降雨時候,雨水直接進入長江,沒有及時將水儲蓄,因此在大量降雨的時候,極易造成全流域特大洪澇災害。大自然的力量是很偉大的,人類是自然的一部分,想對自然做出任何的改變,也會遭到自然力量的“回報”,所以,應該保護我們的生活環境,保護山川河流的健康,實現和諧發展。

(6)水質惡化嚴重,由于人類活動近距離的與河流生態系統接觸,大量污染物質排放到天然河道內,超過了水體的自凈容量,形成了“有河皆枯,有水皆污”的現狀,嚴重影響了河流生態系統的健康。嚴重的水污染惡化了中國的缺水問題,2010年全國廢污水的排放總量達到750億t,河流水質的不達標率接近40%,2/3的中國城市缺水,農村有近3億人口飲水不安全,據估計,中國約有405萬hm2土地在用污水灌溉,從而對農作物產量以及糧食質量和安全產生負面影響,水污染還會引發多種疾病。根據水利部公布的一項全國水利普查結果顯示,流域面積在100km2及以上的河流約有2.3萬條,比20世紀90年代的統計減少了2.7萬多條,造成這一結果的更可信解釋是中國迅速發展的經濟和環境保護法規的執行不力,面對這種危急情況,我國政府正在采取措施,例如“南水北調”工程等,但這些工程面臨許多障礙和負面影響,專家們指出,政府應該把重點放在通過更合理地使用有限的供給來降低用水量,提高工農業的用水效率和控制污染上。

(7)河流形態多樣性遭到破壞,波動的自然水流在流動過程中,通過對泥沙的侵蝕、搬運和堆積,形成了蜿蜒曲折的自然河流,創建了河流的淺灘、深潭以及洪泛區等獨特的多樣性地貌形態。大量研究表明,河流的這些地貌特征,更有利于穩定、消能、凈化水質以及生物多樣性的保護,也有利于降低洪水的災害性和突發性,但在過去的幾十年,人類為了經濟社會發展,根據需要對河流進行了各種方式的改造,據估計,全世界有大約60%的河流經過了人工改造,包括筑壩、筑堤、自然河道渠道化、裁彎取直等,這些改造使河流地貌特征發生了根本的變化,大大降低了河流形態的多樣性。其主要表現在兩方面,一是自然河流的渠道化,包括平面布置上的河流形態直線化、河道橫斷面幾何規則化、河床和邊坡材料的硬質化;二是自然河流的非連續化,包括順水流方向的河流非連續化,側向水流和垂向水流的非連續性,這些變化導致了河流長度縮短,沿河兩岸植被減少,淺灘、深潭以及沿河洪泛平原和濕地消失等,從而極大地改變了河流的水力條件和生物條件,引起河流穩定性降低、自凈能力下降、生物多樣性減少以及洪水強度增大等不良影響后果。近幾年,隨著我國整體經濟實力的增強,人們對生態環境保護意識的不斷提高,水利工作者已深刻認識到水利工程對生態系統的負面影響,但是在水利工程的設計和施工上仍然存在著很多問題,沒有充分考慮工程建筑對河流環境和生態系統及其動植物及微生物生存環境的影響。

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