2.4.2　河流生態(tài)環(huán)境問題成因分析

在分析河流生態(tài)環(huán)境問題成因之前,必須要掌握河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能,必須對河流生態(tài)系統(tǒng)的幾個重要過程有充分的了解。第一是水循環(huán)和水平衡過程。大氣中的水通過降雨、降雪,一部分形成徑流,進入地表湖泊、水庫或形成地表徑流,一部分滲入地下,補充地下水,還有一部分被地表植被或土壤截留,這些水,包括地表的徑流或湖泊中的水,通過地表徑流排泄,匯入江河、海洋,通過蒸發(fā)、植物的蒸騰作用返回大氣層,這是水的自然循環(huán),在水的循環(huán)中,包括流域水資源的平衡,流域的降水與水的儲存、排放能力的平衡,當(dāng)降水超出流域的排水和儲存能力時,就會發(fā)生洪水,降水不足時,就會干旱,還包括地下水與地表水的平衡,一定區(qū)域的地表水與地下水之間的補給平衡,地下水位下降,地表水補給,反之,地下水也補給河流。同樣,人類對水資源的適度開發(fā),通過系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)和恢復(fù),水生態(tài)系統(tǒng)會達(dá)成平衡,不會造成生態(tài)系統(tǒng)的破壞,但是,當(dāng)水資源的開發(fā)超過水資源系統(tǒng)的承載力時,就會造成不可逆轉(zhuǎn)性的改變,造成生態(tài)系統(tǒng)的破壞。第二是地理、地質(zhì)、地貌過程。河流所處的地理位置、地形特點決定了河流的流向、流速、流量等特性,流域的土壤結(jié)構(gòu)特點、植被類型和數(shù)量,決定了土壤侵蝕程度和河床特點,同樣,河流泥沙輸送能力,沖刷和淤積的平衡,也主要決定于河流本身的特點,在生態(tài)恢復(fù)建設(shè)中,要充分考慮這些地理、地質(zhì)因素,保證符合河流的地質(zhì)、地貌等自然特點,不能破壞原有的系統(tǒng)平衡。第三是河流中有機物的降解等化學(xué)過程。天然河流具有一定的自凈能力,水環(huán)境容量范圍內(nèi)的污染物,通過河流的稀釋、沉淀等物理作用和生化降解作用,會恢復(fù)河流的水質(zhì),但當(dāng)污染負(fù)荷超出河流的容許范圍之后,河流的水質(zhì)就會急劇惡化,溶解氧含量降低,甚至伴隨水體的顏色改變,因此,排入河流的污水量一定要處于河流的環(huán)境容量之內(nèi),同時,河流應(yīng)保持一定的環(huán)境流量,以保證水體一定自凈能力。第四是生物平衡過程。河流生態(tài)系統(tǒng),是一個復(fù)雜的生態(tài)體系,由資源種類和數(shù)量以及生態(tài)系統(tǒng)特性決定的生物種類和數(shù)量,是一個動態(tài)的平衡,在考慮生態(tài)恢復(fù)和保護時,應(yīng)綜合評價生態(tài)系統(tǒng)的承載力,創(chuàng)造適合生物生存棲息環(huán)境和條件,恢復(fù)生物的種群和數(shù)量,保證物種多樣性和種群、數(shù)量平衡。

在了解了上述問題之后,可以看到河流生態(tài)破壞和改變的原因很多,通?？梢詫⑵浞譃樽匀辉蚝腿藶樵騼深悺Ｆ渲凶匀辉蛟斐傻纳鷳B(tài)環(huán)境改變是普遍存在的,“滄海桑田”就是指這一現(xiàn)象,自然變化帶來的生態(tài)環(huán)境改變影響往往是相當(dāng)巨大的和不可逆轉(zhuǎn)的,如河流改道、洪水暴發(fā)、火山噴發(fā)等。而人為原因主要發(fā)生在人類對水資源的開發(fā)和利用過程中,如河流整治、修建水庫、排水等。隨著科學(xué)技術(shù)的進步,人類改變自然的能力也越來越強,相應(yīng)對自然的影響也越來越大,生態(tài)破壞、水污染、物種滅絕等,全球氣候變化等都與人類的活動有關(guān)。流域內(nèi)水資源利用與開發(fā)的不合理,流域徑流時空分布天然狀況的顯著變化和水質(zhì)的惡化,是造成流域生態(tài)系統(tǒng)健康受損的主要原因,具體表現(xiàn)如下。

(1)氣候變化造成水資源時間、空間分布不均,旱澇等極端水事件頻發(fā),天然徑流年際、年內(nèi)變化較大,豐枯特性增強。中國氣候條件復(fù)雜,生態(tài)環(huán)境脆弱,適應(yīng)任務(wù)艱巨,中國主要屬于大陸性季風(fēng)氣候,大部分地區(qū)的氣溫季節(jié)變化幅度要比同緯度其他陸地地區(qū)相對劇烈,很多地方冬冷夏熱,夏季全國普遍高溫,中國降水時空分布不均,多集中在汛期,且地區(qū)分布不均衡,年降水量從東南沿海向西北內(nèi)陸遞減,水土流失和荒漠化嚴(yán)重,森林覆蓋率只有18.21%,僅相當(dāng)于世界平均水平的62%,自然濕地面積相對較少,草地大多是高寒草原和荒漠草原,北方溫帶草地受干旱、生態(tài)環(huán)境惡化等影響,正面臨退化和沙化的危機,大陸海岸線長達(dá)1.8萬多km,易受海平面上升帶來的不利影響,氣候變化已經(jīng)引起了中國水資源分布的變化。近20年來,北方黃河、淮河、海河、遼河水資源總量明顯減少,南方河流水資源總量略有增加,洪澇災(zāi)害更加頻繁,干旱災(zāi)害更加嚴(yán)重,極端氣候現(xiàn)象明顯增多。預(yù)計未來氣候變化將對中國水資源時空分布產(chǎn)生較大的影響,加大水資源年內(nèi)和年際變化,增加洪澇和干旱等極端自然災(zāi)害發(fā)生的概率,特別是氣候變暖將導(dǎo)致西部地區(qū)的冰川加速融化,冰川面積和冰儲量將進一步減少,對以冰川融水為主要來源的河川徑流將產(chǎn)生較大影響,氣候變暖可能將增加北方地區(qū)干旱化趨勢,進一步加劇水資源短缺形勢和水資源供需矛盾。

(2)流域水資源開發(fā)利用過程中農(nóng)業(yè)用水、工業(yè)用水、生活用水和生態(tài)環(huán)境用水的配置與流域生態(tài)環(huán)境需水規(guī)律不一致。當(dāng)前國際上水資源系統(tǒng)規(guī)劃的發(fā)展趨勢,一是對水資源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、供求關(guān)系的描述更深入和具體,更多地采用水文長系列分析方法;二是從區(qū)域社會、經(jīng)濟、環(huán)境及生態(tài)持續(xù)發(fā)展的動態(tài)角度研究水資源工程布局與供需平衡。自20世紀(jì)80年代初以來,我國開展了一系列大型水資源項目,有力地推動了水資源系統(tǒng)分析理論方法和模型技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,這些項目所建立的復(fù)雜水資源配置模型,主要研究的是如何滿足生活、生產(chǎn)需水要求,沒有同時考慮生活、生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境的需水要求,有些研究項目其配置模型甚至與流域生態(tài)環(huán)境需水規(guī)律相悖。

(3)水系人工化、天然植被破壞等下墊面的改變,改變了流域天然徑流過程和天然水循環(huán)過程,使得水資源時空分布嚴(yán)重不平衡。隨著經(jīng)濟快速增長,城鎮(zhèn)化水平提高和人口不斷增加,水資源不足、水污染加劇、城鎮(zhèn)和風(fēng)景區(qū)水生態(tài)的日趨退化,大多數(shù)城鎮(zhèn)因工業(yè)、生活污水排放和農(nóng)業(yè)面污染超過了當(dāng)?shù)厮瞪鷳B(tài)自我修復(fù)的臨界點,已成為影響我國可持續(xù)發(fā)展的主要因素之一,天然水系的過度人工化、城市化,使原有的自然風(fēng)光和獨特的水景觀遭受破壞。

(4)建造大型水利工程,如修建水庫等人類活動,改變了水資源的年內(nèi)徑流過程,河道內(nèi)缺少必要的生態(tài)水量,地下水水位下降。攔河筑壩,開發(fā)水電,原有的生態(tài)系統(tǒng)嚴(yán)重失衡、物種消失,亂搭私建,占水建房,造成水體和水景觀嚴(yán)重受損,使成千上萬年前逐漸形成的自然人文環(huán)境發(fā)生劇變,調(diào)水過度,規(guī)模失控,致使水調(diào)出地生態(tài)遭受破壞,標(biāo)準(zhǔn)過高,投資過大,高大的防洪堤造成流域生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重受損。

(5)隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,環(huán)境污染日趨嚴(yán)重,造成河道內(nèi)水質(zhì)惡化,破壞了自然生態(tài)環(huán)境,生態(tài)環(huán)境承載力下降,耐干擾能力和恢復(fù)能力衰退?！熬盼濉币詠?我國重點流域水污染防治以淮河治理為先導(dǎo),太湖、巢湖、滇池,以及海河、遼河相繼開始,通過采取工業(yè)污染源的末端治理,以及在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和壓縮過剩生產(chǎn)力中,取締、關(guān)閉、和淘汰設(shè)備陳舊、污染嚴(yán)重的企業(yè)等一系列措施,治理工作取得一定成效,部分水域已經(jīng)接近實現(xiàn)第一階段的污染防治目標(biāo)。“九五”水污染防治作為我國歷史上第一次大規(guī)模的流域水污染防治,積累了大量寶貴經(jīng)驗,對于開拓我國的環(huán)境與發(fā)展道路具有長遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義,但是,從總體上看,重點流域的水污染防治工作進展還比較緩慢,取得的成果十分脆弱。在實踐中暴露出來的一些問題充分說明,我國當(dāng)前和今后一個時期流域水污染防治仍面臨嚴(yán)重挑戰(zhàn)?！熬盼濉逼陂g“三河三湖”的治理僅僅是拉開了我國水污染防治的序幕,在大規(guī)模治理“三河三湖”的同時,必須看到,黃河、長江的污染問題也到了非治理不可的程度了。在西部大開發(fā)中,黃河流域的經(jīng)濟發(fā)展將進入較快增長時期,黃河的水污染必然使沿岸的水資源短缺“雪上加霜”,長江上游沿岸地區(qū)經(jīng)濟社會的快速發(fā)展和城市化進程的加快,使這一地區(qū)的污染物排放量迅速增加,污染問題也隨之加重,特別是三峽庫區(qū)及其上游的水質(zhì)不斷惡化。在城鎮(zhèn)水系方面則盲目改造、過度排放污染物至天然河渠,城市污水直接排放率居高不下,標(biāo)準(zhǔn)過低,工藝落后,城市水資源循環(huán)利用的目標(biāo)遠(yuǎn)未實現(xiàn),這些原因直接造成城市周邊水體超出其環(huán)境容量和承載力,最終逐漸喪失其天然河渠的自我修復(fù)能力。