2.4　河流面临的主要生态环境问题及成因分析

2.4.1　河流面临的主要生态环境问题

河流生态系统近些年来受到人类活动的干预越来越严重,主要是随着经济社会的发展,一方面人类社会对水资源的需求不断加大,另一方面人类活动直接影响了天然水资源的质与量,造成了各种生态环境问题。我国面临着水污染,河床萎缩、功能退化,地下水大量超采,水土流失严重,流域生物多样性受到严重破坏,河流自然及社会功能退化等诸多亟待解决的问题。

(1)天然河道内径流量不断减少,不能满足河流生态系统基本需水要求,造成水生动物和植物退化,破坏了河流生态系统物种的多样性,有些生物已经灭绝或处于濒危状态。许多河流出现断流现象,一年中大多数时间没有径流,造成原有的水生环境遭受到严重破坏,水生生物赖以生存的环境消失,水生生物也随之消亡,长时间断流后,即使再次复水,系统也难以恢复成类似的水生生态系统,因此,如果一条河流常年断流,河流生命也将终结,而如果它的流量不能满足河流基本的生态和环境功能要求,那么河流将出现萎缩、水体污染、水生态恶化等不良后果,那么也不能称之为健康的河流,由此,为了防止河道萎缩或功能性断流,维持河流基本生态和环境功能,河道应保持一定比例的基本流量,使之满足河流健康生命的最基本需要。

(2)旱地植被退化,流域径流量的减少,致使生态地下水位下降,流域旱地生态系统中林地、草地等的生态需水得不到满足,直接改变旱地生态系统的结构与功能,水资源涵养能力下降。地下水作为地球水圈的一部分,不是取之不尽、用之不竭的资源,必须坚持用科学的发展观合理地开发和利用,把握好地下水资源开发利用中的量和度,在地下水超采区要调整井孔布局,压缩地下水开采量,增加人工回灌量,把地下水位恢复到不产生严重的环境地质问题的最佳位置,同时还要合理配置河流上下游水资源,把地下水位控制在植物根系能吸收到的位置。

(3)湿地萎缩,流域内的河流、湖泊、沼泽洼淀等组成流域生态系统的重要敏感成分,也是最易受到人类活动干扰的区域,更是人—生态—水矛盾最为激化的地带,由于湿地生态系统需水得不到满足,导致湿地生态系统健康状况恶化,河道断流,沼泽、洼淀萎缩严重,调蓄洪水能力下降,流域水灾害风险和生态风险加大。因经济快速发展,短短几十年间,中国数千年来形成的土地利用大格局正发生着变化,大量的城市扩容、高速公路兴建等等这些都有可能占用大量耕地,中国的粮食生产基地由此发生着变化,而这也正改变着湿地,更多的湿地被开垦成耕地。这既是粮食生产格局的变化,也是生态布局的变化,在这样的格局中,被誉为“地球之肾”、“生命的摇篮”和“物种的基因库”的湿地,劣势难扳。有识之士呼吁,要像保卫耕地红线一样保卫湿地红线。据2011年的不完全统计,从20世纪50年代以来,全国湿地开垦面积达1000万hm2,全国沿海滩涂面积已削减过半,黑龙江三江平原的原有沼泽失去近八成,“千湖之省”湖北省的湖泊锐减了2/3,56%以上的红树林丧失,全国各类大小湖泊消失了上千个,众多湿地水质逐年恶化,不少湿地生物濒临灭绝,约1/3的天然湿地存在着被改变、丧失的危险,根据官方的数据描述,中国现存自然或半自然湿地仅占国土面积的3.77%,远低于世界6%的平均水平,且面积下降的趋势仍未得到有效遏制。

(4)河口生态平衡失调,水资源的过度开发和利用导致入海水量不足,甚至个别时期无入海水量,导致河口和近海生态系统功能丧失,生态平衡失调,海水入侵等一系列问题出现,河口生态系统遭到严重破坏。入海水量减少对河口海区自然条件产生的不利影响主要有,盐度升高、升温迟缓、海区营养物质分布发生变化、透明度增大,松散的底质消退,进而影响鱼类产卵、生长,导致近海渔业资源的衰退。近年来经济的快速发展和水资源的过度开发,导致流域生态用水严重不足,使得河口生态与环境的负面效应日益凸显,因此,研究河口最小生态需水量,对流域水资源优化配置和生态调度,改善和恢复河口生态系统功能具有重要的现实意义。

(5)水土流失严重,河道泥沙淤积问题突出,改变了天然河道的几何特征,致使河道行洪能力下降,河道抵御洪水能力降低。另外由于多年来,人类不断破坏自然,造成严重的水土流失。森林植被等能够起到储蓄水的作用,但一些河流上中游,森林植被遭到严重破坏,造成在大量降雨时候,雨水直接进入长江,没有及时将水储蓄,因此在大量降雨的时候,极易造成全流域特大洪涝灾害。大自然的力量是很伟大的,人类是自然的一部分,想对自然做出任何的改变,也会遭到自然力量的“回报”,所以,应该保护我们的生活环境,保护山川河流的健康,实现和谐发展。

(6)水质恶化严重,由于人类活动近距离的与河流生态系统接触,大量污染物质排放到天然河道内,超过了水体的自净容量,形成了“有河皆枯,有水皆污”的现状,严重影响了河流生态系统的健康。严重的水污染恶化了中国的缺水问题,2010年全国废污水的排放总量达到750亿t,河流水质的不达标率接近40%,2/3的中国城市缺水,农村有近3亿人口饮水不安全,据估计,中国约有405万hm2土地在用污水灌溉,从而对农作物产量以及粮食质量和安全产生负面影响,水污染还会引发多种疾病。根据水利部公布的一项全国水利普查结果显示,流域面积在100km2及以上的河流约有2.3万条,比20世纪90年代的统计减少了2.7万多条,造成这一结果的更可信解释是中国迅速发展的经济和环境保护法规的执行不力,面对这种危急情况,我国政府正在采取措施,例如“南水北调”工程等,但这些工程面临许多障碍和负面影响,专家们指出,政府应该把重点放在通过更合理地使用有限的供给来降低用水量,提高工农业的用水效率和控制污染上。

(7)河流形态多样性遭到破坏,波动的自然水流在流动过程中,通过对泥沙的侵蚀、搬运和堆积,形成了蜿蜒曲折的自然河流,创建了河流的浅滩、深潭以及洪泛区等独特的多样性地貌形态。大量研究表明,河流的这些地貌特征,更有利于稳定、消能、净化水质以及生物多样性的保护,也有利于降低洪水的灾害性和突发性,但在过去的几十年,人类为了经济社会发展,根据需要对河流进行了各种方式的改造,据估计,全世界有大约60%的河流经过了人工改造,包括筑坝、筑堤、自然河道渠道化、裁弯取直等,这些改造使河流地貌特征发生了根本的变化,大大降低了河流形态的多样性。其主要表现在两方面,一是自然河流的渠道化,包括平面布置上的河流形态直线化、河道横断面几何规则化、河床和边坡材料的硬质化;二是自然河流的非连续化,包括顺水流方向的河流非连续化,侧向水流和垂向水流的非连续性,这些变化导致了河流长度缩短,沿河两岸植被减少,浅滩、深潭以及沿河洪泛平原和湿地消失等,从而极大地改变了河流的水力条件和生物条件,引起河流稳定性降低、自净能力下降、生物多样性减少以及洪水强度增大等不良影响后果。近几年,随着我国整体经济实力的增强,人们对生态环境保护意识的不断提高,水利工作者已深刻认识到水利工程对生态系统的负面影响,但是在水利工程的设计和施工上仍然存在着很多问题,没有充分考虑工程建筑对河流环境和生态系统及其动植物及微生物生存环境的影响。