河流生态功能退化原因及修复措施分析

河流生态功能退化原因及修复措施分析
许珍;陈进;殷大聪
【摘要】从土地利用方式的转变、生产生活排污、水利工程的影响、水环境管理
中的不足以及自然因素5个方面分析了河流生态功能退化的原因.指出河流生态修
复的关键在于水质的修复、生境的修复以及有效的管理手段,并在此基础上提出了
相应的修复措施.
【期刊名称】《人民珠江》
【年(卷),期】2016(037)006
【总页数】4页(P16-19)
【关键词】河流生态退化原因;污染源控制;水体水质净化;生境修复;管理措施
【作者】许珍;陈进;殷大聪
【作者单位】长江科学院,湖北武汉430010;长江科学院,湖北武汉430010;长江科
学院,湖北武汉430010
【正文语种】中文
【中图分类】X171.4
近年来，我国河流生态退化日益严重，普遍存在着诸如栖息地丧失，水体富营养化，耐污动植物优势度增加，珍惜濒危物种减少，生物多样性下降，鱼类种群数量锐减，种质资源退化等问题，河流生态功能退化已成为制约我国经济社会发展的瓶颈。

本文将对河流生态功能退化的原因与修复措施进行分析，为河流生态修复工作提供参考。

1.1 土地利用方式的转变
随着社会经济的发展，人口的增加与城市化进程的加快，土地利用方式发生了转变。

土地资源的紧张导致一些湖泊河流被填埋造地，滨水带被开发建房，改变了水滨带的土地利用结构，削弱了水体调蓄能力，破坏了两栖生物的生境。

受以往“快排”与“末端集中控制”规划方式的影响，城市硬质化地面增多，改变了自然水循环过程，水体产汇流过程加快，滞留净化作用减弱，使得转移到水体的污染物质的量增加，转移速度加快，恶化了水质，加剧了水生态退化。

1.2 生产生活排污
工业废水的排放量居高不下，超排偷排现象时有发生。

城乡生活污水不经处理直接排入河道，排放量逐年攀升，逐渐成为水体污染物的重要来源。

农业中大量使用的化肥、农药，规模化养殖场与密集散养区的禽畜粪便，城乡垃圾随着地表径流流入水体，加剧了水质恶化。

渔民为求经济效益，往水体中投放了大量饵料、药品及死亡鱼类的残体，致使养殖区内有机污染严重。

水体富营养化促进了蓝藻水华爆发，有机污染物分解消耗了水体中大量的溶解氧，导致一些水生生物因缺氧而死亡，耐污性较强的生物优势度增加，生物多样性下降。

1.3 水利工程的影响
Ward[1]提出的河流四维(纵向、横向、垂直、时间)连续性理论强调了河流空间上
的连通性与年内、年际洪枯变化对于维持河流生态系统的作用。

Junk[2]等提出的
洪水脉冲理论，阐述了洪水脉冲驱动下，河流与其洪泛区之间的横向水力联系对河流洪泛区生态系统的重要性。

一些水利工程在满足“行洪安全，灌溉高效，供水保障”等目标的同时，不可避免地对河流的连续性造成了破坏，匀化了年内、年际间的洪枯变化过程，对河流生态系统造成了一定的影响。

河道断面均质化工程与裁弯取直工程破坏了河流的生境多样性，进而影响到生物多样性。

沟渠河道衬砌与边坡防护工程以及较高的防洪堤阻断了河流的横向连通性，洪水脉冲作用消失，两栖生
物生境因此而恶化。

大坝的阻隔作用直接威胁到洄游鱼类的繁殖和生长。

水库的蓄丰补枯作用使得库区下游水位流量过程均一化，使得产卵依赖水位上涨的鱼类的繁殖受到抑制。

同时依赖于枯水过程的水生植物、两栖动物、岸边植物以及候鸟的生长也因此受到影响。

1.4 水环境管理中的不足
1.4.1 水环境污染防治管理的不足
水环境管理包括水质管理以及水量管理。

水污染防治与生态用水保障方面存在的一些不足，间接或直接地造成了水生态退化。

水环境污染防治管理中的不足主要表现为以下几个方面。

a) 控源管理措施不力。

我国目前水环境治理仍然停留在对工业点源污染控制或有
机污染控制上，对于城乡生活污水、农业畜牧业分散的面源污染的控制基本上还未采取真正有效措施，在水体纳污总量核定中也未预留面源污染的空间[3]。

此外，
我国“达标排放”标准过低。

污水排放标准与地表水标准不接轨，一些主要污染物排放限值，远远高于地表水环境质量标准，造成了“达标”的污水依然污染环境的尴尬局面。

b) 水环境治理体制不完善。

多龙治水现象突出的同时，真正的生态修复系统缺位，各机构各自为政，缺乏对河流生态修复工作的统一规划指挥。

c) 旧环保法与八项环境管理制度实施过程中，存在的诸多问题如由于“违法成本低，守法成本高”导致有法不依现象时有发生；为了发展经济，有些地方政府甚至充当污染企业的保护伞，使得法律制度未起到应有的作用。

此外，由于政企不分，加之监管力度不够，造成“环评制度”与“三同时制度”走过场现象突出[4]。

d) 市场活力不足，社会资本和民众参与度不够。

未充分发挥市场的资源优化配置
作用，造成企业与民众的控污积极性不高。

投融资渠道较窄，未充分吸纳社会闲置资金[5]。

水生态保护与修复工作中民众参与度不够，不能充分发挥公众的监督作
用。

1.4.2 生态用水保障，水量配置的不足
a) 关于生态需水量的研究现已从最初的保证水体自净能力深化到基于保护生态环境而研究生态环境用水需求和生态环境用水供应，越来越适应可持续发展的要求。

然而在生态环境需水量确定方面，目前仍缺乏可操作性强的方法，导致了生态环境用水无法得到长期有效的制度性保障。

b) 水量配置方面，由于利益驱动并缺乏相应的机制，使得水资源配置对生态环境用水的重视不足，生态环境用水权未得到保障。

例如西北内陆河流域的水资源过度开发，导致荒漠化面积增加，生态环境持续恶化。

1.5 自然因素
影响水生态的自然因素主要包括气候因素与生物入侵。

分析汉江发生春季硅藻水华的年份可以发现，水华暴发前及暴发过程中，汉江中下游流域的天气持续数日至数周晴朗，光照充足，气温较未发生水华的年份偏高[6]，适宜的气候条件是触发水华瞬间暴发的主要外界环境因素。

生物入侵是造成水生态退化的另一个因素，凤眼莲引入滇池后，蔓延成灾，大量滇池的主要水生植物已由60年以前的16种，水生动物68种，到80年代大部分水生植物相继消亡，水生动物仅存30余种[7]。

生态修复是在人为辅助控制下，利用生态系统演替和自我恢复能力，使被扰动和损害的生态系统恢复到接近于它受干扰前的自然状态。

一些学者[8-9]探索在围隔区内调控影响水生植物恢复的光照、风速、溶解氧、水动力、沉积物等影响因素，来达到恢复水生植被，修复水生态的目的。

然而这种方法存在着造价较高、建立的生态系统缺乏与自然环境之间的磨合，比较脆弱等缺点，不能广泛应用。

由于土地利用方式的转变与生活生产排污主要加重了水环境污染，水利工程主要影响了水生生物的生境条件，而自然因素具有不确定性，较难控制，因此，水生态修复关键在于污染物的控制、生境的恢复以及相应的管理措施。

2.1 控源措施
控源措施包括点源、面源与内源污染物的控制措施。

a) 点源污染控制措施。

以水功能区划与区域水环境纳污红线为基础，排查河流沿
线环保设施差，污染严重，生产效益低的小型工业企业。

对于区域内新建，改扩建的项目要实行主要污染物排放等量或减量置换的方式，鼓励企业引进清洁生产工艺，实现污染源头控制。

b) 面源污染控制措施。

①减少农业生产过程中的污染，加强农业污染物资源化利用。

根据国务院发布的“水十条”，农业生产中，要控制化肥与农药的滥用，推广精细化施肥技术以及低毒低残留农药。

规模化养殖场实施雨污分流，粪便污水资源化利用。

②建设海绵城市设施，减少污染物向水体中转移。

“蓄，滞，净，用，排”五位一体的海绵体通过就地截留，吸收，净化，循环利用雨水，将治污由末端控制向源头与过程控制转变，大大减少了入河的污水径流量。

c) 内源污染控制措施。

①推进生态养殖，在重点河湖划定限制养殖区，控制河湖
内水产养殖，加强养殖投入药品与饵料的管理等；②定期进行底泥疏浚能有效去除内源污染物；③利用水生植物对污染物的吸收、吸附、固定底泥等作用来减少内源释放。

2.2 水体水质净化措施
水体水质净化措施是对已经排入到水体中的污染物进行的净化措施，分为物理净化措施，生物净化措施以及化学净化措施。

a) 物理净化措施包括底泥疏浚，曝气增氧，调水引流，拦污净化等方式。

b) 生物净化措施:①微生物净化技术(直接投菌技术、固定化微生物技术、土著微生物净化技术、微生物生态床载体、生物膜载体技术等)；②水生植物净化技术(挺水、沉水、浮水植物)；③生物操纵净化技术[10](经典生物操纵技术、非经典生物操纵
技术)。

c) 化学净化措施：化学净化措施包括营养盐固定技术、重金属固定技术、化学增
氧技术、化学除藻技术、有机物催化分解技术[11]等。

2.3 河流生境修复措施
生境多样性是物种和生态系统多样性的基础，河流生境多样性修复包括以下几个方面。

a) 河道的连通性修复。

因地制宜地拆除河床及岸坡表面的混凝土和水泥覆盖层，
恢复水陆连通性。

适当拆除废旧的拦河设施，多建闸少建坝，在落差大的断面设置多级跌水，必要时设置鱼道，恢复河道的纵向连通性。

降低滩地高程，修改堤线，撤去混凝土护坡，重现水际线的自然变化，恢复河道横向连通性。

b) 营造近自然流路与多种流速带。

人工改造河道形态使之具有近自然的弯曲形态，通过植石等方法营造深潭，浅滩交互出现的纵断面形态，提高生境的空间异质性，使得水体具有近自然的流路与流速[12]。

c) 构建滨水带生态系统结构。

滨水带作为水陆间能量、物质、信息传输的纽带，
在此构建适宜的生态系结构将优化两栖动物生境，提高生物多样性与生态系统的稳定程度。

d) 生态调度。

建立将具有生态机制的河流生态流量需求作为约束条件的水库调度
方案。

陈敏建等从河流生态系统的特征出发，提出了以鱼类生境法和鱼类生物量计算适宜生态流量的途径[13]。

康玲等根据提出的汉江最小生态流量、适宜生态流量以及四大家鱼产卵所需要的洪水脉冲过程，对丹江口水库进行河流生态需水量和人造洪水调度进行了研究[14]。

2.4 管理措施
a) 充分发挥市场机制。

市场在资源配置中是最有效率的，将市场机制引入水资源
管理中，有以下几个方面：①建立水权制度，以水资源承载力和水环境承载力作为水权配置的约束条件，确立生态环境用水权及其水权主体的权利与义务，将有利于
保障生态环境用水,在水权流转方面，也要充分论证水权流转对生态环境的影响;②
调整水价，建立阶梯式水价收费制度与回用水低价收费制度，促进节水与水循环利用，有利于缓解生活用水与生态环境用水之间的矛盾，并从源头上减少了排入水体的污染物;③建立排污权交易制度。

排污权交易制度允许污染企业通过改进生产工艺，净化污水等方式节约下来的排污许可用于交易，这样可以提高企业治污积极性
[15]，在一定程度上缓解了水生态恶化。

b) 促进多元投资，完善生态补偿机制。

建立政府与社会资本的合作机制，在水生
态修复工作中引入BOT模式与PPP模式，由社会资本承担水生态修复的大部分工作，政府只集中力量做好政策制定，市场监管与指导服务[16]，能够有效缓解财政压力，吸纳社会闲置资金。

在重要水生态修复治理区建立多层次多方式的生态补偿机制，包括环境破坏者对建设者的补偿，受益地区对受害地区的补偿，资源输入区对资源输出区的补偿。

补偿方式包括资金补偿、实物补偿、政策补偿和智力补偿
[17]。

c) 加大执法力度并完善法制。

与修订前的环境保护法相比，2015年1月1号实施的新环保法有以下特点：①首次将生态保护红线写入法律，并建立了跨行政区的重点区域、流域环境污染和生态破坏联合防治协调机制；②针对污染企业违法成本低以及地方政府充当污染企业保护伞的行为，加大了惩罚力度；③强制污染企业公开排污信息，扩大了环境诉讼主体范围，从制度上解决了公众环境信息不对称的问题，规定了公众参与环境事务的权利。

加大新环保法的执法力度必将对水生态修复带来重大的意义。

不仅如此，还应建立污水排放新标准，从根本上解决“达标污水”
污染环境的问题。

此外，通过立法完善生态修复系统，建立起统管分管相结合，分工明确，运行协调的管理组织机构，将有效促进河流生态修复工作的实施。

河流生态系统退化的原因错综复杂，修复工作也应采取多种方法。

修复措施上，自然气象因素较难控制，生态调度一般与河流生态系统现状结合，作为防止生态恶化
的应急措施。

因此生态功能修复工作最重要的就是要加强水环境管理，控制排污量，完善环评制度，尽量降低人类活动对河流生态系统的破坏。

对于生态功能已经退化的河流，要综合水体水质净化，河流连通性恢复与生境多样性恢复等措施，逐步改善受损的河流生态系统。

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