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摘要:三峽庫區(qū)消落區(qū)生態(tài)環(huán)境問題主要表現(xiàn)在以下5個方面:逆自然漲落的水陸交替生境導(dǎo)致消落區(qū)的植被覆蓋度大幅降低;水庫水位變化加劇庫岸水土流失和邊坡失穩(wěn);消落區(qū)的水陸交替加重水庫局部水域富營養(yǎng)化;消落區(qū)自身的結(jié)構(gòu)和功能使其可能成為三峽水庫的內(nèi)生污染源;支撐消落區(qū)生態(tài)恢復(fù)與治理需要的科學(xué)研究亟待加強。現(xiàn)行的治理模式難以適用于全庫區(qū)消落區(qū),需要統(tǒng)籌思考庫區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展與消落區(qū)治理問題。一是加快制訂出臺《長江三峽水庫管理條例》;二是開展三峽水庫優(yōu)化水位調(diào)度研究論證;三是建立三峽水庫生態(tài)濕地保護區(qū);四是建立三峽水庫生態(tài)補償機制;五是大力推進三峽庫區(qū)生態(tài)文明先行示范區(qū)建設(shè);六是加快推進長江及其重要支流流域生態(tài)環(huán)保聯(lián)防聯(lián)控;七是持續(xù)支持三峽水庫消落區(qū)環(huán)境問題納入國家重大科技專項研究計劃。
關(guān)鍵詞:三峽水庫;消落區(qū);環(huán)境治理三峽水庫
2009年全面建成,根據(jù)“蓄清排濁”的水位調(diào)度方案及目前實際運行結(jié)果,庫區(qū)已形成了大面積的消落區(qū)。三峽水庫所形成的消落區(qū)是我國最大的人工濕地,其生態(tài)環(huán)境特征與黃河流域等其他大型水庫消落區(qū)、自然濕地相比,存在3個顯著特征:(1)水位落差大(30m),淹水時間長;(2)消落區(qū)水位漲落受防洪、發(fā)電等調(diào)度控制,逆自然洪枯變化,冬水夏陸,其生態(tài)屬性十分特殊且復(fù)雜;(3)面積大,岸線長,分布區(qū)域廣且周邊城鎮(zhèn)密集,消落區(qū)生態(tài)系統(tǒng)頻受干擾。
一、消落區(qū)生態(tài)環(huán)境存在的問題及原因分析
三峽庫區(qū)生態(tài)環(huán)境敏感、人地矛盾尖銳,消落區(qū)處于庫區(qū)陸域和水域的過渡帶,受水位消漲和陸岸帶人類活動的影響突出。消落區(qū)生態(tài)環(huán)境問題主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
(一)逆自然漲落的水陸交替生境導(dǎo)致消落區(qū)的植被覆蓋度大幅降低
形成消落區(qū)的原陸域,因水庫水位周期性大幅度地漲落且與自然洪枯變化節(jié)律相反,原復(fù)雜多樣的陸生生境轉(zhuǎn)變?yōu)樗懡惶嫔常参锷L基質(zhì)變成為淤積土層或裸露基巖,消落區(qū)的植物種類大為減少,且群落結(jié)構(gòu)簡單。高程由175m至145m而下,消落區(qū)露出水面的時間由270天降至120天,淹沒時間遠超過自然洪水,3個不同高程段的植被覆蓋度由44.8%下降至5.0%,尤其高程在145~155m處,大多數(shù)原有陸生動植物因難以適應(yīng)生境而消亡、遷移或變異,只有少數(shù)可能保存下來,其生物多樣性水平更低于自然消落區(qū)。因植物種類減少及其群落結(jié)構(gòu)的簡單化,自175m至145m而下,消落區(qū)應(yīng)有的固土護岸、環(huán)境凈化等生態(tài)功能劇烈下降,直至完全散失。
(二)水庫水位變化加劇庫岸水土流失和邊坡失穩(wěn)
水庫水位調(diào)度主要影響消落區(qū)的植被、表層土壤結(jié)構(gòu),進而影響其庫岸穩(wěn)定。一是消落區(qū)水土流失程度遠超自然狀態(tài)下的水平。降水和水位周期性漲落的水動力作用破壞消落區(qū)坡面上的植被和土壤結(jié)構(gòu),生態(tài)系統(tǒng)的水土保持能力減弱或喪失,除了局部為“平川壩地”消落區(qū)河段外,大部分“山底形”消落區(qū)河段受土壤重力侵蝕和沖刷作用將加劇,水土流失量加大。開縣、云陽、奉節(jié)、巫山段消落區(qū)水土流失評價結(jié)果為差(小于0.113),其中云陽水土流失最為嚴重,土壤侵蝕模數(shù)高達4166t/(m2•a)(約高于自然狀態(tài)下水土流失土壤侵蝕模數(shù)100萬倍)。二是水庫水位大幅變化對地質(zhì)災(zāi)害的影響十分明顯。三峽水庫蓄水后,高水位長期浸泡使巖石內(nèi)部應(yīng)力及物理、化學(xué)性能發(fā)生顯著變化,巖土體凝聚力及抗剪力大幅度下降。在整個消落區(qū)中,除開縣等局部區(qū)段較平緩?fù)猓蟛糠窒鋮^(qū)河段地形陡峭,河岸底層穩(wěn)定性差,庫岸區(qū)人類活動頻繁,使其成為地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)區(qū)。三峽水庫蓄水后的浸泡軟化作用減弱了庫岸的穩(wěn)定性,加劇了老滑坡、老崩塌危險區(qū)的復(fù)活。同時,由于水庫水的反復(fù)橫向沖刷,坡地下部極易被掏空,導(dǎo)致新的滑坡產(chǎn)生。據(jù)國土資源部頒布的《三峽庫區(qū)三期地質(zhì)災(zāi)害防治規(guī)劃》,三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)4706處,其中重慶庫區(qū)3742處;消落區(qū)地質(zhì)災(zāi)害1627處,其中重慶段消落區(qū)1208處。蓄水后庫岸經(jīng)歷再造,2008年以來,重慶庫區(qū)共發(fā)生庫岸坍塌、崩滑體變形700處以上。
(三)消落區(qū)的水陸交替加重水庫局部水域富營養(yǎng)化
消落區(qū)作為水域與陸地環(huán)境的過渡地帶,其生態(tài)系統(tǒng)受到來自水陸2個界面的交叉污染。一方面,在風(fēng)浪和水流的作用下,水庫水域中的一些污染物向兩岸消落區(qū)移動,使漂浮在水體中的部分垃圾及污染物進入消落區(qū)并富集,形成岸邊污染帶。在蓄水后形成超背景的污染帶中,化學(xué)需氧量、氨氮、總磷大約分別增加450%、270%和160%,岸邊污染帶有明顯加寬和加長的趨勢。另一方面,與消落區(qū)毗鄰的生態(tài)屏障帶是庫區(qū)城鎮(zhèn)、人口、產(chǎn)業(yè)密集區(qū)域,人地矛盾十分突出。資料顯示,生態(tài)屏障帶內(nèi)人口密度高達888人/km2,約為三峽庫區(qū)的2.5倍;人均耕地333.34m2,僅為三峽庫區(qū)的1/2。三峽屏障區(qū)內(nèi)居民生產(chǎn)、生活產(chǎn)生的部分廢物和垃圾、污水經(jīng)消落區(qū)進入水庫。農(nóng)村面源,特別是化肥農(nóng)藥污染負荷是最主要污染源。化肥、農(nóng)藥流失監(jiān)測分析表明,僅化肥進入水體中的氮、磷量分別占庫區(qū)排入長江干支流水體氮、磷總量的44%~70%和52%~77%,并呈逐年上升態(tài)勢;秭歸試驗區(qū)人工模擬降雨試驗表明,水土流失的泥沙是農(nóng)業(yè)面源污染物的主要載體,承載大量氮、磷的泥沙隨農(nóng)田徑流進入消落區(qū),部分在消落區(qū)沉積,使消落區(qū)水土受到一定程度污染,導(dǎo)致水庫的回水區(qū)、滯水區(qū)、河灣等局部水域的富營養(yǎng)化突出。由于庫區(qū)一級支流中氮、磷濃度高,近年來水華發(fā)生頻繁,涉及10多條支流,水華優(yōu)勢藻類已由河流型硅甲藻向湖庫型藍綠藻演化。無序和過度開發(fā)活動對消落區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的干預(yù),削弱了三峽水庫的生態(tài)屏障功能。
(四)消落區(qū)自身的結(jié)構(gòu)和功能使其可能成為三峽水庫的內(nèi)生污染源
在三峽水庫消落區(qū)形成后,淹沒前的陸生生態(tài)系統(tǒng)尤其是植物群落等發(fā)生巨大變化,生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能簡單化。一是凈化功能減弱。消落區(qū)由于植被稀疏,有效攔截、消納沿江兩岸面源污染的能力下降。在支流回水范圍內(nèi)的消落區(qū)易于富集污染物,引起局部水域的富營養(yǎng)化。二是局部區(qū)間成為納污場所。消落區(qū)沉積的污泥和垃圾,在夏季有可能滋生病菌和寄生蟲,將給自然疫源性疾病、蟲媒疾病、介水傳染病的傳染源擴散、病媒生物孳生及其疫源地的擴大提供適宜的條件,易導(dǎo)致流行性傳染病發(fā)生。三是消落區(qū)的植被具有雙重特性。在低水位期生長的各類植物可增強其生態(tài)系統(tǒng)的功能,但在蓄水前不及時處理,隨水庫蓄水被淹沒,可轉(zhuǎn)化成水庫淹水期的污染物。四是生態(tài)景觀價值降低。消落區(qū)內(nèi)滯留的污染物、退水后形成的淤泥及草木稀少的荒坡與三峽著名風(fēng)景區(qū)和城鎮(zhèn)景觀不協(xié)調(diào)。三峽水庫運行后,消落區(qū)植被稀疏,與陸域和水域形成明顯反差,影響庫區(qū)的整體景觀,對三峽旅游產(chǎn)生不利影響。
(五)支撐消落區(qū)生態(tài)恢復(fù)與治理需要的科學(xué)研究亟待加強
三峽工程蓄水淹沒了長江原有的自然消落區(qū),同時產(chǎn)生了新的水庫消落區(qū)。這對于消落區(qū)陸生生物及整個庫區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和生物多樣性都將產(chǎn)生深遠的影響。目前,消落區(qū)植被正處于森林—灌叢—草叢—裸巖的逆向演替狀態(tài);在自然狀態(tài)下,新的消落區(qū)生態(tài)系統(tǒng)想要逐步建立起來,還需要長期觀測和研究其演替進程。三峽庫區(qū)消落區(qū)治理仍屬世界性難題,消落區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與重建需要經(jīng)歷相當(dāng)長的時間。在美國,落差10m的消落區(qū)生態(tài)治理花費了70年時間,基本達到預(yù)期目標。消落區(qū)的科學(xué)研究曾得到國家重視,“十一五”期間在《國家水體污染控制與治理科技重大專項》中設(shè)立了《三峽水庫消落區(qū)生態(tài)保護與水環(huán)境治理關(guān)鍵技術(shù)》課題,比較系統(tǒng)地開展了消落區(qū)生態(tài)環(huán)境問題及治理技術(shù)研究。但是,就研究內(nèi)容、積累的觀測數(shù)據(jù)及成果情況看,僅僅是取得了階段性成果,對消落區(qū)的科學(xué)研究仍屬于短期、小范圍試探性研究,主要集中于篩選適生植物,缺乏對庫區(qū)特定自然條件下的消落區(qū)生態(tài)演替規(guī)律性的研究,尚未形成成熟、經(jīng)濟實用的消落區(qū)生態(tài)治理集成技術(shù)。因此,現(xiàn)階段難以科學(xué)制定消落區(qū)系統(tǒng)性的保護規(guī)劃、治理方案以及相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范、監(jiān)管制度。因國家在“十二五”“十三五”未給予持續(xù)課題經(jīng)費支持,關(guān)于消落區(qū)生態(tài)演替規(guī)律、治理技術(shù)等科學(xué)研究受到較大影響。
二、對策及建議
自“十一五”以來,在國家相關(guān)部委的支持下,重慶市加強了三峽水庫消落區(qū)的生態(tài)環(huán)境保護工作,并取得階段性成效。截至2018年3月底,重慶庫區(qū)累計實施消落區(qū)保留保護、生態(tài)修復(fù)、岸線環(huán)境綜合整治、衛(wèi)生防疫等方面項目106個,三峽后續(xù)補助資金近30億元,消落區(qū)自然生態(tài)得到一定修復(fù),部分存在安全隱患的庫岸得到綜合整治。現(xiàn)行的治理模式難以適用于全庫區(qū)消落區(qū),為統(tǒng)籌思考庫區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展與消落區(qū)治理問題,提出如下建議。
(一)加快制訂出臺
《長江三峽水庫管理條例》三峽工程即將竣工驗收,三峽水庫即將由試驗性蓄水轉(zhuǎn)為正常運行。鑒于長江三峽水庫生態(tài)環(huán)境安全的極端重要性,建議國家借鑒美國、澳大利亞、新西蘭等國家針對單一河流專門立法加強水庫及流域生態(tài)環(huán)境保護管理的經(jīng)驗,制定《長江三峽水庫管理條例》,建立和完善消落區(qū)利用、管理、保護制度,規(guī)范管理庫區(qū)生產(chǎn)生活活動,為強化三峽水庫管理提供法律保障,也為我國其他大型水庫的綜合管理提供經(jīng)驗。
(二)開展三峽水庫優(yōu)化水位調(diào)度研究論證
三峽水庫形成后,按照防洪庫容2.215×1010m3的方案,正常蓄水位175m與防洪限制水位145m之間每年周期性漲落幅度30m,水位145~160m區(qū)間的治理難度大。近20年來,隨著長江上游大型水庫興建,三峽水庫防洪態(tài)勢和來水來沙條件發(fā)生較大改變,原設(shè)計的調(diào)度方式給三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治、消落區(qū)治理、川江航運等帶來巨大壓力。目前,長江上游地區(qū)興建了溪洛渡、向家壩等大型水庫21座,形成防洪庫容1.400×1010m3,到2028年還將建成烏東德、白鶴灘等水庫,將再增加防洪庫容約1.500×1010m3。隨著長江上游水庫群建成等防洪態(tài)勢的變化和水雨情科學(xué)預(yù)報能力的增強,三峽水庫調(diào)度方案有必要進一步優(yōu)化。據(jù)測算,三峽水庫水位145~175m防洪庫容共計2.215×1010m3,其中145~150m庫容為2.540×1010m3;150~155m庫容為3.110×109m3;155~160m庫容為3.400×109m3。僅就三峽水庫的防洪功能定位而言,如果將汛限水位提高至160m,將減少防洪庫容9.050×109m3,還剩余1.310×1010m3防洪庫容,仍可抵御荊江百年一遇的特大洪水。長江上游修建的多座水庫具有攔洪調(diào)節(jié)作用,提高防洪限制水位切實可行,同時對航運、發(fā)電、生態(tài)等均有積極作用。國家可組織專家對優(yōu)化三峽水庫水位調(diào)度開展論證,及早決策。
(三)建立三峽水庫生態(tài)濕地保護區(qū)
對三峽庫區(qū)生態(tài)屏障帶生境質(zhì)量分析結(jié)果表明,生境質(zhì)量為“中”和“優(yōu)”等級的面積在2005—2010年均呈增加趨勢,而在2010—2015年總體上呈減少趨勢,與庫區(qū)城市發(fā)展加快,三峽移民搬遷、高山扶貧等移民政策的實施導(dǎo)致人口向屏障帶區(qū)域集中等因素有關(guān)。為此,提出以下建議。一是將水庫消落區(qū)整體劃入生態(tài)保護紅線區(qū)嚴格保護,將庫區(qū)生態(tài)屏障區(qū)(城鎮(zhèn)規(guī)劃區(qū)范圍除外)納入生態(tài)濕地保護范圍。二是制定保護區(qū)建設(shè)規(guī)劃,參照自然保護區(qū)的相關(guān)規(guī)定建立消落區(qū)生態(tài)保護與修復(fù)管護制度。三是建立激勵機制,促進保護區(qū)人口轉(zhuǎn)移。四是按照“山水林田湖生命共同體”的理念,切實落實視察重慶時的指示,加強消落區(qū)及庫區(qū)生態(tài)屏障帶的生態(tài)保護。五是結(jié)合消落區(qū)不同區(qū)段的生態(tài)類型特點,在自然修復(fù)的基礎(chǔ)上主要以生物工程治理措施促進生態(tài)修復(fù),發(fā)揮其攔截污染物、保持水土等生態(tài)服務(wù)功能。六是加強消落區(qū)城鎮(zhèn)段、地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)區(qū)治理,保障庫岸安全。
(四)建立三峽水庫生態(tài)補償機制
鑒于三峽庫區(qū)腹地是國家重要生態(tài)功能區(qū),建議國家將三峽水庫濕地保護區(qū)整體納入國家重要生態(tài)功能區(qū),優(yōu)先享受國家重要生態(tài)功能區(qū)的生態(tài)轉(zhuǎn)移支付政策。建議按照中央和地方的不同事權(quán),建立和完善生態(tài)補償機制,解決消落區(qū)生態(tài)保護的外部性問題。
(五)大力推進三峽庫區(qū)生態(tài)文明先行示范區(qū)建設(shè)
探索庫區(qū)綠色循環(huán)低碳發(fā)展的生產(chǎn)、生活方式,對推進長江經(jīng)濟帶轉(zhuǎn)型升級具有積極效應(yīng),對建設(shè)美麗中國具有戰(zhàn)略性作用。建議國家將扶貧攻堅同生態(tài)保護與建設(shè)相結(jié)合,加強生態(tài)扶貧搬遷安置地生產(chǎn)生活條件建設(shè),適當(dāng)提高中央補助標準。建議在重大基礎(chǔ)建設(shè)項目、投資安排上繼續(xù)向三峽庫區(qū)生態(tài)屏障區(qū)傾斜,重點支持中小型水利設(shè)施、鄉(xiāng)村公路建設(shè),加快實施污水垃圾處理、河流整治項目,加大對農(nóng)村污染的治理力度。建設(shè)優(yōu)先扶持發(fā)展綠色產(chǎn)業(yè),確保庫區(qū)居民經(jīng)濟水平與全國同步提高。
(六)加快推進長江及其重要支流流域生態(tài)環(huán)保聯(lián)防聯(lián)控
按照黨中央、國務(wù)院關(guān)于長江經(jīng)濟帶“共抓大保護、不搞大開發(fā)”的決策部署,加強長江流域省市聯(lián)防聯(lián)控已成為保障長江生態(tài)環(huán)境安全的重要舉措。要從國家層面優(yōu)化沿江產(chǎn)業(yè)空間布局,制定更加嚴格的產(chǎn)業(yè)準入“門檻”,結(jié)合供給側(cè)改革,堅決淘汰、限制、化解一批低效、高耗、重污染的產(chǎn)能。強化工業(yè)污染防治,重點整治上游流域內(nèi)化工、造紙、電鍍、水泥、印染、有色金屬等重點行業(yè),確保達標排放。提高三峽水庫上游區(qū)域城鄉(xiāng)污水垃圾收集處理和農(nóng)業(yè)面源污染控制水平,減輕三峽水庫污染負荷。完善船舶、港口、碼頭等污染物接收、轉(zhuǎn)運、處置設(shè)施建設(shè),加強臨江危化物品收儲轉(zhuǎn)運安全管理。
(七)持續(xù)支持三峽水庫消落區(qū)環(huán)境問題納入國家重大科技專項研究計劃
鑒于消落區(qū)生態(tài)環(huán)境問題的復(fù)雜性,需進一步加強監(jiān)測和研究,提高科學(xué)支撐水平。建議國家繼續(xù)將水庫消落區(qū)的生態(tài)環(huán)境保護研究納入重大科技專項支持范圍,持續(xù)開展消落區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)發(fā)育觀測研究,尤其要持續(xù)研究長江干流消落區(qū)庫岸再造及植被自然修復(fù)的規(guī)律性,開展消落區(qū)生態(tài)功能恢復(fù)技術(shù)研究與示范、典型消落區(qū)濕地多樣性保護試驗研究等,進一步為探索消落區(qū)治理提供充分的科學(xué)依據(jù)。
作者:劉德紹 單位:重慶科技學(xué)院