清洁河流的内涵与定义初探
2017-05-02于鲁冀
王 莉,于鲁冀,徐 聪
(1.郑州大学水利与环境学院,郑州 450001;2.西安理工大学西北旱区生态水利工程国家重点实验室培育基地,西安 710048;3.郑州大学环境政策规划评价研究中心,郑州 450001)
· 水环境 ·
清洁河流的内涵与定义初探
王 莉1,2,于鲁冀1,徐 聪3
(1.郑州大学水利与环境学院,郑州 450001;2.西安理工大学西北旱区生态水利工程国家重点实验室培育基地,西安 710048;3.郑州大学环境政策规划评价研究中心,郑州 450001)
结合国家河流治理、管理近中期的实际需求及国家水污染防治行动计划,对清洁河流概念提出的必要性进行阐述,分析了清洁河流的特征,初步提出清洁河流的内涵和定义。研究结果表明:清洁河流内涵是河流所涵盖的流域工业、生活、面源等污染源得到有效控制,做到有效达标排放,水质目标管理基本实现,水体清澈,河流水质基本满足人类对其功能包括景观功能、生境维持功能、自净功能等要求,河道保持通畅并具有一定的流速、河道生态流量尤其是枯水期生态需水量可以满足,河岸景观美感度较高,本土典型水生生物生存良好。清洁河流定义指流域污染源有效控制、水体清澈、水质基本满足人类对其功能要求、河道通畅、本土典型水生生物生存良好的河流。清洁河流内涵和定义的提出为下步围绕清洁河流开展的相关理论和应用研究提供了必要的基础。
清洁河流;健康河流;内涵;定义
河流对人类生存与发展的重要性不言而喻。人类长期以来对河流不合理的开发利用导致了河流生态的严重退化,并影响了河流各项服务功能的发挥[1]。为维持河流资源的可持续利用,保证人类社会的可持续发展,上世纪 80年代河流健康的概念开始出现在西方发达国家河流生态保护活动中,近年来随着我国水污染治理力度的不断加强,健康河流也逐渐成为我国学者的研究热点。在健康河流的概念研究方面,国内外学者采用了不同的概念定义,取得了较多的研究成果,但目前仍然未形成健康河流统一公认的概念,有学者认为健康河流不是严格意义上的科学概念,只是河流管理的工具[2-3]。另外在我国河流治理的过程中,很难在近中期一步达到健康的水平。因此,急需有一种可以有效推广、适合我国河流污染治理需求的共性技术体系,且需考虑在水质改善与最终达到水生态系统完整性目标之间寻求一个必经阶段,使河流污染得到逐步治理,同时对河流治理给予科学指导及有效推进。基于理想与现实结合的考虑,本文提出清洁河流理念。
清洁河流是一个新的提法和概念,通过查询新华词典、百度百科等工具书及在线工具,发现目前尚没有关于清洁河流的定义。因而,作为清洁河流理论的前期研究,有必要对目前的背景及各种观点论述作系统的梳理总结,提出明确的且能被大家基本接受的清洁河流内涵定义。本文首先对清洁河流概念提出的必要性进行阐述,其中对“水十条”所提出的六字方针“安全、清洁、健康”进行了全新的解读;进一步对与之关联的健康河流的研究进展进行了梳理分析,并对清洁河流的特征从水质水文、水生生物、功能状况、地貌状况四个方面进行了探讨,基于此,对清洁河流的内涵和定义进行初步界定。旨在为下步围绕清洁河流开展的相关理论和应用研究提供必要的理论基础,进一步为河流的治理提供科学依据。
1 背景及概念的提出
河流治理是水环境建设中的重要环节,世界各国都十分重视这一问题,并进行了大量研究,取得了明显成效。目前,英国、美国、日本、澳大利亚等发达国家的河流治理已达到很高的水平,但在其工业化历史进程中,都曾经出现河流污染问题,可以说这是经济发展的必由之路和必须要付出的代价。随着工业化进行到一定阶段,这些国家从国家层面对河流污染治理的重视程度逐渐加大,出台相关法律法规进行水污染控制,在基本解决水质问题后,开始将河流治理的重心转向生态方面,从污染物控制管理转向流域水生态管理。
我国幅员辽阔,河流众多,各大流域河流的水质差异较大。由历年《中国环境状况公报》可知,我国七大流域河流的水环境质量状况总体虽有改善,但仍不容乐观。比如:2014年,淮河流域的国控断面中,Ⅴ类占7.4%,劣Ⅴ类占14.9%;河南省监控的城市规划区60 条主要河流,除 2 条断流外,在其余58 条河流中,28 条是劣 V 类水,劣 V 类比例高达48.3%[4]。可见,目前在我国部分流域水环境问题仍十分突出。因此,我们一方面要借鉴学习西方发达国家在河流污染治理方面的经验和好的做法,学习发达国家在环境生态基础科研方面所做的扎实和系统的工作及成果,另一方面还要充分结合我们国家的实际,结合目前国家水污染防治的近中期目标和需求开展治理实践和科学研究。
进入“十二五”,在党的十八大生态文明精神的指引和带动下,史上最严《环境保护法》修订实施,国务院出台《水污染防治行动计划》(简称“水十条”),明确水污染防治的方针是“安全、清洁、健康”,到2030年,力争全国水环境质量总体改善,水生态系统功能初步恢复。“水十条”是在当前国家水污染防治面临较严峻形势的情况下,总结以往历史经验,继往开来全面、系统治理我国水污染的行动纲领,也是中国政府向水环境宣战的重要内容,是当前和今后一段时间推进水环境治理的路线图[5]。随后,各地政府在人民群众的诉求和上级政府的考核压力下,也纷纷加大水污染综合整治力度,例如:河南省于2014年出台河南省城市河流清洁行动,对城市河流进行整治。此后,河南省各地市纷纷开展“清洁河流碧水行动”,河南省法制报以题“清洁河流 河南在行动”,对河南省所进行的河流清洁行动进行了跟踪报道。可见,我国河流环境保护工作总体仍处于水质改善阶段,在治污方面还有很长的路要走,全面进入河流生态恢复建设尚待时日[2]。
笔者认为,“水十条”所提出的六字方针“安全、清洁、健康”,从某种视角来审视,也可以理解为河流的环境管理是分阶段和分步骤的,可以归为三大步骤。河流治理首先要解决黑臭问题,保证水质安全,防止不发生水质风险事故;在此基础上,水质进一步改善,向“清洁”河流迈进,在这个阶段河流水质问题基本解决,河流功能基本实现,生态系统初步恢复;最终,生态系统结构和功能的完整性得以实现,达到“健康”河流的最高目标。可以说,“安全”是河流环境管理的底线,“健康”是河流环境管理的顶点,“清洁”是中间必经阶段。对于水质尚处于污染状态的河流,河流治理程度很难在中短期达到健康的理想阶段,所以清洁可以说是三大步骤中很重要的一个环节,起到承上启下的作用。
从“水十条”的出台可以看出,我国已从单纯目标总量控制为主的水污染防治的阶段,上升到向容量总量控制过渡,强调水环境质量改善,水资源、水环境、水生态综合治理的阶段。然而,目前我国的现实情况是水生态方面的基础工作仍较薄弱,水生生物的采样、监测鉴定等方面的标准或规范尚不完善,相关实验室的认证工作尚未开展,生态、生物监测还没有规范开展,绝大多数现有环境监测机构仍以水质化学指标分析为主,极少有涉及水生生物监测的,一些高校、科研机构为了研究需要进行了一些零星的监测,环境监测部门对生物监测没有纳入其正常工作,水生生物监测还未纳入环境监测体系。
因此,可以说,水生态保护事业在中国是方兴未艾,我们对水生态的认识总体还比较肤浅,相当部分的河流水质问题还没有解决,尤其是对于水环境功能区划为Ⅳ类、Ⅴ类的河流,在这种状况下直接用健康河流的要求去衡量河流管理的水平与河流自身发展的阶段存在部分脱节。笔者认为健康河流出于对水生态系统结构和功能完整性的考虑,对河流的水生生物、栖息地质量等方面的要求较高,而相当部分的河流近中期很难达到恢复河流生态系统结构和功能完整性这样较为理想的目标。
那么,能不能有一种与河流自身发展阶段相适应的河流管理评估理论,可以既考虑河流未来远期发展方向的引导性因素,又考虑河流近中期国家及流域(区域)水环境保护要求,达到理想与现实的结合?在此背景下,本文提出“清洁河流”概念,并将“清洁河流”做如下定位:是河流黑臭问题解决后,水质进一步改善,向生态系统功能和结构恢复的“健康河流”发展的必经阶段。
2 健康河流的研究进展
河流健康概念源于上世纪80年代,最早出现在西方发达国家河流生态保护活动中。2003年在国内首届黄河国际论坛上,时任黄河水利委员会主任李国英宣布将“维持河流健康生命”作为第二届黄河国际论坛的主题,这次会议引发了国内对“河流健康”的讨论[6]。截至到2016年12月31日,在中国知网(http://www.cnki.net)以健康河流或河流健康作为主题搜索词进行检索,共查到相关文献数量为1 424篇,具体如下图所示。由下图可以看出:2004年以后文献数量出现大幅度增长;2007年相关文献数量出现了猛增,达189篇,是2004年的9.95倍;2008年到2016年基本平稳在100篇左右。可见,近年来随着国家水污染治理力度的不断加强,健康河流的研究逐渐成为热点。
图 2002年以来健康河流相关文献数量Fig. The amount of health river related literature since 2002
国内外学者对河流健康的概念和内涵进行了很多探讨[2,7~18],归纳起来其定义大致可划分为二类,一类是从河流自身的自然属性出发来定义的,强调河流物理、化学和生物结构和功能的完整性;基于生物完整性的概念,Karr[14]提出了生物完整性指数(index of biotic integrity,IBI),即由多个生物状况参数组成的、可定量描述人类干扰与生物特性之间的关系,通过比较参数值与参照系统的标准值可得到该生态系统的健康状况[15];另一类是在自然属性基础上兼顾其社会属性,考虑人类的需求,以人水和谐为目标,达到经济社会的可持续发展[16-17]。国内学者大多倾向于第二类,只是对河流健康定义与内涵的诠释不同,董哲仁[2]认为健康河流概念应该包括对合理利用水资源的承认,健康河流的目标既是“工作的”,又是“健康的”,文伏波认为健康的河流应该既是生态良好的,又是造福人类的河流,是以水资源持续利用的河流;韩其为的观点是河流健康的含义随着河流生命的阶段、社会发展、科学进步、人类对其功能的要求不同而变化,河流健康是指现状条件下按照可持续发展观经过人类适当的调控能正常发挥功能;李国英认为河流健康是指河流在满足基本水量的前提下,具有稳定的河道、适度的洪水、清洁的水质、健康的流域生态系统和持续的造物能力等。王光谦[18]提出维持健康河流就是要控制人类的活动在适度范围,河流保持自净能力、保持最小生态基流、保持足够的行洪通道和输沙能力。除此之外,刘晓燕等[19]认为河流健康是相对意义上的健康,不同背景下的河流健康标准实际上是一种社会选择。
可见,在健康河流的概念及内涵研究方面,国内外学者采用了不同的概念定义及内涵阐述,取得了较多的研究成果,目前仍然未形成健康河流统一公认的定义及内涵。尽管各组织、专家等对于河流健康概念和内涵界定存在分歧,但多元化概念能为后续研究人员全面理解清洁河流的内涵及其发展提供广泛和深刻的借鉴。
3 清洁河流的内涵、定义分析
3.1 清洁河流的特征
查阅新华字典定义“清洁”的解释:①清白、洁净无尘;②清廉、廉洁;③清除;④清楚、明白;⑤清爽。“清”:纯净透明,没有混杂的东西;“洁”:干净;河流的定义是:水流在重力作用下,集中于地表曲线型凹槽内作经常性或周期性的流动,这种流动的水体与容纳它的凹槽合称为河流。习惯上依据大小将其分为:江、河、溪、涧等,但它们之间没有准确的区分。可见,单从字面含义很难对清洁河流作出合理的界定和定义。
“清洁河流”本身是一个通俗、易懂的组合词,清洁一词可以是动词,表达对河流进行清洁的行为,前述清洁河流,河南在行动,就是指对河流进行清洁的行为;也可以是形容词,理解为河流呈现出来的一种状态。对于不同的人,“清洁河流”可能拥有着不同的含义。对于灌溉人员来讲,河道内有足够且可用于灌溉的水,河流就是清洁的;对于供水部门来讲,全年有充足洁净的水可供取用,河流就是清洁的;对娱乐人员来讲,河流水质不危害人的健康,可在河道内从事游泳、划船等活动,河流就是清洁的。以上观点仅从人类利用的角度出发,反映了清洁河流所具有的一些使用功能,强调人类所希望河流的使用价值,但并未涵盖清洁河流的全部。
本文根据前述对清洁河流的定位,进行清洁河流的特征分析。笔者的观点,健康主要是从生态角度来考虑的,其重要的特点和目标是恢复河流的生态功能和结构的完整性,清洁主要是从水质的角度来考虑。清洁河流作为河流向健康河流发展的必经阶段,这个阶段是以水质为导向,但也不能仅从其水质方面进行表征,对水文、生态、河流结构等方面也要适当关注,只是相对健康河流其关注度没有那么高。笔者认为清洁河流的特征应包含以下四个方面:水质水文、水生生物、功能状况、地貌状况。
3.1.1 水质水文
水质水文是清洁河流的重要特征,清洁河流首先应该是有水的,虽然有些河流自身是季节性河流,枯水期可能处于断流状态,但其它水期还是有一定的水流的。常年无水、常年断流的河流就是死河,失去了作为河流生存的基础,不能称之为河流。建国以来,一些流域过分强调开发、利用河流,在河流上大兴水利工程比如建坝、修闸等,造成部分河流水流不畅、河水基本呈现静止状态,河道淤积,污染物难以依靠河流本身的自净作用得到降解,河流的生态流量难以保障。因此,清洁河流在水文方面的特征主要表现在应当具备适当的流速,生态流量能够有一定程度的保障。在水质方面,物理指标、化学指标均有涉及,清洁河流更加强调水体的感官要清澈,透明度好,浊度低,水质基本满足人类对其功能的要求,因沉积物可以反映河流长期受影响的状况,其沉积物处于较低的污染程度也是清洁河流的水质特征之一。
3.1.2 水生生物
美国的清洁水法对各种不同功能分类的河流有个基本要求是可垂钓、可游泳,针对我国河流的实际,结合建设“美丽中国”公众对“环境美丽”的诉求越来越强烈的趋势,从河流管理的实际需要出发,可以将不同功能分类的河流其清洁的共性特征定性为可以钓鱼的,也就是不管河流功能分类如何,其河流生态系统可以支持土著鱼类的生存,这是对不同功能河流的共性要求。
除了上述共性要求外,清洁河流应该是本土典型水生生物生存良好的河流,水生生物除了鱼以外,浮游动植物作为河流生态系统中的食物链最底端的生物,是水体环境的主要指示类群,底栖动物是河流生态系统生物群落的重要组成部分,能很好的对水体做出响应,相对来说比较稳定,并有代表性,同时有很好的指示作用,所以具体水生生物可以根据不同河流的具体状况进行选择。
3.1.3 功能状况
清洁河流在功能状况方面的主要特征体现在流域尽可能减缓人类的影响,减少因人类活动造成的污染,各类污染源得到有效控制,污染物做到达标排放,流域内推行水质目标管理,并能够基本实现其管理目标。水质目标管理是我国河流管理的发展方向,国内学者在此研究领域开展了相关研究[20~23],但将研究成果业务化运用到河流管理的实际工作中,并取得良好效果的几乎还没有。
清洁河流的河岸景观美度较高,河岸带的植被景观、休闲娱乐等营造的令人感官的舒适程度较高,这反映了河流所提供的教育文化、休闲娱乐等服务功能价值。
3.1.4 地貌状况
地貌状况在清洁河流特征中也有相应的体现,主要表现在河流通畅、河岸稳定等方面。
河道通畅主要指河流的纵向连通性,不适当的开发利用活动可能改变河流的纵向连续性,其中闸坝影响最为显著。它不仅能会改变河流的水文状况,也会改变栖息地的连续性,从而引起河流生态过程等的变化,因此,河道通畅可以作为清洁河流在地貌方面的特征。
河岸带稳定性指河岸的抗冲刷能力,反映河岸受到水流的冲刷侵蚀后维持自身稳定的性能。河岸的侵蚀表现为植被覆盖缺乏、土壤暴露等。河岸稳定与否直接影响到河流系统各项功能的发挥,同时河岸稳定性又受到河岸防护带、河道护岸形式、河流径流量及河流水位等因素的影响。人类活动带来了河岸带结构和形式的改变、河岸植被结构的变化和河流水文条件的变化,同时也在建设河流护岸工程等过程中保护了河岸的稳定性,因此河岸稳定性不仅体现了河岸自身的稳定程度,也反映人类活动的影响。
3.2 清洁河流内涵、定义
“内涵”指某一逻辑术语所包含的性质或一组性质,这种性质是用概念表达的,或包含在概念中,或对于所指的事物的概念是主要的。根据前述对清洁河流特征的分析,笔者认为清洁河流内涵包括:河流所涵盖的流域工业、生活、面源等污染源得到有效控制,做到有效达标排放,水质目标管理基本实现,水体清澈,河流水质基本满足人类对其功能包括景观功能、生境维持功能、自净功能等要求,河道保持通畅并具有一定的流速、河道生态流量尤其是枯水期生态需水量可以满足,河岸景观美感度较高,本土典型水生生物生存良好。
在清洁河流内涵的基础上,进一步定义清洁河流:指流域污染源有效控制、水体清澈、水质基本满足人类对其功能要求、河道通畅、本土典型水生生物生存良好的河流。
4 结 语
本文结合近中期国家河流治理、管理的实际需求及国家水污染防治行动计划,初步提出清洁河流的内涵和定义。清洁河流作为全新的概念,涉及的研究领域非常广泛,由于笔者的理论水平有限,仅给出初步的研究成果,还需要在不断深入的研究中丰富其内涵及定义,使其作为河流管理的一种工具发挥其作用。希望本文能起到抛砖引玉的作用,后续能有更多的研究者关注清洁河流,关注河流发展、河流管理。
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Preliminary Exploration of Connotation and Definition of Clean River
WANG li1,2,YU Lu-ji1,XU Cong3
(1.CollegeofWaterConservancy&EnvironmentalEngineering,ZhengzhouUniversity,Zhengzhou450001,China;2.StateKeyLaboratoryBaseofEco-hydraulicEngineeringInAridArea,Xi’anUniversityofTechnology,Xi’an710048,China;3.ResearchcenterforEnvironmentalpolicyplanning&AssessmentofZhengzhouUniversity,Zhengzhou450001,China)
This study combined the actual demand in the near and medium term of National rivers management and governance and national water pollution control action plan, expounded the necessity of the proposed concept of clean river, analyzed the characteristics of clean rivers, initially proposed the connotation and definition of clean river. The results show that the connotation of clean river is that the basin pollution sources covered by the river, such as industry, life, surface source and so on, are effectively controlled, can meet the discharge standard, the water quality target management are realized, the water body is clear, river water quality can basically meet the requirements of landscape function, habitat maintenance function, self-purification function and so on, river remains flow, and can meet the ecological water demand in dry season, the river landscape has good view and local typical aquatic creatures live in good condition. The definition of clean river is that the basin pollution sources are effectively controlled, water body is clear, river water quality can basically meet the functional requirements of human, river remains flow, local typical aquatic creatures live in good condition. The suggestions on the connotation and definition of clean river can provide necessary foundation for the next research on the theory and application of clean river.
Clean river;health river;connotation;definition
2017-01-18
国家水体污染控制与治理科技重大专项(2015ZX07204-002-05)。
王 莉(1973-),女,河南郑州人,西安理工大学环境工程专业2012级博士研究生,高级工程师,主要从事水环境治理与水生态修复研究。
X522
A
1001-3644(2017)02-0034-06