略论中医思维在水生态修复中的运用

陈文龙，杨 芳，罗 欢

（水利部珠江水利委员会珠江水利科学研究院，510611，广州）

2018年4月习近平总书记考察长江时指出：“治好长江之病还是用老中医的办法，追根溯源、分类施策。开展生态大普查，系统梳理隐患和风险，对母亲河做一个大体检。祛风驱寒、舒筋活血、通络经脉，既治已病，也治未病，让母亲河永葆生机活力。”习近平总书记开出的这一“方子”,形象地阐述了水生态修复中蕴含的中医思维。

一、水生态修复概述

水生态系统是由水生生物群落与生境共同构成的具有特定结构和功能的动态平衡系统。其中生物是生命系统，生境是生物的生命支持系统。水生态修复的主要目标就是将已经退化或损坏的水生态系统修复为健康的水生态系统。关于生态健康，不同学者有不同的定义。1999年，Costanza从生态系统自身出发，提出了最具代表性的生态健康定义：一个健康的生态系统必须保持新陈代谢活动能力，保持内部组织结构对外界的压力必须有恢复力。2012年，Costanza再从度量的角度，将生态系统健康表述为：对系统活力、组织力和恢复力的一个综合的、多尺度的测量。水生态修复以停止人为干扰为前提，以生态系统自我调节能力为主，并辅以适度的人工措施。水生态修复的主要任务包括生境修复和水生生物群落修复，其中生境修复包括水质提升、水文条件改善、地貌修复（如河流纵向和横向连通性修复、河流纵向和横向的多样性、河床材料的透水性等）；水生生物群落修复主要指恢复生物多样性和生态结构完整性。

二、中医与水生态修复相似性及启发

中医是在古代朴素的唯物论和自发的辩证法思想指导下，通过长期医疗实践逐步形成并发展的医学理论体系，主要特色包括整体观、平衡观、辩证观和养生观等。水生态系统和人体都是有机生命体，都具有自我调节和恢复能力，水生态修复与中医在指导思想和诊疗方法上存在共通之处。

1.整体观——水生态系统是个有机生命体

中医认为人是一个有机整体，以五脏为中心，通过经络，把六腑、五体、五官九窍、四肢百骸等全身器官组合成一个有机整体，并通过精气血液的作用，完成机体统一的功能活动。就病理变化而言，各脏腑组织之间、各局部与整体之间，在病理上可相互影响、相互传变而产生复杂的病理变化。人与外界环境的统一性，人的生命活动规律以及疾病的发生等都与自然界的各种变化（如季节气候、地区方域、昼夜晨昏等）息息相关。

水生态系统也是有机生命体，具有整体性。一是生境与生物群落具有统一性。有什么样的生境就造就什么样的生物群落，生境多样性是生物多样性的基础。生物既要适应环境，同时又通过各自的活动影响环境，并且成为其他生物的环境因素。二是水生态系统结构具有整体性。水生态系统以水为载体，生物群落间通过食物链、食物网和营养竞争关系，形成相生相克的有机整体。三是水生态系统空间尺度的整体性。河道上下游之间，干支流之间构成有机整体,如上游建闸可以影响河口咸潮入侵。四是水生态系统与外界环境具有统一性。气候变暖、降雨形态改变、极端天气频发等都会给水生态系统带来严重影响。目前，在水环境治理和水生态修复工程实践出现的一些误区，如岸上截污未完成，却对河道进行强化处理；上游污染尚未治理，就对下游河道强化处理，都是对水生态系统的整体性认识不清所致。

2.平衡观——水生生物群落之间相生相克维持水生态系统动态平衡

中医借鉴了我国古代的阴阳五行学说，认为疾病的基本病理机制是病邪作用于人体而引起的体内阴阳失衡。五脏（肝心脾肺肾）对应五行（木火土金水），五脏之间相生相克，以维持机体的生理平衡和功能稳定，当五脏中的某一脏有病，可以通过母子相及和乘侮等传变形式影响到其他四脏。中医的治疗原则有调节人体阴阳平衡、补母泻子、抑强扶弱等。

水生生物群落包括藻类（浮游植物）、浮游动物、细菌、底栖动物、水草、鱼类等，生物群落间通过食物链、食物网和营养竞争等关系，形成相生相克关系，以维持水生态系统动态平衡。如鱼与草相生相克，草“生”鱼，水草光合作用为鱼类生活提供氧气，水草可为鱼提供栖息场所；鱼“克”草，鱼会吃草，草鱼长1 kg重量要吃60～80 kg水草，底层鱼捕食搅动底泥引起水体浑浊，不利于水草光合作用。水草与藻类存在相克关系，竞争营养盐，水草分泌化感物质抑制藻类生长；藻在水体上层降低水体透明度，影响水草光合作用。细菌与草存在相生关系，细菌降解有机物可为水草提供无机盐；水草的根系及叶面是天然的生物载体，水草光合作用为细菌降解有机物提供氧气。不同藻类之间也存在相克关系，主要是竞争生存空间和营养盐。湖塘等水体可以利用蓝藻、绿藻和硅藻之间营养盐竞争，通过水体中补充芽孢杆菌、光合细菌、硝化细菌等有益菌类，降解水体和底泥有机物“肥水”，促进绿藻和硅藻大量繁殖，防治蓝藻水华。

图1为封闭浅水湖塘水生生物群落相生相克关系示意图。通过该图可以解释外来污染为如何使 “草优”型系统退化为“藻优”型系统。“草优”型系统草、虾、鱼、藻等和谐共存。随着外来污染物增加，水体营养物质增加，浮游植物开始大量繁殖，水体透明度降低，沉水植物光合作用减弱，生长受到抑制，沉水植物对藻类的克制作用减弱，藻类繁殖更加迅速，进入恶性循环。另一方面沉水植物逐步消失，对抑制底泥悬浮的过滤功能逐步减弱，底层鱼类觅食搅动引起的底泥悬浮加重水体混浊，进一步不利于沉水植物生长。沉水植物消失，鱼、虾等水生动物因栖息环境的丧失逐步消亡，食草鱼因食物缺乏也逐步消亡。最后就形成“藻优”型系统，水生动物以滤食性和杂食性鱼类为主。

水生生物群落之间的相生相克关系是水生态修复的重要依据。藻类、浮游动物、细菌、底栖动物、水草和鱼类均代表着水生态系统的某一局部功能，局部功能之间相互影响，某一功能受损或过亢会影响整体功能。水草系统和细菌系统最为关键，是水生态系统之“本”。

3.养生观（治未病）——构建和维护水生态系统，预防水质恶化、藻华等不良现象

中医强调预防为主，主张“未病养生”。养生是以传统中医理论为指导，调理身体阴阳气血等平衡，增强人体抗病能力，让人体少生病、不生病，纵使得病也能尽快痊愈，痊愈后少复发。固本培元治未病是中医养生的基本原则之一。脏腑功能强健，则阴阳协调，“正气内存，邪不可干”。如脏腑功能衰退或失常，则防病抗邪的能力降低。养生保健重在摄养脏腑，增强脏腑功能。而肾为先天之本，脾为后天之本，调摄脏腑以脾肾为先。

水生态修复同样需要 “治未病”思想。一是治水不仅着眼于水质提升，更要着眼于水生态系统构建。水质是标，水生态系统是本。水生态系统不可避免地会受到干扰，如截污不完全导致的水体污染。只有建立平衡的水生态系统，恢复良好的自我调节能力（包括水体自净能力），才能从根本上预防水质恶化、藻华暴发等不良现象。藻类、浮游动物、细菌、底栖动物、水草和鱼类是水生态系统的五大功能系统，其中以水草系统和细菌系统最为关键，水生态修复的“固本培元”一般先从细菌和水草着手。二是水生态系统也需要养生。初步修复完成的水生态系统“身体虚弱”，需要建立长效的管理和维护机制，否则验收成功后短期内效果良好，不久系统又将失衡甚至崩溃。水质良好但水生态系统不健全的水体，也要 “固本培元”，增强水体的自净能力。

4.辩证观——水生态修复要抓住主要矛盾，不能“头痛医头，脚痛医脚”

辨证论治是认识疾病和解决疾病的过程，是指导中医临床工作的基本原则。“证”是指疾病的病理，“症”是指疾病的临床表现。辨证是通过“望闻问切”分析判断病理的过程。论治是根据辨证结果确定相应的治疗方法。中医治病不是着眼于病，而是着眼于证。同一疾病在不同的发展阶段，可以出现不同的证；而不同的疾病在其发展过程中又可能出现同样的证。证同治亦同，证异治亦异；同病可以异治，异病可以同治。例如，感冒“症”相同，都是头身疼痛，但证可能是风寒感冒，也可能是风热感冒。只有辨别清楚是风寒还是风热，才能确定恰当有效的治疗方法，风寒选用辛温解表方法，风热选用辛凉解表方法，而不是单纯“见热退热”“头痛医头”。

辩证观应用于水生态修复，要求针对不同的河、湖、塘、水库，具体问题具体分析，因地因时制宜，“一河一策”“一湖一策”。水生态修复的“辨证”，要把表面“症状”和局部问题放到整体中去考虑，要考虑生境与生物的联系，上游与下游、干流与支流的联系，岸上与岸下的联系（如黑臭在河里，根子在管网），水生态系统与外界环境的联系（如富营养化与气温有关），生境与生物群落的联系（如河流鱼类繁殖与水库建设引起河流生境碎片化有关），水生生物群落之间的联系（如菌相可以决定藻相），以及水生态修复阶段性与全局性的联系（如水质提升是水生态修复的阶段性目标），等等。水生态修复的“望闻问切”包括水生态监测和污染源调查等。“论治”就是根据“辨证”结果，采取科学、经济、合理的治理措施。

三、辨证论治案例运用

现以黑臭湖塘水生态修复、河道黑臭水体治理、水库藻华治理为例，阐述水生态修复辨证论治。

1.黑臭湖塘水生态修复

黑臭水体的水生态修复一般可以分为3个阶段，不同阶段“证”不同“治”亦不同，见表1。以暨南大学华文学院校园景观湖龙湖为例。龙湖水域面积 3500 m2，水深 1～2 m，水体不流动，长年有少量生活污水进入，水体黑臭。其“证”在于长期的污染物累积，加上水体不流动，水体复氧能力不足，导致水体黑臭。要求在不清淤的前提下进行治理。治理大致分为3个阶段：第一阶段，通过推流曝气机增加水体溶解氧，加速水体循环，逐步恢复水体自净能力；第二阶段，适当降低水位，布设浮岛，种植狐尾藻、黑藻等耐污性强的先锋植物，进一步去污控藻，提高透明度，为沉水植物生长创造条件；第三阶段，优化沉水植物结构（苦草面积占60%，黑藻、金鱼藻、睡莲等占40%），并投放底栖动物、肉食性鱼类等，构建良性水生态系统。

2.河道黑臭水体治理

河道黑臭水体治理“症”都是黑臭，但“证”可能是生态基流匮乏、管网问题、底泥内源污染以及缓流水体等，证不同，治亦不同，见表2。以佛山市某断头浜为例，该断头浜与河道呈“丁”字形，河道水体基本达到地表Ⅴ类水标准，“断头浜”水体黑臭。“证”是水体滞留问题。治理方案如图2所示，在不影响干流行洪的情况下，在断头浜中间设置一道导流墙，稍向河道延伸，通过水头差，实现浜内水体流动，消除了黑臭。

表1 珠三角典型黑臭湖塘水生态修复辨证论治

表2 黑臭河道水质提升辨证论治

图2 断头浜水力控导示意图

3.水库藻华治理

蓝藻藻华成因复杂，与气温、水质、水流、水文、水生生态系统结构等都有关系，证不同，治亦不同，见表3。以江西省寻乌县九曲湾水库蓝藻治理为例。该水库是寻乌县城区居民的唯一供水水源地，一般每年4—10月之间暴发蓝藻水华。基于水生态调查及污染源调查对水库蓝藻暴发成因进行“辨证”：①上游果树种植及上游河道农村生活污水排入导致水库总氮、总磷超标；②具有滤（捕）食蓝藻种群的鱼类以及浮游动物缺失。“论治”的总体思想为综合治理，削弱“生”藻要素，加强“克”藻要素，主要采取五方面治理措施：一是通过上游截污、生态前置库工程减少总氮、总磷入库量；二是通过生态浮岛、沉水植物人工沉床及生物网膜等，改善水库库区内的生物栖息地环境；三是采用上流式太阳能活水设备，打破水体垂直分层，加强表面水流扰动，抑制蓝藻生长；四是放养大量鲢鳙鱼、蚌类、螺类等滤食性水生动物，完善水生态系统结构和功能。经过治理，九曲湾水库库区总氮从1.26 mg/L降为0.65 mg/L，总磷从 0.05 mg/L降为 0.02 mg/L；藻类细胞密度总和分别下降了79.4%和85.4%，蓝藻细胞密度平均值分别下降了88.5%和97.7%。

四、结 语

根据中医思维，研究提出水生态修复主要观点如下：

表3 蓝藻藻华辨证论治

①水生态系统的整体性决定水生态修复的复杂性，既不能头痛医头脚痛医脚，也不能千篇一律地系统治理，而是“辨证”（即抓住主要矛盾）前提下的系统治理。

②水生态系统依靠水生生物群落之间相生相克以维持动态平衡。藻类、浮游动物、细菌、底栖动物、水草和鱼类均代表着水生态系统的某一局部功能，局部功能之间相互影响，某一功能受损或过亢会影响整体功能。水草系统和细菌系统最为关键，是水生态系统之“本”。

③水生态系统重在固本培元治未病。治水的根本是构建具有活力、组织力和恢复力的水生态系统，而不是仅仅着眼于水质。水生态修复既要重视治理，也要重视维护。

④水生态修复如同良医用药。技术上有3个关键要素：一是基于水生态调查基础上的“辨证”，要考虑生境与生物的联系，上游与下游、干流与支流的联系，岸上与岸下的联系，水生态系统与外界环境的联系，生境与生物群落的联系，水生生物群落之间的联系，以及水生态修复阶段性与全局性的联系等等；二是要能开出良方，在深刻认识水生态修复单项技术 （如水力控导技术、浮岛技术、人工湿地技术、沉水植物技术、底泥改良技术、絮凝技术、微生物强化等）机理和效果的基础上善于打“组合拳”；三是要有良药，就是拥有科学、经济、高效三位一体的技术、工艺或设备。 ■