我国水环境与生态问题及其可持续发展的对策
来源: 水土保持生态环境建设网 上传日期:2018-07-23 打印本文章 【字体】 大 中 小(李贵宝1 周怀东1 尹澄清2 单保庆2)
2001年7月17日
提 要
以流域性水污染、水土流失、水资源短缺和以近海海洋环境污染为特点的水生态环境问题严重影响了可用水资源的总量和质量,降低了水资源的价值,已经开始威胁到经济的继续增长和抵消人民生活水平的物质提高。本文对目前我国存在的水生态环境问题进行了概述,并从可持续发展的观点出发,提出了某些看法和对策。
水是地球上一种特殊的物质和资源。它具有可循环性和独特的物理化学特性,是任何物质所不可替代的,是人类生存的基本条件和生产活动最重要的物质基础。由于淡水资源的短缺和水污染的加剧,水已成为人类所面临的最主要、最紧迫的环境问题。改革开放以来,我国经济持续高速增长在世界经济史上是少有的,但审视我国的经济发展历程,其基本特点仍然是粗放的、外延性的,其中相当部分的增长是以牺牲生态环境和大量消耗资源为代价取得的。这样的发展对我国的生态环境状况造成巨大的压力,特别是对水环境与生态的破坏更加突出,结果必然会影响发展的可持续性。
1 我国水环境与生态存在的主要问题
我国水资源的现状可以用“水多、水少、水脏、水浑和水生态失衡”几个特点来概括。水多是指洪涝灾害和水资源时空分布与经济发展的布局和要求不匹配;水少指水量型和水质型缺水;水脏指水环境遭到破坏,使水源达不到生活和工农业用水的要求;水浑指水土流失,使水资源难以对土壤、草原和森林等资源起保证作用;水生态失衡指江河断流、湖泊萎缩、湿地干涸、土壤沙化、森林草原退化导致土地荒漠化等一系列主要由水引起的生态蜕变。
目前,我国水环境与生态不断恶化的趋势已不容置疑。全国2/3的河流受到污染,300多个大中城市面临缺水,黄河断流1997年发展成为跨年度的现象;渤海海区1998年出现3000多km2的赤潮,沙尘暴90年代多次光顾北京城,特别是1998年长江、松花江出现全流域性的大洪水,更加提醒我们,我国的水环境与生态问题不仅仅在于缺水和污染的蔓延,而是整体水生态环境变得相当脆弱,足以威胁到经济的发展和国家的安全。
1.1洪水暴发,河流断流,湖泊萎缩,地下水位下降
1998年可谓是水生态环境问题表现的最明显的一年,一方面长江、松花江出现全流域性的大洪水,而另一方面黄河发生断流。
河流断流起初表现为平均水位降低,枯水期延长,径流量减少。北方干旱半干旱地区的绝大多数中小河流季节性断流;内陆河流流程缩短,许多河流出现断流现象,部分湖泊消失。问题比较突出的有黄河、塔里木河、黑河等。黄河下游从1972年首次断流后,到1998年的27年中有21年出现断流,断流的频次、历时和河长均不断增加。90年代以来年年断流,1997年发展成为跨年断流,全年共断流226天。
河道流量的减少直接影响到其补给的湖泊、水库。北京市的密云和官厅水库80年代入库水量分别只及50、60年代的48%和32%。华北平原已干涸的洼淀有宁晋油、大陆泽、闭泊洼、文安洼等,累计丧失蓄水容积61.75亿m3。仅存的大型湖泊白洋淀70年代发生干淀4次,80年代几乎连年发生干淀。2000年潘家口水库和天津于桥水库不能正常满足天津市居民用水,不得不动用潘家口死库容及从黄河上游引水。
目前我国2/3的城市供水和大量的农业灌溉用水依靠地下水。地表水的短缺导致对地下水的超量开采。在缺水严重的华北地区,地下水提供的水量占总供水量的60.4%,河北省达77.0%;地卜水超采严重,不光是埋深10m以内的浅层地下水,甚至这很难补给的深层地下水也被超量利用。严重的超采地下水,使水位持续下降,已引起地面沉降、地面塌陷、地裂缝和海水入侵等环境地质问题,并形成地下水位降落漏斗。据不完全统计,全国有57座地级以上城市不同程度出现地下水降落漏斗,漏斗中心水位平均下降约35m,最大已超过120m,漏斗区总面积达2万km2以上。我国的主要地下水漏斗区集中出现在华北和东北地区。但近年来,在云南和西北的部分地区也出现了地下水位下降的情况。云南昆明附近出现100km2范围的地下水漏斗区,最久深度达40多m。河西走廊地区山前平原地带地下水普遍下降10~15m。1999年由于降水量偏少,北京、山东、河南、内蒙石、安徽、广东和广西7个省(市、自治区)主要城市地下水水位以下降为主。
1.2水土流失造成水体淤积严重
我国是世界上水土流失最严重的地区之一,大部分地区存在中等以上强度的水力侵蚀。目前,水土流失面积达367万km2,占国土面积的38.2%,年平均侵蚀模数达到3000t/km2,每年流失表层土壤50多亿t。其中黄土高原、四川盆地存在两个大范围连片侵蚀区,另外湘、赣、鄂、桂、粤、滇六省山地侵蚀强度也很高,最高年侵蚀量可达15000~20000t/km2。黄河中游是侵蚀程度最严重的地区,目前水土流失面积达到43万km2,其中严重流失面积28万km2。由于破坏性的砍伐,水土流失的区域正在向大江大河的源头扩展。
近年来城市水土流失也比较严重,据有关部门对57个城市的水土流失情况抽样调查,城市水土流失面积约占被调查区域面积的24%左右。可见城市水土流失是比较严重的。
水土流失的直接问题是:耕地因水土流失,尤其是表土流失,而肥力下降,耕层土壤变浅,土壤保水能力减弱,导致土壤沙化,其结果是土地生产力降低。间接问题是大量泥沙进入水体,抬高了河床,造成了河道和湖泊水库的淤积,加剧了洪涝灾害。据调查,黄河实际年产沙量19.73亿t,其中中游坝库拦沙量即达到4.87亿t。长江每年流经三峡的泥沙量已达7.2亿t,使荆江段干流河床每10年要抬高1米,己成为“悬河”,洞庭湖也己成为“悬湖”。据统计,由于淤积,全国已丧失水库、山塘库容40%。
1.3水污染严重,水质变坏
近20年来,虽然我国污水的处理率在不断提高,但我国污水的年排放量仍在大幅度增加。1999年国家环保局统计,全国工业和城市生活废水排放总量为401亿t,比上年增加6亿t。其中工业废水排放量197亿t,比上年减少4亿t;生活污水排放量204亿t,比上年增加10亿t;生活污水排放量首次超过工业废水排放量。
各流域污染状况不断加重,主要河流有机污染普遍,面源污染日益突出。黄河流域面临着水资源短缺和水体污染的双重压力,Ⅴ类和劣Ⅴ类水质断面比例为63.1%;主要支流汾河、渭河、伊洛河、小清河污染严重。珠江流域Ⅳ类水质断面占5队0%,干流广州段污染相对较重。松花江流域干流问个水质监测断面中,Ⅳ类水质断面占70.6%。淮河流域的79个水质监测断面中,Ⅴ类和劣Ⅴ类水质断面比例达56.2%,符合Ⅵ类水质达43.8%,主要污染指标为非离子氨(氨氮)和高锰酸盐指数。海河流域污染严重,171个水质监测断面中,Ⅴ类及劣Ⅴ类比例为49.7%。辽河流域污染严重,52个水质监测断面中,劣Ⅴ类占69.3%(干流15个断面中劣Ⅴ类比例高达86.7%),浑河沈阳段、大辽河铁岭段和太子河鞍山段污染尤为突出。
流经城市的河段普遍受到污染,从1985年到1995年10年时间,受污染的河长增加了1倍多。141个国控城市河段中,36.2%的城市河段为Ⅰ至Ⅲ类水质,63.8%的城市河段为Ⅳ至劣Ⅴ类水质。其中,47个环保重点城市(直辖市及省会城市、经济特区、沿海开放城市和重点旅游城市)的典型水域中,19.2%的水域为Ⅱ类水质,14.9%为Ⅲ类水质,25.5%为Ⅳ类水质,10.6%为Ⅴ类水质,29.8%为劣Ⅴ类水质。华东地区和长江、黄河沿岸城市地表水因地表径流较大而水质较好,海河、辽河等沿岸的城市地表水水质较差。
全国多数城市地下水受到一定程度的点状和面状污染,局部地区的部分指标超标,主要污染指标有矿化度、总硬度、硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮、铁和锰、氯化物、硫酸盐、氟化物、pH值等。在被监测的城市地下水中,50%受到污染。在我国城市地下水污染中“三氮”(氨氮、硝酸盐氮和亚硝酸盐氮)污染较为普遍;矿化度和总硬度污染主要分布在东北、华北、西北和西南地区;铁和锰污染主要分布在南方地区。在全国118个城市中,64%的城市地下水严重污染,33%的轻度污染,清洁的只有3%。地下水水质污染有逐年加重的趋势。
农村和小城镇由于农用氮肥的大量施用而引起的地下水、饮用水硝酸盐超标的问题已十分严重。张维理对黄淮海地区14个县市的调查结果显示,在调查的69个地点中有半数以上超过饮用水硝酸盐含量的最大允许浓度(50mg/L),其中最高者达300mg/L。高旺盛等在河南温县和山东桓台所做调查表明,高产农区和高产田块地下水硝态氮污染程度明显高于中低产农区和田块。
滇池、太湖、巢湖等大部分湖泊富营养化严重,靠近城镇等人口密集区的很多湖泊已退化成为流域中的污水库。太湖流域全湖处于中富营养状态;101个水质监测点中,Ⅴ类和劣Ⅴ类水质断面比例为65.4%。滇池流域富营养化依然严重,13个水质监测点均属劣Ⅴ类,氮、磷污染十分突出。巢湖流域仍属富营养状态,湖体11个水质监测点中,7个属Ⅴ类和劣Ⅴ水质。许多水库也开始进入富营养化状态,城郊水库的富营养化问题最为严重,给城市供水带来严重危害。9座大型水库相对污染程度由重亚轻顺序为:董铺、于桥、崂山、石门、门楼、大伙房、密云、新安江、丹江口。由于水污染严重,城乡居民饮水受到威胁。据卫生部门调查,我国有65.4%的人口饮用不合标准的水。
1.4湿地和水陆交错带破坏严重
我国有2500万hm2天然湿地,这些具有重要生态意义的湿地正在不断减少和被破坏。沼泽、滩涂大量被围垦,数量和面积不断下降,许多依赖于湿地生态系统的珍稀生物种群浙渐消失。如三江平原是我国最大的淡水沼泽分布区,自50年代开始大规模开垦以来,已有300万hm2变为农田。围海造地工程使我国沿海湿地面积每年以2万多hm2的速度减少,近40年来,累计丧失海滨滩涂湿地约100多万hm2,相当于沿海湿地总面积的50%。即使在已划定的湿地保护区,也存在诸如随意引水截流、建坝堵水等严重威胁湿地存在的问题。
健康的岸边带对水质保护具有重要意义,但由于长期缺乏科学保护,大多数内陆水体岸边带处于衰退状态;由于存在“土水争地”的现象和防洪的需要,天然的水陆交错带大为简化,多数地方原来完整的由陆地植物到浮游水生植物的水陆交错带系统被堤防等人工挡水物所替代,出现岸边植被衰败,堤岸侵蚀等现象,严重之处出现大面积崩塌,如三门峡水库岸边有74km长的严重崩塌地段,每年崩塌宽度达30多米。
1.5近海海洋环境问题严重
我国有可养殖的海水面积(含浅海、滩涂、港湾)260万hm2,1995年海水品1439万t,其中人工养殖达412.3万t。然而受陆源污染物的影响,河口和部分海湾污染严重,近海海域环境质量正在逐年退化,表现在污染范围有所扩大,赤潮不断发生,且有逐年增加的趋势,突发性污染事件频率加大等。
我国近岸海域东海污染最重,其次是渤海、南海,黄海水质相对较好;上海、浙江、广乐等省市近岸海域污染较重。据近海368个站位的监测结果,1999年近岸海域以劣Ⅳ类和Ⅱ类海水为主,分别占31.5%和28.5%;主要污染指标是无机氮和活性磷酸盐;部分海域石油类和化学需氧量超标率较高,局部海域重金属铅超标。
自1980年以来,我国海域共发生赤潮300余次。1998年3、4月间发生在广东、香港沿海的赤潮对海水养殖造成的直接经济损失超过亿元。主要原因除了气象因素外,农业、生活污水直排入海、网箱养鱼、滩涂的开发和围垦等是重要的人为因素。
过度捕捞和水体污染的双重压力导致近海渔业资源出现严重衰退,加重了水产养殖病害。80年代初,渤海年产对虾3~4万t,至90年代年产量仅为0.3~0.4万t。过量捕捞还使我国一些优质经济鱼种逐年衰退,出现低龄化、小型化。海南和福建沿海防护林,特别是红树林和珊瑚礁破坏严重,海岸侵蚀不断加剧。
2解决我国水环境与生态问题的对策和建议
展望21世纪,我国人口将继续增长,对土地资源的开发将达到临界状态,对水的需求也将进一步增加。21世纪水资源最基本的矛盾仍将是水资源短缺及其引起的生态失衡以及在相当长时期内的洪涝灾害和水环境污染。水的环境与生态问题是全球面临的大问题,它不仅关系到社会经济的可持续发展,而且关系到人类生存的基本权利。我国水资源总量是有限的,调剂余地有限,水资源短缺将是一个长期的过程。因此,必须节流与开源并重,防治水污染,强化与协调水资源综合管理,解决由水问题带来的生态问题,这将是我国水资源利用与管理的长期任务。
2.1实行“以可持续发展为中心”的经济建设
在导致我国生态环境危机的诸多因素中,政府机构不适当的经济行为,比如片面追求高速度发展、重复建设、资源财政等,已经成为最主要的人为因素,引起人们越来越大的关注。“以经济建设为中心”作为经济政策的基础,使经济数字成为政绩的主要指标,容易导致各级政府将主要精力放在追求经济速度上。目前,普遍的作法是通过经济规模的数量扩张达到经济数字的增长,这种粗放型经济发展模式对于环境和资源的破坏是巨大的。政府直接指挥经济,导致政府对经济运行有效监管和市场调节作用的失灵,经济发展出现无序状态;同时,政府财政对当地经济发展的依赖程度加大,出现了一批“靠山吃山,靠水吃水”的资源财政,加快了环境资源的消耗。一些地方政府官员曲解“发展是硬道理”的论述,忽视对污染的治理和社会经济增长持续性的关注,使经济发展的环境资源空间越来越狭窄。
因此,实行“以可持续发展为中心“的经济建设,作为我国今后发展的基本原则,可促使各级政府部门放弃片面追求经济速度和经济规模的做法,转而将注意力放在增强经济的可持续发展上,实现社会、经济和自然效益的协调统一;有助于克服短期行为,使各级行政首长能够将注意力集中到解决发展的那些带有全局性、战略性的问题,集中到提高经济发展的质量和效益上;发展中常见的大起大落的现象也会受到有效遏制,尤其主要的是,这样能避免因自然的恶性报复而导致的危机风险。
2.2建立国家统一的水资源和水污染防治管理体系
由于缺乏对水资源和水污染统一管理的权威部门,长期以来致使各个部门各自为政。开源是国家投资,用水却是无政府状态,从体制上造成了用水浪费、水体污染严重、产业布局极不合理的现象。因此,应由按行政区划分块管理到以流域为单位的综合防治和管理,建立流域水资源利用和水污染防治统一的权威管理机构,这方面可借鉴美国田纳西流域管理的模式。水资源的综合利用,必须从全局出发,从社会总的经济效益出发,协调上下游、左右岸的关系,把水的开发利用与能源、原材料的开发利用、环境保护、维持生态平衡结合起来;把供水、灌溉、抗旱、水土保持、旅游结合起来。
流域间以流域为基础,以竞争为主导,通过流域间的竞争,获得流域水资源优势的发挥,保障社会可持续发展的水资源供给;流域内以协作为主导,以竞争为辅助,保证流域内各部门、各地区水资源的优化配置,兴利与防害并重,开发与保护协调,达到流域整体生态、社会、经济效益的统一。
2.3防治水污染,治理和保护并重
研究我国水质污染的状况、城市和工业污水处理的情况,以及污水处理中存在的问题和困难,提出相应的对策。采取综合措施,污染治理和生态措施并重,按照《水污染防治法》加强管理,按照谁污染谁治理的政策,彻底扭转目前水污染的严重局面。对河流和湖泊水污染的防治应有所侧重,综合治理。目前我国河流的污染源主要是工业源和生活源,因此,主要措施是工业污染源的防治和生活源的治理。而湖泊则不同,湖泊是相对静止的水体,主要污染因子是氮和磷,工业废水对氮和磷的贡献率较小,而生活污水、农业面源等占的比重相对大得多,主要污染源的贡献率各湖泊也不尽相同。因此,必须突出内源治理和外源防治并重,管理措施和工程措施并重的原则。加强对湖内污染源(底泥)的治理,内源污染的主要来源是底泥中不断释放入水体中的氮磷物质、源内农民的网箱养鱼投入饵料等,应引起高度重视。
2.4建立面向可持续发展的水价体系,遏制浪费势头,水资源市场化
不合理的水价导致了宏观层次上的国有资产巨额流失,部门层次上的水相关产业经营管理难以为继,用户层次上的用水浪费严重。水作为一种商品,应体现它的价值,实行水资源经济管理,确定和实施合理的价格体系,贯彻资源有偿使用和合理补偿的指导思想,通过经济杠杆的调控,从根本上扭转水资源无偿使用和严重浪费的局面。
水资源市场化,是推动节水的重要措施。要改变现有的计划经济模式的用水、城市低价用水、农村无偿用水的旧体制。要利用市场化、商品化机制调节水价。使用者要合理缴纳水资源费,包括供水投入的成本费、排放污水治理的成本费等。水价要分类管理,工、矿、农、生活、环境等方面用水,按其质量优劣,分类计算,使用户对水资源的利用承担合理的经济责任。要利用经济杠杆激励水资源的节约利用,发挥其最大的社会经济效益。对于水价调整,第一,应逐渐提高,考虑居民利企业的承受能力;第二,水价应有地区、水质和季节差价;第三不同行业部门的水价应有所不同。
2.5依靠科学技术进步、开源节流、优化利用、科学调配和系统管理水资源,走向节水型社会
节水型社会应注重使有限的水资源发挥更大的社会经济效益,创造更多的物质财富和良好的生态效益。应建立节水型的生产体系与水资源承载力相应的产业结构布局,工业推行清洁工艺,提高水重复利用率,实施污水回用,控制污水排放,尽快实现污水资源化,加入污水处理的投资,提高污水处理技术。农业推广渠灌、滴灌、喷灌技术,加强污水资源利用,发展雨水集流农业和雨养农业。
2.6配套完善其它生态环境问题
水的生态环境问题与其它的生态系统密切相关,森林生态系统对涵养水源、防止水土流失作用巨大。同此应加强森林生态系统的保护,提高森林覆盖率,种树种草,建设植被;尤其在长江和黄河的中上游地区,开展小流域综合治理工作;禁伐天然林,退坡还林,千方百计以最快的速度增加森林覆盖面积,这既能解决水资源问题,又能改善生态环境。农田生态系统中要限制大量施用氮肥和磷肥对湖泊和河流的面源污染,从而造成富营养化的现象;积极推广生态农业,增施有机肥料,提高土壤肥力,涵水保土:要退田还湖,扩大水面,提高蓄洪抗旱能力。社会这个大系统中应提高和加强公众节约用水、保护资源的环境意识。
作者单位:
1 中国水利水电科学研究院水环境监测评价研究中心
2 中国科学院生态环境研究中心环境水化学国家重点实验室
主要参考文献
[1]国家环境保护局,1999年中国环境状况公报,环境保护,2000,(7):3~9
[2]水利部,1999年中国水资源公报.
[3]水利部水文司编,中国水环境问题研讨会论文集,北京:中国科学技术出版社,1998
[4]国家环保局编著,中国生态问题报告,北京:中国环境科学出版社,1999
[5]刘昌明 何希吾,中国21世纪水问题方略,北京:科学出版社,1996,118
[6]郭方,我国沿海生态环境问题与对策探讨,环境科学进展,1994,6(2):72~76
[7]郝天文,城市建设与水土保持,水土保持通报,1998,18(3):62~65
[8]王瑞山 王毅勇,我国湿地资源现状、问题及对策,资源科学2000,22(1):9~13
[9]张维理 田哲旭,我国北方农用氮肥造成地下水硝酸盐污染的调查,植物营养与肥料学报,1995,1(2):80~87
[10]高旺盛 黄进勇,黄 海平原典型集约农区地下水硝酸盐污染初探,生态农业研究1999,7(4):41~43