朱 偉,姜謀余, 2,蔡 勇,楊 平
(1.河海大學環境學院,江蘇 南京 210098;2. 中國水利學會,北京 100053;3. 江蘇省水利廳農村水利處,江蘇 南京 210029;4. 日本琵琶湖博物館研究部,滋賀縣 草津市 525-0001)
倡導“親自然河道”治理模式
——對我國農村河道治理的思考
朱 偉1,姜謀余1, 2,蔡 勇3,楊 平4
(1.河海大學環境學院,江蘇 南京 210098;2. 中國水利學會,北京 100053;3. 江蘇省水利廳農村水利處,江蘇 南京 210029;4. 日本琵琶湖博物館研究部,滋賀縣 草津市 525-0001)
我國河道治理目前已經從城市河道、大江大河治理進入農村河道和中小河道治理。針對農村河道治理工程中出現的一些問題,總結國內外河道治理的經驗,分析我國河道治理所處的階段,設定污染控制的情景模式,明確我國農村河道的概念、治理目標,并討論治理目標的層級規律、水質改善的途徑、河道治理過渡性方式等問題,提出了“親自然河道”的治理模式,以期為我國農村河道治理提供理論、思路、方法上的借鑒。
農村河道;河道治理;中小河道;親自然河道;層級規律;過渡性方式
我國提出建設生態文明以后,水生態建設工作得到快速推進,各地競相制定水生態文明建設規劃,河流、湖泊治理工作進入了一個新的階段。與之前以城市河道、城市湖泊治理為中心的治理行動相比較,近幾年的河湖治理工作已經開始重視農村河道治理。國際上一貫奉行流域治理、流域管理的河湖治理思路,在謀求城市河道、湖泊健康的同時,要求全流域包括其上游中小河流的水質得到改善。而我國中小河流和農村河道治理工作的啟動標志著我國從大江大河大湖治理走向流域“毛細血管”的治理。這是一項全面改善我國河湖水質、恢復生態的系統性工作,這一工作的啟動具有里程碑意義。中小河流和農村河道的水質改善在某種程度上能夠起到控制流域污染的作用,為我國的流域治理提供最為基礎的支撐。
長期以來,農村水利工作主要圍繞保障農業灌溉和農業生活用水等而開展。近幾年的中小河流及農村河道治理工程已與過去有明顯的差異,現在的河道治理工程有明確的改善水質、修復生態目標。但是,這種以生態文明建設為背景、以水質改善和生態修復以及景觀建設為目的的農村河道治理,在我國還處于探索和實踐的階段。目前我國農村河道治理工程的經驗借鑒來自3個方面:一是傳統農業水利工程的技術和經驗;二是在城市河道、大江大河治理中積累的經驗和形成的技術;三是國外中小河道治理的技術和經驗。過去的農業水利工程中也有一些對水質改善和水生態修復考慮的實例,但尚未形成系統的思路和方法。與城市河道不同的是,農村河道污染與居民生活和農業生產密不可分,因此城市河道治理技術在農村河道治理的適用性上需要調整;而且我國的農村生活方式與國外的農村生活方式也具有一定的差異,因此,在借鑒國外農村河道的治理經驗時,必須思考適合我國中小河道的治理思路、方法、技術,這是我國中小河道(包括農村河道)開展水生態文明建設的當務之急。
以瑞士、德國為代表的歐洲國家,在20世紀50年代就提出了“近自然河道”治理的思路,即通過治理,使河流的狀態更加接近于自然狀態。這也奠定了歐洲國家農村河道水質良好、水生態健康的基礎。借鑒歐洲的模式,日本提出了“多自然河道”治理的思路。經過多年的治理,日本河道治理取得了一定的成效。韓國在21世紀初提出了“新農村”建設計劃,較為徹底地對農村生活污水、畜禽養殖廢水進行了治理。我國臺灣則更多地借鑒日本的經驗,在多自然河道修復思路的指導下開展河道治理。日本在2006年創造了“里川”[1](“里”這個漢字在日語里是指故里的“里”,有故鄉的意思)這一漢字詞匯,并將其定義為“進行正確合理的森林管理、清潔管理、修建防洪設施后,在生活區域內流淌的河流”。“里川”并不是完全沒有人類活動干擾的自然河流,而是與人類生活密切聯系的河流,具有生活水源、漁場用水、農業用水的價值,同時也具有旅游、景觀、歷史、文化的精神價值,是保持良好生物多樣性的河流。它們大多數是來自農村山地、流經農村地帶。所謂“里川”,就是河流與人的生活密切相關,人對河流有著適度的干預,但河流保持良好的水質和健康的生態,因此也可以認為是一種以農村為背景的“人與河流和諧相處”狀態,這樣的河流具有傳承歷史、文化等的價值。提出“里川”這一概念之后,日本各地農村河流競相建設,并申請世界農業文化遺產,農村河流管理從簡單的用水、防災管理上升到生活管理,并挖掘其景觀、文化價值,取得了很好的效果。
我國農村具有人口密集、河流眾多、地域廣博、地區差異巨大的特點。江浙南方一帶河網密集,一個村莊內流淌幾條小河,而北方干旱地區河流稀少,多是一些季節性河流。我國農村地區受到工業化、城市化發展的強烈帶動,土地利用形態、社會形態都在動態變化之中。大多數農村既有農業生產活動,又有中小企業生產活動。這些農村圍繞經濟發展,各種養殖業、農莊式旅游業和現代農業快速興起,傳統農業生產模式、農業社會正在發生著劇烈的變化。而與農村河道管理相關的職能分散在水利、環保、農業、林業、住建等各個部門,河道治理工程的資金大多數采取層層補貼的方式,使得河道治理工作的統籌和協調具有一定的難度。在這樣的現狀條件下,如何進行我國農村河道的有效治理,是本文討論的主要問題。
水利部對我國的河道劃分并沒有明確的農村河道的概念。在水利部于1994年2月21日頒布實施的《河道等級劃分辦法》中,將河道劃分為5個等級,其中4—5級河道由省、自治區、直轄市水利(水電)廳(局)認定。在當前的水利管理中,4—5級河道基本等同于中小河流的概念。4級河道的流域面積為0.01~0.1萬km2,耕地面積小于2 萬hm2,流域人口小于30萬人;5級河道的流域面積小于0.01萬km2。從4級河道流域人口接近30萬人來看,顯然已是縣級、至少是鎮級行政區的概念了。可以大致認為農村河道對應的流域面積小于0.01萬km2的5級河道,也同時屬于中小河流中的“小”河道的概念,因此,以下的敘述中就統一用“農村河道”這個概念。
農村河道灌溉、防洪排澇的重要作用使其在歷史上自然形成了與人類生活、生產密切相關的關系。江南一帶出生的人大都會說起小時候在河塘里戲水、摸魚、抓蝦,在稻田里抓黃鱔,在河塘里淘米、洗菜的情景。這些情景可以間接地說明在30余年前我國農村處于水質良好、生態健康的狀態。而近些年到農村進行調查所看到的情景則截然不同。生活垃圾、生活污水直接排入河道,農田大量使用化肥農藥,農村河道普遍存在水質惡化、生態退化、景觀劣化的現象。由于工業化、城市化進程的加快,一些郊區農村變成了城市的一部分,有些甚至變成了“城中村”,而大多數農村年輕人進城打工,進行農業勞作的主力是留守老人,農村出現“空洞化”的社會現象。有些農村進行土地使用權的流轉,出現承包制的“大戶農家”,而大戶農家多進行經濟作物生產,與傳統的生產方式有很大的不同。“農改水”工程的實施,基本上使農戶用上了自來水,生活中不再以河塘、泉井作為飲用水水源,所以農民保護河道水質的意識也逐漸淡漠。農村社會的這些變化徹底改變了農村河道和農村社會之間的關系,引發了農村河道的一系列問題。可見,農村河道的修復要從改善農村河道和農村社會的關系出發,這才是解決問題的根本。
目前農村河道治理工程中,大多數提出了水質改善、生態修復、景觀構建的目標,如,江蘇省水利廳正在推行的“水美鄉村”創建工作中,明確提出了“河暢、水清、岸綠、景美”的建設目標[2]。“河暢”可以理解為保障河道防洪排澇、灌溉的功能,解決河道淤積、堵塞的問題;“水清”顯然是水質指標的定性表述;“岸綠、景美”則潛存著生態和景觀的目標。可以認為,我國農村河道治理的主要目標除保障河道防洪排澇、灌溉的功能外,水質改善已成為核心任務,而生態健康和景觀建設也成為追求的方向,這與傳統的水利工程有著很大的區別。
當前農村河道治理明顯呈現多目標的特征,而這些目標之間與河道的整體健康密切關聯。從農村河道的健康要素來看,其構成一般包括6個方面:河道物理形態、水動力條件、水質、生態、景觀、文化,而這6個要素具有逐次上升的層級關系。上一級要素的健康應以下一級要素的達成為前提。對農村河道而言,其第1層級的構成要素就是河道物理形態,即河道的斷面、深淺、坡度、彎曲、底質、是否有灘地等等。這些物理形態是農村河道最基礎的底層級要素。這一要素的改變,大多數是通過清淤、護岸等工程手段來實現,相對不受其他因素的干擾,是最易于修復的要素。第2層級的構成要素則是水動力條件,如水的連通性、流動性、交換性、季節變化性等。要在河道物理形態的基礎上進行這些要素的修復,而流域水份涵養的變化、用水和排水條件,都會對這一要素產生影響。第3層級是水質,主要是污染源的問題。農村生活污水、農業面源污染(化肥農藥的流失)、垃圾污染、鄉鎮企業廢水的排放、農業廢棄物(秸稈等)的丟棄、畜禽養殖廢水和糞尿的流入等都是造成農村河道水質惡化的原因。要改善水質,必須在這些污染源的削減上采取措施。第4層級才是生態,也就是說生態修復是基于河道物理形態、水動力條件、水質基礎上的目標。農村河道的生態系統由河道內生物和這些生物周圍的環境構成。而河道內的環境條件基本決定了生物種類、數量以及生物之間的關系,也就是常說的“環境決定生物”。 對于農村河道的水生生態系統而言,除了河道物理形態、水動力條件外,水質是決定性的環境因子。可以認為,如不改善水質,農村河道的生態修復就會流為空談。而第5層級的景觀和第6層級的文化,應該是在前幾個要素改善的基礎上得到的。可以認為,河道物理形態、水動力條件、水質這1—3層級的構成要素屬于物理、化學性的物質要素;而第4層級的生態應該是生物性要素;第5—6層級的景觀、文化則屬于精神性要素。日本在總結水環境治理、水生態修復經驗時,提出了 “物質-生命-心靈”[3]3個階段的認識,這也符合河道健康要素所具有的層級特點。從農村河道健康所具有的層級構造來看,河道物理形態、水動力條件、水質第1—3層級屬于“物質”的階段;第4層級的生態屬于“生命”的階段;而5—6層級的景觀、文化則屬于“心靈”的階段。按照這樣的次序,逐一按河道物理形態-水動力條件-水質-生態-景觀-文化順序進行河道治理,就會得到有效的、可持續的整治效果,這是一種理論的、理想的方法。
而實際工程往往不能夠理想化地按照這樣的層級循序漸進,需要通過工程達到多種目標,這就出現了治理目標的階段性問題,也就是要根據農村河道和流域現階段的狀態以及變化趨勢,分析在目前階段實現可達目標所要做的工作和只為未來的目標而打基礎的工作。首先,河道物理形態和水動力條件是最為底層的要素,一般不受其他要素的制約,因此大多數情況下改變底層要素的工作易于實施。這也是在農村河道整治中岸坡工程、清淤工程、引調水工程易于實施的原因。但是,底層要素的改善很難對上一層級要素產生根本性影響,也就是這些工作很難對水質、生態產生根本性、持久效果的原因。當然有一些調水工程發揮了很好的水質改善效果,但這種水質改善是通過外部系統的物理輸入來完成的,不代表系統內實現了獨立、完全的河流健康。
從層級關系而言,如要改變河道水質,必須通過削減污染源來實現水質改善的目標。與城市河道治理中大量采用管網收集和處理污水技術進行污染源的截留相比,農村地區生活污水分散、農業面源廣泛、垃圾秸稈普遍、畜禽糞便常見的現狀下,進行分散型污水處理,或者在污染發生前加以抑制才是最主要的手段。這種情況下技術固然非常需要,但更為有效的措施可能是環境管理。但在農村實施環境管理,僅僅靠環境立法和執法是很難奏效的,應該通過將環境保護融入農村的生活和生產中,才能產生效果。這種方法也是生活環境主義者所主張的[4]。農村河道整治工程如果希望得到徹底的水質改善效果,不僅要協同水利以外的部門進行污染源的控制,更應從現階段農村社會特點出發,從改變人們生活方式的角度,來完善環境管理體系,抑制污染源的產生。
一旦農村河道的物理形態、水動力條件、水質得到改善,生態修復就會不期而至。自然生態具有一定的自修復能力,如果環境條件得到改善,相應健康的生物系統會自發地形成,可能并不需要大量人為地開展育種、培育、栽植、放流等活動。當然,還需要人為地對固有物種進行保護、對外來物種進行驅除。在這樣的基礎上形成每個河道特有的景觀,并通過河道與人類生活的交融而形成文化。
就目前我國農村河道以及農村流域所處的階段來看,恢復河流健康最大的障礙是水質問題。就農村河道整治的目的而言,以改善河道物理形態和水動力條件為目的的工程,目標是可達的,但由于污染源控制上存在困難,通過簡單的工程往往難以達到水質改善的目標。這就形成了一個“瓶頸”,使圍繞生態、景觀、文化建設的河道整治陷入“水質陷阱”,很難收到明顯效果。
今后很長一段時間內,我國農村河道治理很容易陷入“水質陷阱”,也就是說,由于水質問題短期內不能夠徹底解決,因而會影響生態、景觀、文化的形成。這種現象可能不僅僅在農村河道上出現,實際上很多城市河湖治理工程也出現了這種情況。“水質陷阱”的形成是由水質問題的復雜性所決定的。由于工業化、城市化浪潮的來襲,整個流域處于動態變化過程之中,污染源的發生也帶有動態變化的特征。污染源的發生與流域內人類的生活、生產密切相關,難以用一個簡單的單項工程徹底解決。
污染源控制的途徑可分為兩條:一條是“抑制污染的發生”,而另一條則是“污染源的凈化去除”。 “抑制污染的發生”的最為理想的途徑,是在流域內實行徹底的“清潔生產”和“清潔生活”,改變農村的生活、生產方式,減少生活污水、農業面源污染、垃圾秸稈、畜禽糞便的產生。而“污染源的凈化去除”,則是通過管網收集污水進入污水處理廠加以處理,或者建設就地處理設施來處理污染物。
可設想一些污染源控制的情景。情景一:如果按照“抑制污染的發生”的途徑,實現流域內徹底的“清潔生產”和“清潔生活”,這一目標的完成最少也要花費20年的時間。情景二:如果按照“污染源的凈化去除”這一途徑,從人口密集、小型零星企業數量繁多,流域土地、人口、社會形態變化巨大的狀態出發,建立覆蓋全流域的污水收集處理系統,20年的時間也是需要的。情景三:這兩種途徑雙管齊下,要達到完全控制污染源的目的,估計10~15年的時間也不算長。加上我國現有農村社會管理系統的松散化,污水處理系統運行中長期存在污水偷排、不達標排放等痼疾,可能今后15~20年的時間里,污染源的問題還會存在,“水質陷阱”仍然是恢復河流健康的主要障礙。
這里把污染源完全控制住之前的15~20年稱為過渡階段。在過渡階段解決水質問題,實現有限目標的技術方法,應該采取以下幾種過渡方式,不然就會長期處于“水質陷阱”中而難以自拔。
a. “主要與次要,局部與整體”的過渡方式。這種方式是在流域整體污染不能控制的狀態下優先考慮重要水體、主要水體的水質保障,通過河道、河段的分功能利用達到保證重點的目的。清污分流:為了保障主要河道、主要區間的用水安全,讓不達標的支流和截污率低的支流通過閘、泵導流,匯入河道功能要求相對較低的支流或河段下泄。這種方式在很多工程上得到了應用。河內凈化:在整個河流遭受污染的情況下,選擇防洪排澇、用水和景觀功能要求較低的某一河段,犧牲這一河段的原有功能,在其河道內進行水質強化凈化,以保障其他河段的水質達標,這也是一種過渡方式。在某一城市河網的河道中就設計過這樣的方案:通過控制河流兩端的水力聯系,利用50 m長的上游河段進行強化凈化,保證下游1km多穿過繁華市區河段的水質達標。也有利用斷頭河浜,在斷頭段對進入河道的污水處理廠尾水進行凈化的實例。在農村還可以利用河塘對當地發生的生活污水進行水質強化凈化,以提高河道的水環境質量。
b. “外部帶動內部”的過渡方式。在流域內部污染短期難以控制或者內部水量失衡的情況下,考慮使用外流域的水緩解系統內部問題,也就是引調水措施。城市河道大多數遇雨成澇、遇晴枯澤,通過引調水解決問題的實例很多。但對農村河道而言,利用外部水源的情況不多,反而是“內部帶動外部”的方式容易實施,也就是通過農村家庭內部的污染源控制,帶動農村河道的水質改善。可以在農村家庭內部控制垃圾、生活污水、畜禽糞便和人糞尿,從而大大減少對河道的污染。
c. “滿足目前,面對未來”的過渡方式。在水質目標不能夠一步到位實現的情況下,考慮水質逐漸提升的“溫飽型”綜合目標,進行分階段實施。從層級論出發,河道的清淤、岸坡的自然化整治、河道的暢通、水循環系統的構建并不受水質的影響,因此,可以面向未來的河道生態、景觀、文化,率先構建對應未來健康生態系統的河道物理形態和水動力條件。岸坡植物一般不受水質的影響,可以通過岸坡形狀、岸坡材料的自然化營造,創造豐富多樣的岸坡植物系統,形成多樣的陸-水過渡帶。挺水植物耐污能力強,一般不易瘋長泛濫,因此在水際帶種植挺水植物是一種切實可行的選擇。
目前環境修復、生態修復的技術和工程數量發展很快,但多少都存在一些效果不徹底、管理難持續的問題。究其原因,產生環境和生態問題的根源是人的生產、生活產生了超過自然凈化能力的污染負荷,因此,從根源出發解決問題,不是直接進行環境和生態的修復,而是修復人與自然的關系,讓人的各種活動所產生的污染降低到自然凈化能力以內。這是一個涉及人類生活方式和生存哲學的大命題。在人類5 000年的文明史上,絕大多數時間里人類都能夠與自然和諧相處(也就是說產生的污染在自然界能承受范圍內),而在近50~60年的技術、經濟快速發展后,人類與自然之間出現了不太和諧的現象,水質惡化、水生態退化是這一大背景下的問題之一。那么,對農村水環境、水生態問題的思考應該也在這一背景下進行。
農村地區是人類最早開發利用自然的區域。在漫長的文明歷史過程中,人類一直都與自然和諧相處。也就是說,過去農村的生產、生活活動與自然是和諧的。因此,可以通過歷史上形成的人與自然和諧的關系來思考目前農村河道出現的水質、生態問題。通過修復農村地區生產、生活活動與自然之間的關系,來“抑制污染的發生”,是最根本也是最為可持續的農村河道治理方法。
在過去的農村生活中,人們有意無意間形成了一種資源循環型的生產、生活模式,人糞尿、畜禽糞便通過堆肥后還田利用,北方用生活污水進行土地處理,南方則通過塘系統處理生活污水。修復人與自然的關系,只要基于這些原理調整人們的生活、生產方式,就會產生很大的環境效益。人們無法回到50年前的生活方式,但是可以對現在的生活方式進行改良,強化污染源回收利用系統的建設,從而大大地減少環境的污染負荷。如,農家可以構建一個現代堆肥系統,所有的有機廢棄物,如廚余、秸稈、畜禽糞便、人糞尿,都可進行堆肥后還田;還可構建家庭濕地,在濕地上一邊種植蔬菜等農作物,一邊處理家庭生活中產生的各種污水;構架家庭水塘,儲存多余雨水以及經過濕地處理后的尾水,水塘水可以作為家庭沖廁用水、洗滌用水等。通過類似的各種努力,修復人與自然的關系,最終實現回歸水質良好、生態健康的目標,這是源本性的生態修復方法。
中國目前處于一個大遷徙的時代,城市化的浪潮使得很多人離開農村進入城市。在物質生活逐漸豐富、生活方式漸趨現代的時期,作為人們的精神依托,“故鄉”是非常重要的一部分。2013年全國城鎮化工作會議上的一句話“讓城市居民望得見山、看得到水、記得住鄉愁”引起了廣泛議論,歌曲中出現的“故鄉的山,故鄉的水,故鄉有我幼年的足印……”,足以反映農村河道作為“鄉愁”寄托的文化內涵。在農村河道治理中必須有意識地保留作為“故鄉”的要素:池塘邊的大榕樹,河道上的小石橋,洗衣用水的小埠頭,汲水戲水的淺河灘,捉迷藏的蘆葦蕩……目前人們大多更加關注河道治理的景觀效果,但是一旦進入更高階段,精神文化層面要素的保護和修復將成為河道品質保護的重要內容。
人們經常說“水是城市的靈魂”,“水是城市的血脈”,這往往是人們對城市水體的理解,而對于農村的水,則常說“水利是農業的命脈”。除此之外,對農村之水如何抒情呢?也許可以說“水是故鄉的思戀”。農村河道的保護和修復也許能給大遷徙時代的現代人保留一塊心靈的凈土。
在我國水利工程實踐中,20世紀80年代開始出現生態水利的概念。1999年時任水利部部長的汪恕誠[5]提出了由工程水利向資源水利轉變的大思路。2003年董哲仁[6]提出了生態水工學的概念,較為系統地介紹了水利工程與水生態之間的關系。2004年錢正英[7]提出了人與自然和諧共處的水利工程新理念,強調了水利工程必須從保護水生態、恢復生態、修復生態的角度考慮人與自然的和諧關系。2009年現任水利部部長的陳雷[8]撰文明確提出水利事業從傳統水利向現代水利轉變,并特別強調了水文化建設的重要性。無論是資源水利、生態水利、現代水利,其中都包涵著水質改善和生態健康的內涵。從這些轉變中可以看出生態意識已經深入到我國水利工程建設之中,與生態相關的工程技術和術語也應運而生,在實際水利管理和水利工程實踐中也不乏出現一些與生態相關但內涵模糊的概念。
a. 生態河道和生態治理。從生態學、生態恢復或者生態修復的角度,對“生態河道”和“生態治理”嚴謹地進行對照的話,可以發現這兩個詞匯的內涵是模糊的,甚至有一定的謬誤。因為所有的河道都是一個生態系統,差異是其健康的程度和遭受破壞的程度,從這一角度來說,“生態河道”用詞存在一定程度的不妥,而“生態治理”也容易使人們將工程措施與生態目標做等同的考慮,可能被誤讀出“生態被治理”的含義。其實“生態河道”想表達的內涵也許是“生態健康的河道”、“具有生物多樣性的河道”或者“要進行生態修復的河道”。而“生態治理”應該是為了保護生態、恢復生態、修復生態而實施的工程措施。如果這樣的話,“生態河道”實際上是對應歐洲“近自然河道”或日本“多自然河道”的概念,而“生態治理”則接近“近自然河道建設”或“多自然河道建設”的含義。
由于我國沒有提出過清晰的河道生態修復的目標、方向或模式,所以在治理思想、方法以至于用詞用語上都出現了一些誤解。為了解決這個問題,根據我國目前所處的實際狀況和國際上的發展趨勢,筆者提出“親自然河道”的概念,河道修復的目標是盡可能地接近于對象河道原有的生態系統,與“近自然河道”、“多自然河道”具有相接近的內涵,同時更加強調修復水邊人居生活與河道生態之間的關系,力求抑制污染的發生,達到人水相親、和諧相處的境界。也可以認為是將日本“多自然河道”與“里川”的概念合二為一,形成我國過渡期的河道治理模式。出于這樣的內涵,可以將“親自然河道”定義為:尊重河道原有的物理形態、水動力條件、水質和生態稟賦,通過非工程措施和工程措施盡可能地恢復河道固有的物理形態和水質環境,促進其生物系統具有豐富的多樣性,保護、營造固有物種的棲息環境,使河道生態系統最大限度地接近其自然狀態。通過河道周邊村落居民的參與河道管理,強化人與河道的廣泛聯系,控制污染的發生,形成人水相親的和諧關系。以這樣的定義,如果按照“親自然河道”建設的模式開展農村河道治理,在理論、方法、技術上更容易形成體系。按照“親自然河道”清晰的內涵,切合實際地進行“親自然河道”建設實踐,可推動我國農村河道在水質和生態方面更快地得以改善和提升。
“親自然河道”也是在我國農村河道大多處于污染源尚未完全控制階段的“滿足目前面對未來”的過渡方式,其主要內涵是:①通過農村生產、生活中減少污染發生采取的各種措施,防止垃圾以及生活污水進入河道;②對河道實施清潔管理和周邊環境管理;③通過物理形態和水動力條件修復使河道恢復原來的自然形態,保持應有的水位、水流、水量;④在護坡和水際帶恢復多樣自然的水-陸植物系統;⑤驅除水葫蘆、水花生等外來動植物,保護河道固有的水生生物;⑥保護具有文化價值的河道建筑物、構筑物和代表人水親和的區段。
b. 生態護坡和生態清淤。“生態護坡”一詞的表述也存在概念上的模糊,工程上不可能只通過一種護坡就能完成生態修復的目的。理論上,沒有護坡的自然河道更有利于生態系統的健康,但是大多數情況下,必須通過護坡才能夠實現保證岸坡穩定、抵御沖刷防護、防治水土流失、防洪排澇的目的。因此,采用更加接近自然狀態的護坡方式和材料,盡可能地營造豐富的生棲環境,大概是“生態護坡”想要表達的內涵。有了“親自然河道”治理模式以后,就可以稱其為“親自然型護坡”,并且在自然護坡的基礎上增加人利用岸坡的親水平臺,以及保護護坡的管理活動,形成“親自然型護坡”工程體系,為農村河道的治理提供技術支撐。而“生態清淤”一詞表達的也是以生態修復為目的的清淤活動。實際上,清淤本身可能會對底棲生物、沉水植物產生不利的影響,所以“生態清淤”一詞也經常引起異議。而基于“親自然河道”的治理模式,可以將農村河道的清淤工程定位為“親自然型清淤”,其內涵是去除內源污染物、恢復河道自然暢通狀態。這就解決了概念上模糊的問題。
c. 生態凈化和河道凈化。目前很多河道治理工程都熱衷于采用種植植物進行凈化的“生態凈化”技術來解決水質問題。自然生態系統具有一定的凈化能力,一般認為湖泊的湖濱濕地帶具有脫氮的功能,而植物本身具有吸收N、P的作用。但是,河道濱水地帶植物的生物量有限,期待其產生類似于污水處理廠的污水處理效果是不太現實的。同時,植物季節性的腐爛,會還原有機物,使N、P返回河道,因此在使用植物凈化水質時一定要考慮腐爛植物的回收問題。進行水質生態凈化,一般都在河道旁側構建人工濕地系統、接觸氧化系統,并采取人為管理運行方式。河道凈化,是一種利用河道內的浮葉植物、沉水植物、挺水植物等(也有人采用微生物)進行水質凈化的方法。這種方法在滯留河道中使用可能會產生一定的效果,但同樣存在植物后續處理的問題,還會影響河道行洪,因此一般情況下并不是一種可以廣泛使用的解決河道水質的方法。
我國的河道治理中已有了生態修復的內涵,大量的工程也在探索生態修復的方法和技術。鑒于我國河道治理從城市走向農村,從大江大河走向中小河流的現實情勢,本文明確農村河道就是5級河道的概念,認為目前大多數農村河道治理的目標應從保證河道防洪、排澇、灌溉功能向水質改善、生態修復延伸,并切實思考水質改善和生態修復目標實現的途徑,這對于工程的成敗具有重要意義。
農村河道水質改善的上策在于改變農村生活、生產方式,以抑制污染的發生,這也是在農村修復人水關系,實現人與自然和諧的可持續模式。農村河道水質改善的另一種方式則是進行徹底的污水收集和處理,這也是城市水污染控制的常用方法。
要充分理解河道健康要素的層級關系,跨越式地追求過高的目標反而會使河道治理工程半途而廢。為了獲得最好的河道治理效果,應根據河道現狀、流域現狀,從底層目標開始逐一進行修復。在流域污染尚未控制又必須保障水質目標的情況下,可以考慮采取一些過渡性方式進行河道治理,但使用這些過渡性方式的前提是同時進行嚴格的污染治理,否則會掉入“水質陷阱”而不能解脫。
“親自然河道”模式既能解決河道治理的模式問題,也能明確河道治理的內涵,不但從目標上明確了水質、生態的內涵,也體現了修復人水關系、人水和諧相處的河道治理理念。這一模式為我國今后一段時間的河道治理,尤其農村河道治理,提供了明確的思路,希望能夠得到相關部門、相關單位的積極推行。
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Advocate a“nature-friendly river” regulation model :reflection on the rural river regulation in China
ZHU Wei1, JIANG Mouyu1, 2, CAI Yong3, YANG Ping4
(1.CollegeofEnvironment,HohaiUniversity,Nanjing210098,China; 2.ChineseHydraulicEngineeringSociety,Beijing100053,China; 3.RuralWaterResourcesDivision,WaterResourcesDepartmentofJiangsuProvince,Nanjing210029,China; 4.LakeBiwaMuseumOroshimo,Kusatsu,Shiga525-0001,Japan)
The river regulation in China has transformed from urban and big rivers to medium-sized and small rivers. Aiming at the problems in the rural river regulation, the author of this paper summarized river regulation experiences at home and abroad, analyzed the stage of Chinese rural rivers regulation, set up several pollution control scenarios, and made it clear to the concept and regulation objectives of Chinese rural river. The author also discussed the hierarchy rules of regulation objectives, pathways of water quality improvement and transitional method of river regulation. A regulation model based on the concept of “nature-friendly river” is proposed as the
for the theories, ideas and measurements of rural river regulation in China.
rural river; river regulation;medium-sized and small rivers; natural-friendly river; hierarchy rules; transitional method
10.3880/j.issn.1004-6933.2015.01.001
國家水體污染控制與治理科技重大專項(2013ZX07113001);國家工程技術研究中心培育點資助項目(BM2013013);江蘇省水利科技項目(2014);日本學術振興會科學研究費補助金(22520840)
朱偉(1962-),男,教授,主要從事水環境治理及水生態修復研究。E-mail:weizhu863@126.com
TV85
A
1004-6933(2015)01-0001-07
2014-12-30 編輯:彭桃英)
編者按:在水生態文明建設的大背景下,我國農村河道治理進入了新階段。鑒于此,在河海大學朱偉教授的大力支持下,本刊組織了《生態文明建設與農村河道治理》專欄。該專欄編入論文共11篇,分別從生態學、社會學角度,從保障河道生態服務功能出發,分析我國農村河道治理的現狀和存在的問題,并借鑒日本、中國臺灣等的河道治理經驗,對我國農村河道的治理進行了深入思考。期盼本專欄論文的發表能吸引更多的專家學者就農村河道治理問題進行探討和爭鳴。