高峽變平湖，青山綠水依然美

本刊記者 田宗偉

廖文根談三峽水庫水質(zhì)、泥沙、消落帶、氣候與物種

水庫蓄水會(huì)引發(fā)一系列環(huán)境問題。三峽水庫蓄水后，庫區(qū)水質(zhì)有沒有什么變化、泥沙淤積情況如何、消落帶對(duì)生態(tài)環(huán)境有多大影響、水庫溫室氣體排放有多嚴(yán)重、水庫對(duì)生物多樣性的影響有多大？帶著這些問題，本刊記者采訪了長期從事三峽水庫生態(tài)環(huán)境研究工作的廖文根教授。

廖文根：中國水利水電科學(xué)研究院教授級(jí)高級(jí)工程師，博士生導(dǎo)師，國家水電可持續(xù)發(fā)展研究中心常務(wù)副主任，長期從事三峽水庫生態(tài)環(huán)境研究工作。

人們?cè)谌龒{水庫消落區(qū)休閑 攝影/嶺岫

記者：一般來說，水庫蓄水會(huì)對(duì)周邊產(chǎn)生哪些方面的環(huán)境影響？

廖文根：一般來說，水庫蓄水會(huì)對(duì)庫區(qū)的水質(zhì)、泥沙沖淤、局地氣候和流域水生生物等產(chǎn)生一些影響。

水庫本身不產(chǎn)生污染物，但是水庫蓄水后，隨著流速的降低，水流擴(kuò)散能力減弱，近岸排污口局部區(qū)域污染物濃度會(huì)有所增加。由于庫水流速減小，滯留時(shí)間增加，干支流局部流速很緩的水域，有發(fā)生富營養(yǎng)化的可能性。

同樣是因?yàn)榱魉俚淖兓瑤靺^(qū)江段泥沙的沉降也較蓄水前顯著增加。水庫運(yùn)行后，下泄水體含沙量減小，清水下泄有可能引起壩下游河床沖刷，河勢(shì)調(diào)整，對(duì)沿江崩岸、淺灘和江湖關(guān)系產(chǎn)生一定影響。

水庫蓄水后對(duì)庫區(qū)及鄰域的氣候會(huì)有一定影響，有利于局地氣候的改善，但是影響范圍一般十分有限。建壩后，由于徑流調(diào)節(jié)和阻隔效應(yīng)，對(duì)魚類也會(huì)產(chǎn)生一定影響。

孩子們?cè)谌龒{消落區(qū)玩耍 攝影/嶺岫

關(guān)于庫區(qū)水質(zhì)

三峽蓄水以后，庫區(qū)干流的水質(zhì)整體上沒有變壞，而是變好了，相應(yīng)地對(duì)下游的水質(zhì)也沒有帶來什么不利的影響。

在水庫的運(yùn)行管理中，應(yīng)當(dāng)將水華防治作為一項(xiàng)重要的目標(biāo)。

記者：環(huán)保部剛剛公布的《2009年中國環(huán)境狀況公報(bào)》說：“長江水系水質(zhì)總體良好，長江干流水質(zhì)總體為優(yōu)、支流水質(zhì)總體良好，與上年相比，水質(zhì)無明顯變化。”我們想知道，蓄水后與蓄水前相比，長江干支流水質(zhì)有沒有什么變化？

廖文根：對(duì)于三峽庫區(qū)江段水質(zhì)，有關(guān)部門在2003年蓄水前就開始進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從目前長江干流與支流水質(zhì)大量的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來看，三峽庫區(qū)的水質(zhì)與蓄水之前相比，從類別上說，沒有發(fā)生往壞方向的變化，相反，庫區(qū)總體水質(zhì)與蓄水之前相比還改善了。改善的原因就在于，水體從上游流經(jīng)到壩前的時(shí)間增加了，從上游排放的污染物走到壩前原來只需要幾天時(shí)間，現(xiàn)在需要半月左右的時(shí)間了，包括物理、生物、化學(xué)的自凈作用時(shí)間長了。

但是對(duì)于泥沙吸附沉降需要給予關(guān)注。根據(jù)質(zhì)量守恒原理，進(jìn)入庫區(qū)的污染物一部分通過生物化學(xué)作用降解了，一部分下泄到了下游，另一部分則隨泥沙沉降到了庫底。泥沙吸附污染物并沉降到庫底的量有多少？長期累積之后會(huì)有什么效應(yīng)？對(duì)此應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)和研究。

可以充分肯定地說，三峽蓄水以后，庫區(qū)干流的水質(zhì)整體上沒有變壞，而是變好了，相應(yīng)地對(duì)下游的水質(zhì)也沒有帶來什么不利的影響。但水庫蓄水對(duì)支流的影響是有的，我個(gè)人認(rèn)為，這也是三峽水庫未來運(yùn)行當(dāng)中需要高度重視的一個(gè)環(huán)境管理問題。

記者：具體到三峽庫區(qū)，《2009年中國環(huán)境狀況公報(bào)》說：“重點(diǎn)水利工程——三峽庫區(qū)水質(zhì)為優(yōu)。”但上游支流大渡河、岷江的水質(zhì)卻只是“良好”，按常理，上游的水質(zhì)要比下游好，請(qǐng)問，為什么三峽庫區(qū)水質(zhì)會(huì)比大壩上游有些支流還要好呢？

廖文根：一條河流水質(zhì)的好壞，主要取決于河流水量的大小和排入河流污染負(fù)荷的大小。一般來說，河流的上游人口相對(duì)稀少，經(jīng)濟(jì)相對(duì)欠發(fā)達(dá)，排入河流中的污染物相對(duì)較少，水質(zhì)相應(yīng)地也較好。但是，如果河流上游經(jīng)濟(jì)發(fā)展也較快、排入河流的污染負(fù)荷超出河流的水環(huán)境承載能力，那么河流的水質(zhì)也將惡化。從理論上說，對(duì)某一個(gè)河段，如果區(qū)間沒有污染負(fù)荷物的排入的話，由于生物化學(xué)的降解作用，水質(zhì)越到下游越好。

對(duì)于三峽庫區(qū)，其水質(zhì)的好壞主要取決于上游入流斷面水質(zhì)、庫區(qū)江段污染負(fù)荷水平以及庫區(qū)水動(dòng)力條件等。三峽庫區(qū)水質(zhì)保持優(yōu)良有幾個(gè)方面的原因：第一，由于長江水量很大，庫區(qū)上游入流斷面水質(zhì)的好壞總體上決定了三峽庫區(qū)干流水質(zhì)的好壞。近年來，盡管三峽庫區(qū)上游入流斷面水質(zhì)有所下降，但是總體上保持III類水水平。第二，通過庫區(qū)600公里江段進(jìn)入三峽水庫的污染物量大小對(duì)三峽庫區(qū)水質(zhì)也產(chǎn)生十分重要的影響，近年來國家和地方政府不斷加大了庫區(qū)污染源的治理工作，對(duì)保護(hù)三峽庫區(qū)水質(zhì)起到重要的作用。第三，建庫后，三峽庫區(qū)水動(dòng)力條件發(fā)生顯著變化，水體自凈時(shí)間增加和泥沙吸附沉降作用在某種意義上說有利于庫區(qū)水質(zhì)的改善。

西陵峽夕照 攝影/于翔漢

記者：三峽蓄水之前，長江支流從未發(fā)生水華，蓄水之后支流和庫灣幾乎每年都有水華發(fā)生。請(qǐng)問三峽支流和庫灣水華發(fā)生的機(jī)理是怎樣的？

廖文根：所謂水華，是指富營養(yǎng)水體中藍(lán)、綠藻類成為優(yōu)勢(shì)種群并大量繁殖，使水體呈現(xiàn)藍(lán)色或綠色的一種現(xiàn)象。藻類的大量生長繁殖需要幾個(gè)條件：一是水中有充足的藻類生長所需的營養(yǎng)鹽，二是有適宜的溫度（水溫）、光照（陽光）等自然條件，三是有適宜的水動(dòng)力條件，不同的水動(dòng)力條件適宜不同的藻類生長，比如藍(lán)綠藻喜靜水環(huán)境，硅藻喜動(dòng)水環(huán)境。

對(duì)于三峽水庫，大家知道，長江的營養(yǎng)鹽背景濃度是比較高的。與蓄水前相比，三峽水庫蓄水后，庫區(qū)水體中營養(yǎng)鹽的濃度并沒有發(fā)生大的變化，藻類生長所需的溫度、光照等自然條件也沒有變化，發(fā)生了變化的只是庫區(qū)的水動(dòng)力條件。為什么同樣的營養(yǎng)鹽，同樣的自然條件下，蓄水前不發(fā)生水華呢，因?yàn)樾钏笆强焖倭鲃?dòng)的水，流水不腐啊。三峽水庫蓄水后，在支流及庫灣形成了適宜藻類大量繁殖的類似靜水的水動(dòng)力條件，在適宜的氣候條件下，藻類就大量繁殖出來了。實(shí)際上，不僅是三峽水庫的支流和庫灣會(huì)形成水華，世界上很多水庫都面臨同樣的問題。

記者：那么有沒有辦法控制住營養(yǎng)鹽的濃度呢？

廖文根：環(huán)境污染分為點(diǎn)源污染與面源污染，面源污染也稱非點(diǎn)源污染，是指溶解和固體的污染物從非特定地點(diǎn)，在降水或融雪的沖刷作用下，通過徑流過程而匯入受納水體（包括河流、湖泊、水庫和海灣等）并引起有機(jī)污染、水體富營養(yǎng)化或有毒有害等其他形式的污染。點(diǎn)源污染則是指有固定排放點(diǎn)的污染源，如有排污管網(wǎng)的生活污水，城市工業(yè)廢水等。目前生活污染有越來越嚴(yán)重的趨勢(shì)。我們要解決水華問題，就要控制營養(yǎng)鹽的濃度，使污染負(fù)荷量降低，把它控制在水華爆發(fā)的濃度以下，應(yīng)該說這是控制水華最根本的一個(gè)措施。但是要真正做到這一點(diǎn)，在現(xiàn)有的條件下，是有困難的。點(diǎn)源還好辦一點(diǎn)，面源是很困難的。土壤里面含有N、P營養(yǎng)鹽，水土總在流失，這些營養(yǎng)鹽要隨著徑流進(jìn)入江河湖泊，你控制不住，所以完全控制是不可能的。

記者：那還有別的什么辦法沒有？

廖文根：解決水華問題是一個(gè)全球性的難題，目前國內(nèi)外正在研究各種可能的方法。比如生態(tài)調(diào)度，就是破壞水的流動(dòng)條件，通過電站閘門對(duì)下泄流量的控制造成庫區(qū)水流的波動(dòng)，但這個(gè)措施一般只能在壩前起作用。還有一些其他的措施，比如生態(tài)養(yǎng)殖，機(jī)械除藻，水下曝氣，水源地物理攔藻等。另外，對(duì)于相對(duì)較小的水域，還可以采用太陽能輻射裝置，把太陽能板直接放在水面，通過輻射作用在水體一定范圍內(nèi)產(chǎn)生熱羽流。有些措施技術(shù)上可行，但是經(jīng)濟(jì)成本太高。對(duì)三峽水庫這么大的水體，哪些措施具有可操作性，還有待研究。

記者：我感覺好像沒有一個(gè)特別好的辦法管用，是不是？

廖文根：關(guān)于三峽庫區(qū)支流水華的問題，目前正在積極開展各種研究。但是這個(gè)問題確實(shí)很難，迄今為止，還沒有找到一個(gè)很好的解決辦法。

記者：是不是論證時(shí)對(duì)這個(gè)有些估計(jì)不足？

廖文根：不是。國內(nèi)在建三峽之前就已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了，在環(huán)評(píng)報(bào)告書里也提到。關(guān)于三峽水華問題，我個(gè)人是這么看的，第一，要充分認(rèn)識(shí)到三峽工程的綜合效益。對(duì)于營養(yǎng)鹽背景濃度比較高且自然條件適宜的河流，水庫興建后水動(dòng)力條件會(huì)發(fā)生變化，相應(yīng)地會(huì)出現(xiàn)水華問題。這固然是一個(gè)環(huán)境問題，但這個(gè)環(huán)境問題是不是嚴(yán)重到我們不能承受，又是一個(gè)問題。三峽工程有方方面面的效益，如防洪、發(fā)電、航運(yùn)、灌溉、旅游，保障下游生態(tài)用水等等。另外，全球性的大環(huán)境問題是溫室氣體排放導(dǎo)致的氣候變化問題，三峽工程對(duì)于實(shí)現(xiàn)國家減排目標(biāo)發(fā)揮著巨大的作用。第二，三峽水庫水量大、水體年際交換充分，三峽庫區(qū)支流水華不大可能出現(xiàn)像滇池、巢湖、太湖那樣年復(fù)一年大面積累積爆發(fā)的嚴(yán)重局面。第三，在水庫的運(yùn)行管理中，應(yīng)當(dāng)將水華防治作為一項(xiàng)重要的目標(biāo)。積極通過各種技術(shù)手段來減緩三峽庫區(qū)支流水華問題。在對(duì)上游及庫區(qū)污染源進(jìn)行治理的過程中，要明確國家、地方政府及企業(yè)的職責(zé)，協(xié)調(diào)好相互間的關(guān)系。

上：洪水來臨，三峽大壩前會(huì)出現(xiàn)漂浮物，清漂工人會(huì)及時(shí)清漂以保證水質(zhì)安全。攝影/微光

下：春到三峽人家 攝影/于翔漢

記者：您認(rèn)為庫區(qū)水污染的污染源主要有哪些，我們應(yīng)該如何防治？

廖文根：按照區(qū)域劃分，三峽水庫的污染源包括兩大部分。首先，庫區(qū)水體的污染來源主要在水庫上游地區(qū)，長江上游水體的污染水平很大程度上決定了三峽水庫的總體水質(zhì)狀況。其次，三峽庫區(qū)六百公里長的河道污染源，包括重慶、萬州等大城市沿程排放。

三峽水庫的污染防治是一個(gè)長期而艱巨的任務(wù)，需要做好打持久戰(zhàn)的準(zhǔn)備，需要從流域?qū)用孢M(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)。庫區(qū)水污染防治的相關(guān)十一五、十二五規(guī)劃都做了，關(guān)鍵是要做到監(jiān)督管理到位。另外，庫區(qū)興建了那么多的污水處理廠，怎么使這些污水處理廠能夠有效地運(yùn)行，這還需要解決好相關(guān)政策和機(jī)制問題。

關(guān)于水庫泥沙

泥沙學(xué)科還處在一個(gè)不斷完善的階段。

上游水庫的興建以及水土保持，使得進(jìn)入三峽水庫的泥沙與當(dāng)初的預(yù)測(cè)條件有顯著差異。

清水下泄帶來的生境改變問題，可能是我們后期環(huán)境管理要更加重視的一個(gè)問題。

記者：關(guān)于庫尾淤積與壩下沖刷。庫尾淤積的問題好像比論證時(shí)預(yù)計(jì)的情況好一些，而清水下泄，壩下沖刷的問題似乎比論證時(shí)預(yù)料的要嚴(yán)重一些。在您看來，清水下泄，壩下河床沖刷問題到底有多嚴(yán)重？我們?cè)撊绾螒?yīng)對(duì)？

廖文根：應(yīng)該這么說，泥沙學(xué)科還處在一個(gè)不斷完善的階段。由于泥沙問題的復(fù)雜性，要對(duì)泥沙演變規(guī)律完全準(zhǔn)確的預(yù)知、認(rèn)識(shí)，目前還做不到。在現(xiàn)有科學(xué)認(rèn)知水平下，就對(duì)泥沙沖淤預(yù)測(cè)而言，誤差50%、80%甚至100%都是正常的。

三峽蓄水之后，泥沙沖淤結(jié)果跟原來的預(yù)測(cè)存在一定差異的一個(gè)主要原因，是水庫上游的來水來沙條件發(fā)生了顯著變化。上游水庫的興建以及水土保持，使得進(jìn)入三峽水庫的泥沙與當(dāng)初的預(yù)測(cè)條件有顯著的差異。

清水下泄，壩下沖刷跟原來的預(yù)測(cè)相比，的確是發(fā)生了一些變化，包括部位、深度，都發(fā)生了一些變化。但這些變化我個(gè)人覺得應(yīng)該也是在預(yù)期的范圍之內(nèi)。未來下游沖刷到底會(huì)怎么樣？目前包括中國水科院、清華大學(xué)、武漢大學(xué)、長科院、南科院等權(quán)威機(jī)構(gòu)都在開展研究。泥沙沖淤預(yù)測(cè)需要通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)不斷進(jìn)行修正、完善。從2003年蓄水到現(xiàn)在已經(jīng)積累了一些資料，這些資料有利于改進(jìn)我們的模型參數(shù)、提高模型預(yù)測(cè)的精度。從我個(gè)人來講，泥沙并不是我所擅長的，但從結(jié)果來看，對(duì)壩下河床沖刷情況跟原來的預(yù)測(cè)并沒有呈現(xiàn)相反的趨勢(shì)，原有預(yù)測(cè)的差異在來水來沙條件發(fā)生顯著變化的前提下也是可以接受的。不過，清水下泄帶來的生境改變問題，可能是我們后期環(huán)境管理要更加重視的一個(gè)問題。比如河湖關(guān)系問題，對(duì)棲息地的影響，對(duì)生物的影響等，都要高度重視。

記者：三峽蓄水清水下泄，可能對(duì)長江河口也會(huì)產(chǎn)生一些影響，如沉積減少，海岸沖刷、土壤鹽堿化。有人說這個(gè)問題很嚴(yán)重，但也有人不這么認(rèn)為，比如張仁教授，他認(rèn)為三峽蓄水對(duì)其“影響不大”，因?yàn)槿龒{僅僅把9、10月份的水減少了，而枯水期還要補(bǔ)水，這對(duì)鹽水入侵有好處也有壞處，所以總起來算差不多。再者，從宜昌至長江口長達(dá)1800公里的河道還有充分的泥沙補(bǔ)給，三峽蓄水對(duì)其“影響不大”。您是否贊同張仁的看法？

廖文根：我是比較贊同張仁老先生的說法的。從水量上說，除了水庫水面面積加大導(dǎo)致的水面蒸發(fā)有所增加外，三峽水庫下泄的水量并不會(huì)減少，三峽只是對(duì)這些水量從時(shí)間上進(jìn)行了年內(nèi)的再分配，從水的總量說對(duì)下游沒有影響。在河口咸潮方面，河口咸潮最厲害的時(shí)候是枯水期的時(shí)候，而不是在9月～10月這個(gè)蓄水期間，枯水期水量小、咸水上溯的距離長，而此時(shí)正是三峽水庫向下游補(bǔ)水的時(shí)候，水量比蓄水前還要大。三峽水庫蓄水以來，下游洞庭湖、鄱陽湖多次出現(xiàn)超低水位情況，三峽水庫在對(duì)下游的生態(tài)補(bǔ)水方面發(fā)揮了積極的作用，如果沒有三峽水庫的作用，這是做不到的。在河口生源要素補(bǔ)充方面，三峽水庫泥沙的攔截作用很小，長江河口生源要素的補(bǔ)充主要來自宜昌以下的長江中下游地區(qū)。從現(xiàn)有的有限觀測(cè)數(shù)據(jù)來看，三峽工程對(duì)于長江河口的侵蝕、生源要素補(bǔ)充、咸潮上溯以及生物多樣性等，還沒有任何跡像可以表明，三峽水庫蓄水之后對(duì)河口帶來了多么不利的影響。當(dāng)然，從長期的角度看，會(huì)不會(huì)還有一些其他的影響，這需要大量的長時(shí)間的觀測(cè)，來進(jìn)行系統(tǒng)的分析。

需要強(qiáng)調(diào)的是，正是因?yàn)橛辛巳龒{水庫，有了三峽水庫的調(diào)蓄能力，我們?cè)趹?yīng)對(duì)極端氣候不利影響方面有了更多的保障手段。實(shí)際上，近幾年三峽水庫在應(yīng)對(duì)洪澇和特大干旱方面也發(fā)揮很大的作用，這些是值得大書特書的。

上：2009年10月，中華鱘全人工繁殖取得成功。2010年1月7日，中國長江三峽集團(tuán)公司領(lǐng)導(dǎo)觀測(cè)中華鱘子一代產(chǎn)下的中華鱘卵。 攝影/黎明

下：中國長江三峽集團(tuán)中華鱘研究所舉行中華鱘增殖放流活動(dòng) 攝影/微光

關(guān)于水庫消落帶

消落帶的不利影響，主要還是景觀問題。

無論哪個(gè)水庫，由于徑流調(diào)節(jié)的需要，都會(huì)有消落帶問題。

消落帶對(duì)庫區(qū)水質(zhì)的影響很小。

記者：三峽水庫夏季最低145米水位運(yùn)行，冬季最高將達(dá)到175米運(yùn)行，這30米的消落帶除了景觀上的變化外，對(duì)環(huán)境、對(duì)水質(zhì)還有哪些影響？

廖文根：無論哪個(gè)水庫，由于徑流調(diào)節(jié)的需要，都會(huì)有消落帶的問題。蓄水初期，如果對(duì)消落區(qū)處理不當(dāng)，可能會(huì)有一些人群健康和流行疾病問題。三峽水庫蓄水至145米以上運(yùn)行已經(jīng)很多年了，以前擔(dān)心的由于消落帶可能帶來的一些衛(wèi)生、疾病等問題，都因?yàn)槲覀兊姆雷o(hù)工作做得到位而沒有出現(xiàn)。

如果說消落帶還有什么比較大的不利影響的話，我覺得主要還是景觀問題。消落帶對(duì)水庫水質(zhì)有沒有影響？理論上說，肯定有。天然情況下有植被，徑流下來之后，有這一層植被過濾。消落帶對(duì)水質(zhì)究竟有多大影響呢？我想不會(huì)很大。總體上來說，三峽庫區(qū)污染負(fù)荷量大約70%來自重慶以上的上游，在余下的30%里面又有70%～80%是兩岸庫區(qū)的城市污廢水排放。總之，消落帶對(duì)庫區(qū)水質(zhì)的影響很小。

2007年3月25日，三峽庫區(qū)消落帶植被恢復(fù)奉節(jié)示范試驗(yàn)區(qū)一角。 攝影/周會(huì)/CFP

記者：關(guān)于景觀問題，好像有研究機(jī)構(gòu)在研究耐水淹植物，準(zhǔn)備應(yīng)用于三峽消落帶，現(xiàn)在進(jìn)展怎么樣了？

廖文根：國內(nèi)有一些研究機(jī)構(gòu)在從事相關(guān)的研究工作，比如說三峽大學(xué)，他們?cè)谇褰隽艘恍┰囼?yàn)，但像三峽這樣幾十米深的消落帶，種植耐水淹植物還是比較困難。目前還沒有一個(gè)很好的辦法來解決消落帶生態(tài)恢復(fù)問題。

記者：國外這么深的消落帶有沒有？

廖文根：三峽水庫從發(fā)電量上說是世界第一，但是庫容不是最大的，壩高也不是最高的。在消落帶深度方面，消落帶達(dá)到30米左右的水庫在國際上還有很多。

記者：國外是怎么解決消落帶問題的？

廖文根：我還沒有查詢到有價(jià)值的相關(guān)文獻(xiàn)資料，也許因?yàn)樵趪庀鋷栴}并不是制約水電發(fā)展的重大生態(tài)環(huán)境問題，報(bào)道比較少的緣故。

關(guān)于水庫溫室氣體排放

自然狀態(tài)下的碳排放，不論其多大，都維持地球生命系統(tǒng)所必需的。

水庫蓄水時(shí)的一次性碳釋放與其長期效益相比，可以忽略不計(jì)。

三峽庫區(qū)的甲烷和二氧化碳的凈釋放量跟蓄水前比，幾乎沒有任何增加。

記者：關(guān)于水庫溫室氣體排放的研究好像還是個(gè)比較前沿的研究，請(qǐng)問水庫是怎么產(chǎn)生溫室氣體的？

廖文根：所謂溫室氣體，是指二氧化碳、甲烷、一氧化二氮等氣體。大氣中的溫室氣體具有吸收地表長波熱輻射的能力，大量溫室氣體排放到大氣中，可導(dǎo)致大氣溫度增加，產(chǎn)生類似溫棚的增溫效果。水庫溫室氣體排放的確是一個(gè)比較前沿的研究，我國有關(guān)水庫溫室氣體排放的研究還是始于最近幾年，對(duì)于水庫溫室氣體產(chǎn)生的機(jī)理還有待系統(tǒng)、深入的研究。總體來說，水庫蓄水后，在水庫底層發(fā)生的與被淹沒生物量有關(guān)的化學(xué)和生物化學(xué)過程將導(dǎo)致溫室氣體的產(chǎn)生。在有氧環(huán)境下，好氧菌分解庫底被淹沒的有機(jī)物并產(chǎn)生二氧化碳；在缺氧環(huán)境下，產(chǎn)甲烷菌通過分解庫底的有機(jī)物產(chǎn)生甲烷及少量二氧化碳。水庫排放溫室氣體的數(shù)量受到受淹植被情況、受淹土壤質(zhì)地、水庫庫齡、水庫運(yùn)行方式、氣候條件、水庫水質(zhì)等因素的影響，因此不同區(qū)域、不同類型水庫的溫室氣體排放情況不盡相同。

記者：有人說自然狀態(tài)下的碳排放量，不論其大小，都為地球生命系統(tǒng)所必需。那么二氧化碳排放和全球氣溫升高是一個(gè)什么樣的關(guān)系？

廖文根：正是因?yàn)闇厥倚?yīng)的存在，地球表面溫度才能保持相對(duì)穩(wěn)定。因此，自然狀態(tài)下的碳排放，不論其多大，都是維持地球生命系統(tǒng)所必需的。至于二氧化碳排放和全球氣溫升高是一個(gè)什么樣的關(guān)系，這是個(gè)很熱點(diǎn)的問題，專家們也還存在不同的看法。但主流的觀點(diǎn)還是溫室氣體人為過度排放導(dǎo)致了全球氣溫的升高。這個(gè)觀點(diǎn)正確不正確呢，也很難說。我個(gè)人認(rèn)為，這一觀點(diǎn)所基于的數(shù)據(jù)還不足以說明一定是二氧化碳排放導(dǎo)致了全球氣溫的升高。實(shí)際上，在地球歷史上有很多很多的時(shí)期，氣溫和二氧化碳的濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)在。在非主流研究者中，有人認(rèn)為不是二氧化碳升高導(dǎo)致了全球氣溫升高，而是由于溫度升高了導(dǎo)致了大氣中二氧化碳含量的升高。持這一觀點(diǎn)的學(xué)者也是在拿數(shù)據(jù)來說話的。總之，我覺得在現(xiàn)階段任何人都難以在自己的有生之年把這問題弄清楚。搞清楚它們之間到底是什么關(guān)系，重不重要？很重要。但是氣候變化問題已經(jīng)不是一個(gè)純學(xué)術(shù)問題，更重要的是，我們要清楚什么對(duì)我們國家的發(fā)展有利，為應(yīng)對(duì)氣候變化我們應(yīng)該采取什么樣的對(duì)策和發(fā)展模式，否則，就可能會(huì)給我們的發(fā)展帶來極大的影響，甚至造成極大的損失。

記者：國外曾有科學(xué)家對(duì)亞馬遜熱帶雨林地區(qū)水庫溫室氣體排放進(jìn)行研究，得出結(jié)論認(rèn)為：“在熱帶雨林地區(qū)建成的水電站，最初10年中，水庫甲烷和二氧化碳的釋放量約為同量級(jí)化石燃料電廠的4倍。”請(qǐng)問處于溫帶的三峽水庫的甲烷和二氧化碳的釋放將是一個(gè)什么樣的水平，與同量級(jí)化石燃料電廠相比，將是一種什么樣的情況？

廖文根：熱帶雨林的水庫與三峽水庫不具有可比性。因?yàn)橹脖弧⑼寥蕾|(zhì)地、光照、氣溫等自然條件不一樣。國外很多水庫在蓄水前是不清庫的，而我們國家對(duì)清庫有很嚴(yán)格的要求。熱帶雨林地區(qū)植物生長很茂盛，蓄水后基本都淹到庫底了，這些植物在水里腐爛之后，就會(huì)在釋放出甲烷。把這個(gè)結(jié)果拿來跟中國相比，是沒有意義的。現(xiàn)在沒有任何數(shù)據(jù)可以說明，中國的水庫在最初蓄水的多少年中溫室氣體排放量是同量級(jí)化石燃料電廠的多少倍。相反，從三峽水庫目前的監(jiān)測(cè)結(jié)果來看，雖然監(jiān)測(cè)的時(shí)間還很短，三峽庫區(qū)的甲烷和二氧化碳的凈釋放量跟蓄水前比，幾乎沒有任何增加。

由于人類對(duì)于水庫溫室氣體排放機(jī)理的了解還有限，溫室氣體排放問題一直是水電開發(fā)反對(duì)者的一個(gè)說辭。最近國外有一個(gè)著名期刊刊登了一篇有關(guān)三峽水庫可能是一個(gè)巨大的溫室氣體排放源的文章。對(duì)此，國家非常重視。科技部、國家能源局以及三峽集團(tuán)公司先后組織開展了專門的調(diào)查和研討。結(jié)果發(fā)現(xiàn)這篇文章完全違背事實(shí)，文章基于的觀察數(shù)據(jù)缺乏基本的科學(xué)性。

今年國家啟動(dòng)了一個(gè)973項(xiàng)目，其中有專題專門開展三峽水庫溫室氣體排放觀察研究。三峽集團(tuán)公司也很重視這個(gè)項(xiàng)目，專門出資支持相關(guān)的研究。經(jīng)過一個(gè)系統(tǒng)、連續(xù)的監(jiān)測(cè)，我們就可以用數(shù)據(jù)來全面闡述這個(gè)問題了。實(shí)際上，有關(guān)水庫排放溫室氣體這一問題，不論是國內(nèi)還是國外已經(jīng)形成普遍共識(shí)，像在中國這樣的溫帶地區(qū)興建水庫，只要清庫工作做得好，水庫的溫室氣體排放極為有限，與天然情況相比有些水庫甚至可能是溫室氣體的匯而不是源。

桃花魚，三峽古老的生物在蓄水后依然生活著。攝影/陳文

記者：有人認(rèn)為，水庫蓄水時(shí)的一次性碳釋放與其長期效益相比，可以忽略不計(jì)。請(qǐng)問這說法有道理嗎？我們應(yīng)該如何客觀全面地評(píng)價(jià)水庫的溫室氣體排放影響。

廖文根：是的。比如三峽工程，它的排放與水電的減排效應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是一個(gè)數(shù)量級(jí)的。2009年三峽～葛洲壩梯級(jí)電站全口徑發(fā)電960.96億千瓦時(shí)，相當(dāng)于全年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤3600萬噸，減排二氧化碳8200萬噸，二氧化硫90多萬噸。由于其顯著的節(jié)能減排作用，三峽工程被世界著名科普雜志《科學(xué)美國人》列入世界十大可再生能源工程。

關(guān)于水庫生物多樣性

人類活動(dòng)對(duì)于生物多樣性的影響是全方位的。影響最大的活動(dòng)就是對(duì)土地的占用，它使得很多生物喪失了棲息地。

水庫興建后，庫區(qū)的生物多樣性會(huì)增加，但這并不意味著需要保護(hù)的魚類就不重要。

記者：濕地是世界上公認(rèn)的物種最豐富的區(qū)域，盡管大壩對(duì)特有珍稀魚類的影響不可逆轉(zhuǎn)，但從較長的時(shí)間來看，濕地的生物多樣性保護(hù)作用，還好于一般的林地、河流。您是否同意這一看法？

廖文根：你是不是想說，水庫興建之后會(huì)形成更多的濕地，有了這些濕地又會(huì)對(duì)生物多樣性保護(hù)起到更好的促進(jìn)作用？

記者：正是這樣。

廖文根：這個(gè)問題不能這樣理解。首先，濕地是世界上物種最豐富的區(qū)域，這是沒錯(cuò)的。濕地由于其特有的生境條件比較適宜生物的生存和發(fā)展，生物往往在濕地表現(xiàn)得比較豐富。但是，水庫修建后對(duì)一些珍稀特有魚類帶來的影響是客觀存在的，而很多珍稀魚類法律上是要保護(hù)的，保護(hù)區(qū)內(nèi)也是不能興建任何工程的。

興建水庫之后可能帶來濕地的增加。根據(jù)國際濕地公約規(guī)定，6米以下水深的區(qū)域都屬于濕地。水庫興建后，庫區(qū)的生物多樣性會(huì)增加，但這并不意味著需要保護(hù)的魚類就不重要。這完全是兩回事。水庫蓄水后形成一個(gè)新的生態(tài)系統(tǒng)，跟原來的河流生態(tài)系統(tǒng)不一樣了，它影響了原有生態(tài)系統(tǒng)中的魚類或其他水生生物。不能因?yàn)橛行碌纳鷳B(tài)系統(tǒng)中生物多樣性增加了，對(duì)原有物種的影響我們就可以不重視。對(duì)魚類的保護(hù)，要在人工繁殖技術(shù)上形成一些突破。當(dāng)然，對(duì)于水生生境的保護(hù)要也應(yīng)當(dāng)跟上去。比如大的干流開發(fā)了，是不是可以保留一些小的支流。

記者：有人認(rèn)為，相對(duì)于人類生存所必需的種糧食、建房屋、修公路等等活動(dòng)來說，修建水庫對(duì)生物多樣性的影響是最小的。您是否同意這一看法？

廖文根：對(duì)這個(gè)觀點(diǎn)我有贊同的地方也有不贊同的地方。首先，人類活動(dòng)對(duì)于生物多樣性的影響是全方位的。影響最大的活動(dòng)就是對(duì)土地的占用，它使得很多生物喪失了棲息地。城市化是人類社會(huì)發(fā)展的必然進(jìn)程，但是也導(dǎo)致了全球每年有那么多物種在消失。種糧食，建房屋、修公路，改變了原有的陸地生態(tài)環(huán)境，這些活動(dòng)對(duì)于陸生生物來說，它的影響肯定是巨大的，比修建水庫對(duì)陸生生物的影響要大得多。但修建水庫對(duì)水生生物的影響，又比種糧食、建房屋、修公路這些活動(dòng)要大得多。修建水庫對(duì)于生物的影響，最主要的是對(duì)于水生生物的影響。因?yàn)榇髩螖r截了它的回游通道，攔截了物質(zhì)傳輸?shù)耐ǖ溃绷餍偷暮拥雷兂闪司徚餍偷乃兀@種影響是比較大的。

三峽珍稀保護(hù)植物——荷葉鐵線蕨。 攝影/陳文

巖白菜，野生于峽江懸崖上，頗有藥用價(jià)值。攝影/陳文

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溫室氣體的匯與源

在《聯(lián)合國氣候變化框架公約》中，所謂溫室氣體的源，簡(jiǎn)單的講，就是指溫室氣體向大氣排放的過程或活動(dòng)；而溫室氣體的匯是指溫室氣體從大氣中清除的過程、活動(dòng)或機(jī)制。具體說：溫室氣體的源是指溫室氣體成分從地球表面進(jìn)入大氣，如燃燒過程向大氣中排放CO2；或者在大氣中一些物質(zhì)經(jīng)化學(xué)過程轉(zhuǎn)化為某種氣體成分，如大氣中CO被氧化成CO2，對(duì)于CO2來說也叫源。溫室氣體的匯則是指一種溫室氣體移出大氣，到達(dá)地面或逃逸到外部空間（如大氣CO2被地表植物光合作用吸收），或者是溫室氣體在大氣中經(jīng)化學(xué)過程轉(zhuǎn)化，成為其它物質(zhì)成分，如N2O在大氣中發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)而轉(zhuǎn)化NOx，對(duì)N2O就構(gòu)成了匯。大氣溫室氣體的源有自然源和人為源之分。目前大氣溫室氣體濃度逐漸上升的主要因素是，人為活動(dòng)引起的人為源的增加。