長江中下游地區的主要水問題與對策

劉 松

朱建強 (長江中游濕地農業教育部工程研究中心，湖北 荊州 434025)

田 皓 (湖北省荊州農業氣象試驗站，湖北 荊州 434020)

長江中下游地區的主要水問題與對策

朱建強 (長江中游濕地農業教育部工程研究中心，湖北 荊州 434025)

田 皓 (湖北省荊州農業氣象試驗站，湖北 荊州 434020)

長江中下游地區是我國重要的糧、油、棉生產基地，是中國經濟發展最快的地區之一。伴隨著經濟的快速發展，水、土、大氣等方面的環境質量普遍較20年前有明顯下降。與此同時，洪澇威脅依然存在，旱澇并存、水環境、水生態形勢嚴峻。重點針對該區比較突出的與水環境、水生態有關的水問題，在總結國內外經驗的基礎上提出了相應的對策，旨在推動該區社會經濟可持續發展。

水環境；水生態；對策；長江中下游地區

水既是資源，也是環境，其正常功能受各種自然因素和相關社會因素影響。狹義上的水環境主要指各種水體的水質及污染，廣義上的水環境指地球上分布的各種水體及其密切相連的諸環境要素，如河床、海岸、植被、土壤等。水環境主要由地表水環境和地下水環境2部分組成，地表水環境包括河流、湖泊、水庫、海洋、池塘、沼澤、冰川等，地下水環境包括泉水、淺層地下水、深層地下水等。水環境同其他環境要素如土壤環境、生物環境、大氣環境等構成了一個有機聯系的綜合體，彼此聯系、相互影響、相互制約。水作為資源、生態和環境系統中最活躍、影響最廣泛的要素，其利用是水系統的正面效益；其過剩和不足的變化引起水旱災害，其質量演變造成污染，引起生態、環境退化或破壞等，則是負面效應。通常，水多、水少、水質、水位等，可綜合反映水環境狀況，水環境狀況直接影響自然生態和社會生態，會引發一系列水生態問題，如：強降水產生的短時間內陸地水過多，通常伴隨洪、澇、漬危害和水土流失以及泥石流，對生態將生產立竿見影的后果；持續時間較長的干旱則會使地表水資源減少，引起河、溝、湖、庫、塘堰水位降低乃至干涸，使水生生物所需的基本生態水位難以保證，農作物將因缺水出現旱象乃至旱災；工農業生產和生活污水排放對水體的污染，不僅加劇了水質性缺水，還將影響動植物生長及其產品品質，甚至發生生存危機；干旱化趨勢和地下水的過度開發使土壤干層不斷發展，加劇了荒漠化，使原本有動植物生產的地方失去了生機。當前，全世界面臨的水環境問題主要有洪澇災害、干旱缺水、河流干涸、河口淤積、水污染、水土流失、地下水位下降、海咸水入侵等。20世紀90年代以來，國內外由比較大的區域性洪澇、干旱和水污染事件引發的重大水生態問題，使越來越多的人認識到水環境和水生態之間的緊密聯系，生態水利、人水和諧的理念開始為更多的人所接受。本研究將通過分析明確長江中下游地區所面臨的比較突出水環境和水生態問題，試圖在總結國內外相關研究工作和經驗的基礎上提出有效的解決途徑。

1 長江中下游地區面臨的主要水問題

長江中下游地區是我國重要的糧、油、棉生產基地，亦為中國水資源最豐富地區，長江天然水系及縱橫交錯的人工河渠，使該區成為全國河網密度最大地區。這里淡水湖群集中、湖沼水生生物資源豐富，是中國水生植物和淡水水生動物分布最廣、產量最豐的地區。但水環境、水生態依然面臨嚴峻挑戰。現將該地區較為突出的水環境、水生態問題總結分析如下。

第一，洪澇災害威脅依然存在。三峽工程建成后將大大緩解洪水危害最嚴重的中游地區防洪壓力。但長江中下游仍有80×104km2的集水面積，河道泄洪能力和湖泊調蓄能力仍顯不足，蓄滯洪區建設嚴重滯后。多湖泊、多洼地是該區最基本的地貌特征，亞熱帶季風氣候在春夏時節的強降水過程非人力可以改變，洪澇災害仍然是威脅人民群眾生命財產安全的心腹大患。因為三峽工程改變不了長江中下游地區地勢平坦、多洼地、排水不暢的地形地貌，也不可能改變大氣環流和季風氣候。事實上，三峽工程運行后主要由于天氣異常，區域內強降水產生的洪澇災害幾乎年年發生，局部甚至很嚴重。2010年是三峽工程第三期完成的第一年，6月中下旬受極端天氣影響，長江中游區間的漢江支流丹江和白河，鄱陽湖水系信江、撫河和贛江等發生了超歷史紀錄洪水，洞庭湖水系湘江發生了歷史第三高水位的洪水，鄱陽湖及長江干流九江段2003年以來水位首次超警；7月中下旬，長江三峽水庫和漢江丹江口水庫分別出現建庫以來最大和第二大入庫洪峰流量，長江中下游監利、螺山、漢口、九江、大通河段及漢江下游發生超警洪水。湖南和湖北在一段時間內出現多次強降雨，造成多次重復受災，武漢、杭州等大城市因強降雨一度遭受嚴重內澇。2011年，長江中下游地區在遭遇嚴重的春旱之后，6月上中旬因強降水又出現了嚴重的洪澇災害。綜上可見，在大江大河治理的基礎上，加強區域內中小河流的洪澇治理十分重要。

第二，以澇為主、旱澇并存。從氣候看，長江中下游地區大部分位于北亞熱帶季風氣候區，小部分位于中亞熱帶北緣，年降水量1000～1400mm，降水多集中于春夏兩季，特別是夏季強烈的梅雨過程，極易產生嚴重澇災，區域性大澇平均3～5a就會發生一次，其中，隔年澇、連年澇也有一定發生。另一方面，由于降水時空分布不均，在有些年份會出現比較嚴重的干旱，在同一年內也存在嚴重的干旱時段。梅雨過后，因受西太平洋副熱帶高壓控制，其中一些地方60%的年份出現25d以上連續少雨的伏旱或伏秋連旱。1951年湘、贛發生初夏旱和伏旱，1959年鄂、湘、皖、蘇南和贛北部分地區7～8月上旬夏旱，部分地區延至9月，出現伏旱和秋旱，以皖、鄂受旱最為嚴重；1960年湘、贛大部和鄂部分地區7～8月降水經常年偏少3～5成，夏旱比較嚴重，對中稻生長影響較大；1986年鄂、湘兩省發生了較重的春夏旱；2000年湖北省大部地區出現了歷史罕見的嚴重春旱，夏收作物大幅減產，春耕春播嚴重受阻，農業經濟損失66億元多；2006年湖北、2007年湖南和江西等均出現了比較重的旱情。在同一年，旱澇并存、交替出現也比較普遍。1988年和2011年長江中下游地區旱澇并存，交替出現，危害嚴重。1988年，鄂、湘、蘇、皖夏澇成災，后又遇嚴重的秋冬連旱。2011年則是春季重旱，早稻和水產養殖遭受重創，6月初后出現急轉澇，不少地方出現了嚴重洪澇災害，對農業生產和人民生活均造成了很大影響。根據朱建強[1]對江漢平原四湖流域中區的研究，旱澇并存在春、夏兩季出現較多，發生概率分別為0.541和0.486。所以從防災減災看，在水資源工程配置上要考慮旱澇兼治。

第三，荊江南岸松滋河、虎渡河、藕池河、調弦河(簡稱荊南四河)的水環境、水生態形勢嚴峻。四河長期分泄荊江洪水使大量泥沙進入洞庭湖，造成分流量不斷減少[2]，三峽工程投入運行后也未改變這種狀況，某種程度上還使沿岸用水和水環境、水生態形勢變得更嚴峻。三峽工程自2003年蓄水運行后，干流河床下切、中下游水位逐漸降低，荊南四河分流進一步減少，對枯水期這些河流沿岸的農田灌溉、居民飲水和水環境造成了較大影響。以松滋河為例，2003年三峽工程蓄水后，松滋河分流減少、河床淤積，枯水期比以往提前1個多月，枯水期水位較常年低0.5m左右，低水位從冬季一直到5月下旬至6月上旬，比過去延長50d左右，2004年和2005年冬季出現了斷流，2006年8月初就出現了斷流。松滋河分流減少乃至斷流，使沿岸松滋市和公安縣40多萬人飲水受到影響，沿河涵閘不能自流灌溉、抗旱成本增加。據湖北省荊州電視臺2011年10月11日報道，長江已進入枯水期(較往年提前了一個月)，荊南四河基本斷流。由于從長江的分流量減少、流速變緩，荊南四河水體自凈能力降低、水質變差，從2007年開始，每年冬春時節松滋河全流域、虎渡河與藕池河及調弦河的部分斷面就會出現水華現象。再者，荊南四河枯水期延長至5月下旬至6月上旬，會影響早稻和中稻灌溉用水，如果缺水問題得不到有效解決，水作改旱作將不可避免，農業種植制度也會隨之改變。再者，荊南四河分流減少將引發洞庭湖流域多重水生態和水環境問題。因此，解決好荊南四河的水環境和水生態問題，事關重大。

第四，內河水系水污染加劇、水生態惡化。2010年湖北省降水較常年偏多22.5%，即使如此，地表水水質比往年還略有下降，主要湖泊、水庫中水質較差符合Ⅳ類、Ⅴ類標準的占36.4%，水質污染嚴重為劣Ⅴ類的占9.1%[3-4]。位于長江三角洲腹地的太湖流域，水質在20世紀60年代為I～Ⅱ類，70年代為Ⅱ類，80年代初為Ⅱ一Ⅲ類，80年代末全面進入Ⅲ類，局部為Ⅳ～V類，90年代中期平均為Ⅳ類，1/3湖區水質為V類或劣V類，如今以Ⅴ類水質為主，藍藻、水花生頻發，湖泊富營養化嚴重[5-6]。近十多年來，隨著經濟快速發展，污水排放有增無減，由于大量工業廢水和生活污水未經處理直接排入內河水系，加之農業大量使用化肥農藥，長江中下游平原地區河溝、湖泊水污染難以有效控制，導致水環境惡化、水生態系統退化，水質型缺水普遍，農村地區60%～70%的人口存在飲水不安全問題，另外，因水環境惡化，天然魚類等水生生物資源衰退，物種生物多樣性下降[6-7]。

第五，湖泊濕地萎縮，生態系統退化。20世紀50年為解決溫飽問題，開始了自宋代以來圍湖墾殖的第3次高潮，由此喪失了不少湖泊水面。泥沙淤積也是該區域湖泊萎縮的重要原因，洞庭湖尤為突出[7]，年淤積速率達3.7cm，洞庭湖湖盆目前已高出江漢平原5～7m。由于圍墾和泥沙淤積等原因，長江中下游地區的湖泊面積由20世紀50年代的17198km2減少到目前的6600km2。因湖泊大幅度萎縮，長江中游地區調蓄洪水的能力大減，防洪壓力增大，與過去同樣頻率洪水造成的危害相比，損失明顯上升，出現了中洪水、高水位、大損失的現象。長江“98”大洪水同“54”大洪水相比，具有洪量小、水位高、損失大的特點。以沙市為例，1998年最大洪峰流量略高于60000m3/s，比1954年約少10000m3/s，而最高洪水位(45.22m)卻比1954年(44.67m)高0.55m；從受災范圍來看，1954年洪水的主災區是江漢平原，而1998年洪水除此之外，上至川渝、下至江西九江、安徽安慶等都嚴重受災。在湖泊萎縮嚴重影響防洪的同時，湖泊生態系統也在逐漸退化。20世紀80年代以來，伴隨著人口增加、經濟發展，大量耗氧物質、營養物質和有毒物質排入湖泊，導致水體透明度、自凈能力和溶解氧下降，使原有的水生植被群落因缺氧和得不到光照而成片死亡，水體中其他水生動物、底棲生物的種類也隨之減少，生物量降低，取而代之的是浮游植物(藻類)，最終形成以藻類為主體的富營養生態體系。

3 解決區域水問題的主要對策

針對上述水環境、水生態問題，必須根據長江中下游地區的實際情況采取以下主要對策。

首先，要進一步完善區域內防洪工程體系，加強防洪薄弱環節建設，重點是中小河流治理、中小水庫除險加固和山洪災害防治，加強重要支流治理和控制性樞紐工程建設，進一步增強防洪減災能力。隨著經濟發展，要逐步加大水利建設投入，提高工程建設標準，增強抵御洪澇災害的能力，防洪工程建設應優先考慮水庫工程建設。在區內中小河流的中下游地區，應因地制宜地新修加固堤防，提高城市和農村抗御洪水的能力。由于該區所處的地理位置以及地貌和氣候特點，決定了洪澇危害發生的必然性、治理的長期性和艱巨性，要構建江、河、湖、庫四位一體的綜合防洪治澇體系。必要時，可把稻田納入洪澇防治減災體系，保證必要的稻田種植面積、發揮稻田的調蓄功能，對長江中下游洪澇防治有不可低估的作用[8]。在出現內澇時，通過稻田進行調蓄，既可以減輕澇漬災害，又能減少外排水量、節省排水費用。需要指出的是在利用稻田進行水調控時，應從實際出發，兼顧生產與防洪，少雨干旱季節宜采用濕潤灌、間歇灌等節水灌溉方式，以降低灌溉用水成本、提高用水效率，實現增產增收。在江河汛期，一般情況下，稻田調蓄應以作物不致嚴重減產為原則；非常情況下，從全局出發可利用稻田進行調蓄，合理進行水調度。但災后應積極采取補救措施，把洪澇對糧食生產造成的損失盡可能降到最低程度。

其次，建立旱澇兼治、多水源聯合運用的水資源系統。長期以來，我國南方地區比較突出的是洪澇問題，排水系統相對比較完善。由于雨水總體上比較充沛，針對階段性干旱僅采取補充灌溉，且主要依賴地表水進行農田灌溉，不像北方地區有完善的灌溉系統。因此，當地表水匱乏時，賴以地表水源的灌溉系統就喪失了其應有的功能。顯然，為了應對以后出現類似的干旱威脅，在不放松中小流域洪澇防治和農田澇漬防控的前提下，需借鑒北方灌區的有益經驗，建立井渠結合、地表水與地下水聯合運用的水資源系統。另一方面，要緊密結合區域實際，根據區域降水、水系和澇澇災害發生特點，研究和探索旱澇兼治、引提結合、蓄排結合、排為灌用的農田水利工程布局及其配套技術。目前，農田排水治理的標準一般偏低，僅能達到5年一遇除澇標準，而且由于工程老化、年久失修等原因，實際排澇能力還要低。故當前農田工程防御澇漬災害的能力還遠不能適應農業發展的要求，應適當提高農田工程建設標準，進行旱、澇、漬綜合治理。在目前平原湖區骨干水利工程體系已經形成的大背景下，水利工程的重點要放在現有工程的挖潛改造和田間工程的配套建設上，切實做好水利進田間是當前和今后農業旱、澇、漬害綜合治理的重中之重。

第三，在洞庭湖水系治理中統籌解決荊南四河水環境水生態問題。應當看到，三峽工程建成后洞庭湖作為長江最大的調蓄湖泊其作用仍不可替代，妥善處理長江中游一系列水問題的核心在于處理好長江與洞庭湖的關系。荊南四河作為江湖關系的紐帶，分流口及河道整治必須綜合考慮，宜由國家流域管理機構長江水利委員會協調湖北、湖南兩省有關洞庭湖水系的整治和綜合管理工作。通過長江入洞庭湖四口河系優化，興建平原水庫、嚴格水環境保護，解決四河沿岸及部分地方的工程性和水質性缺水問題，再結合引水工程建設解決一部分地方的資源性缺水問題，今后要把洞庭湖作為一個整體的濕地生態系統，統籌考慮經濟社會發展與水資源、水環境承載能力的關系，從單純的江湖整治向江湖管理、保護和綜合治理轉變。

第四，綜合防治水污染，凈化水環境。要實現水資源可持續利用，必須加強水資源保護和水環境治理。地方政府及其水管理和環保部門需要依據水功能區劃確定的水質管理目標，逐步落實管理措施，明確不同水域的納污能力，制定水資源保護規劃和污染物排放總量控制方案，全面提高水資源監測能力和預報能力，對突發性的水污染事件具有快速反應和處置的能力。有效控制污染物排放總量是水環境、水生態保護的關鍵環節，必須加大工業廢水和城市綜合污水的治理力度，要區別不同情況采取切實可行的技術措施和管理措施，防止或減輕水污染。對于工業廢水、污水，生產企業要進行環保投入，建立與自身規模相適應的污水處理系統，保持設備經常運行，不偷排、超排污水，自覺做到達標排放；作為環保部門，要堅持定期監測與不定期抽查相結合，加大監測力度，依法依規重懲排污企業。對于靠近水體的生活區，當沒有截污的和進行前置處理的條件時，在水體保護中可選擇適當位置，建設若干個分片控制的潛流人工濕地用于生活污水處理，同時，還可采用微生物制劑、生物浮床凈化和種植適當的水生植物進行水環境、水生態修復。從農業本身看，依靠科技進步和農業綜合開發大力推進澇漬中低產田改造、科學進行農業水土管理(如配方施肥、控制排水等)，也是凈化水環境的一個重要環節。存在于漬害田土壤中大量的還原性有毒物質通過滲流或排水系統進入塘、湖，亦會加重水污染程度，另一方面，農田過量施肥也會影響周邊水環境。因此，要加大澇漬中低產田改造力度、采取科學的水肥管理技術，對于改善水環境和發展生產均具有重要現實意義。還可根據平原湖區水網密織、適宜農業種植和水產養殖的實際，積極倡導漁農結合，實行以水為載體的物質、養分循環利用，大力推廣農業節水環保技術。

第五，在合理開發利用的前提下，積極保護濕地資源。長江中下游平原區經過長期墾殖活動已形成了濕地自然生態系統與農業生態系統共同組成的自然、人工復合濕地生態系統，如今已經成為我國農業的黃金地帶。這種情況下，如何在開發利用濕地資源的同時保護好濕地，顯得尤為重要。根據平原湖區水土資源特點，要積極發展濕地生態農業，通過濕地生態農業建設，確保濕地生態環境進入良性循環，建立人工濕地生態系統，探索有中國特色的濕地開發與保護的新途徑，使濕地資源得到永續利用，實現濕地保護與高效利用的統一。推進濕地生態大農業建設，農業要從改良土壤、優選品種、提高單產上求發展，通過生態工程提高濕地生態系統生產力；水面著力發展名、特、優水產品種養，適度發展水禽養牧業，通過深加工提高經濟效益；嚴禁未經處理或處理未達標的污水排放，遏制日趨嚴重的濫漁過牧和掠奪性利用水草，使濕地生態逐步得到恢復。

第六，借鑒國外經驗，保護水環境和水生態。從20世紀50年代初到80年代初，美、德、法、日等發達國家先后完成工業化過程，各國產業結構變遷基本上都經歷了農業比重持續下降、工業比重先上升后趨于下降、服務業比重逐步上升的發展過程。這一時期工業生產的增長和經濟社會的發展，帶來了嚴重的水環境污染，經濟社會發展和環境保護之間的激烈矛盾對產業結構調整提出了迫切要求。實踐證明，工業結構內部調整及產業技術提升，特別是勞動密集型產業的比重減少和技術提升，以及第三產業技術提升，對水環境改善作用顯著。將主要國家在水環境、水生態保護方面的主要措施可歸結為以下8點[9-10]：(1)調整產業結構，節水減排，大力發展循環經濟。(2)實行污染物總量控制，即在滿足水質標準的條件下，按水體能夠接受的某種污染物的最大日負荷量控制污水排放，同時要考慮安全臨界值和季節變化。(3)制定合理的農業面源污染控制策略。挪威、丹麥等一些歐洲國家先后實施化肥稅以控制化肥的施用量，但收效不明顯；美國主要采用基于志愿和獎勵的最佳管理措施控制農業面源污染，包括采取工程措施(攔截、降解、沉降污染物)和非工程措施(規劃、管理、教育)，日本主要通過立法和技術措施控制農業面源污染，美日的采取的措施取得了較好效果。(4)強化污水配套設施建設。近20多年來，歐美不少發達國家成倍地增加下水道整頓和城市污水處理廠的費用，提高下水道普及率、擴大污水處理范圍，城市污水處理廠建設向著區域化、大型化發展。(5)建立飲用水安全保障體系。國外發達國家一般運用法律手段保障飲用水安全，嚴格飲用水水質標準。(6)多途徑控制有機毒物。主要包括：推行清潔生產實現減廢減毒；進行生產末端廢水處理，削減有毒有機污染物排放；實行點源控制與生態風險管理。(7)充分發揮經濟杠桿作用防止水污染，包括收取排污費、將污水處理和水資源許可費計入水價、對差額用水進行處罰、建立排污權交易制度、利用市場融資建設污水處理廠等。(8)對水源保護區實行生態補償。例如美國田納西河流域管理計劃、耕地保護性儲備計劃和紐約流域保護和補償計劃等，另外，哥斯達黎加的環境服務支付項目、美國河流污染信貸交易、澳大利亞的水分蒸發蒸騰信貸、哥倫比亞的流域管理生態服務稅以及巴西生態商品和服務流通所的收入機制等等，都是生態補償的成功案例。

4 結語

水環境、水生態涉及自然和社會生活的各個方面，是社會經濟與人口、環境協調可持續發展的關鍵。如何保護水環境及相關生態系統、加強區域水生態保護與修復，是全面建設小康社會、實現國家現代化所面臨的嚴峻挑戰，迫切需要根據區域自然地理特點和社會經濟發展水平等進行探索性研究和創新性實踐。在這個過程，需要借鑒國外經驗并結合各地實際，建立具有中國特色的水環境、水生態保護體系，把水資源的開發利用與生態保護結合起來，著力解決好資源、環境與發展的關系，走可持續發展的道路，這是當今中國走向現代化、面向未來的必然選擇。

[1]朱建強. 易澇易漬農田排水應用基礎研究[M]. 北京: 科學出版社,2007: 57-60,

[2]易光曙. 漫談荊江[M]. 武漢: 武漢測繪科技大學出版社,1999:360-364.

[3]湖北省水資源網. 2010年湖北省水資源公報[EB/OL]. http://219.140.162.169:8888/szy/web/NewsLook.asp?ArtID=607,2011-04-02.

[4]中國發展門戶網.湖北省環境質量狀況(2010)[EB/OL]. http://cn.chinagate.cn/infocus/2011-06/15/content_22787909_2.htm,2011-06-15.

[5]百度百科.長江中下游地區[EB/OL]. http://baike.baidu.com/view/326742.htm.

[6]劉文高,劉岳州,張衛民,等. 淺議太湖流域水環境問題與水生態系統的修復[J]. 西南給排水,2009,31(3): 6-8.

[7]李世杰,竇鴻身,舒金華,等. 我國湖泊水環境問題與水生態系統修復[J]. 中國水利,2006,(13): 14-17.

[8]喬文軍,朱建強. 長江中下游平原區汛期稻田水管理技術[J]. 湖北農學院學報,2004,24(3): 210-215.

[9]吳云波,丁娟,孫兆海,等. 國外經驗對江蘇省水環境保護戰略制定的啟示[J]. 環境科技,2011,24(2): 75-78.

[10]呂 晉. 國外水源保護區的生態補償機制研究[J]. 中國環保產業,2009,(1): 64-67.

10.3969/j.issn.1673-1409(S).2012.01.012

X37

A

1673-1409(2012)01-S042-05

2012-01-08

公益性行業(農業)科研專項經費項目 (20120302);湖北省自然基金項目(2011CDB010)。

劉 松(1971-)，男，湖北荊州人，碩士生，高級工程師，主要從事環境保護技術及其管理。

朱建強，E-mailzyjb@sina.com。