朱 偉,姜謀余, 2,蔡 勇,楊 平
(1.河海大學(xué)環(huán)境學(xué)院,江蘇 南京 210098;2. 中國水利學(xué)會,北京 100053;3. 江蘇省水利廳農(nóng)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(dǎo)“親自然河道”治理模式
——對我國農(nóng)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(xué)環(huán)境學(xué)院,江蘇 南京 210098;2. 中國水利學(xué)會,北京 100053;3. 江蘇省水利廳農(nóng)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(jīng)從城市河道、大江大河治理進入農(nóng)村河道和中小河道治理。針對農(nóng)村河道治理工程中出現(xiàn)的一些問題,總結(jié)國內(nèi)外河道治理的經(jīng)驗,分析我國河道治理所處的階段,設(shè)定污染控制的情景模式,明確我國農(nóng)村河道的概念、治理目標(biāo),并討論治理目標(biāo)的層級規(guī)律、水質(zhì)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(nóng)村河道治理提供理論、思路、方法上的借鑒。
農(nóng)村河道;河道治理;中小河道;親自然河道;層級規(guī)律;過渡性方式
我國提出建設(shè)生態(tài)文明以后,水生態(tài)建設(shè)工作得到快速推進,各地競相制定水生態(tài)文明建設(shè)規(guī)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(jīng)開始重視農(nóng)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(zhì)得到改善。而我國中小河流和農(nóng)村河道治理工作的啟動標(biāo)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(zhì)、恢復(fù)生態(tài)的系統(tǒng)性工作,這一工作的啟動具有里程碑意義。中小河流和農(nóng)村河道的水質(zhì)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(chǔ)的支撐。
長期以來,農(nóng)村水利工作主要圍繞保障農(nóng)業(yè)灌溉和農(nóng)業(yè)生活用水等而開展。近幾年的中小河流及農(nóng)村河道治理工程已與過去有明顯的差異,現(xiàn)在的河道治理工程有明確的改善水質(zhì)、修復(fù)生態(tài)目標(biāo)。但是,這種以生態(tài)文明建設(shè)為背景、以水質(zhì)改善和生態(tài)修復(fù)以及景觀建設(shè)為目的的農(nóng)村河道治理,在我國還處于探索和實踐的階段。目前我國農(nóng)村河道治理工程的經(jīng)驗借鑒來自3個方面:一是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)水利工程的技術(shù)和經(jīng)驗;二是在城市河道、大江大河治理中積累的經(jīng)驗和形成的技術(shù);三是國外中小河道治理的技術(shù)和經(jīng)驗。過去的農(nóng)業(yè)水利工程中也有一些對水質(zhì)改善和水生態(tài)修復(fù)考慮的實例,但尚未形成系統(tǒng)的思路和方法。與城市河道不同的是,農(nóng)村河道污染與居民生活和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)密不可分,因此城市河道治理技術(shù)在農(nóng)村河道治理的適用性上需要調(diào)整;而且我國的農(nóng)村生活方式與國外的農(nóng)村生活方式也具有一定的差異,因此,在借鑒國外農(nóng)村河道的治理經(jīng)驗時,必須思考適合我國中小河道的治理思路、方法、技術(shù),這是我國中小河道(包括農(nóng)村河道)開展水生態(tài)文明建設(shè)的當(dāng)務(wù)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(tài)更加接近于自然狀態(tài)。這也奠定了歐洲國家農(nóng)村河道水質(zhì)良好、水生態(tài)健康的基礎(chǔ)。借鑒歐洲的模式,日本提出了“多自然河道”治理的思路。經(jīng)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(nóng)村”建設(shè)計劃,較為徹底地對農(nóng)村生活污水、畜禽養(yǎng)殖廢水進行了治理。我國臺灣則更多地借鑒日本的經(jīng)驗,在多自然河道修復(fù)思路的指導(dǎo)下開展河道治理。日本在2006年創(chuàng)造了“里川”[1](“里”這個漢字在日語里是指故里的“里”,有故鄉(xiāng)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(shè)施后,在生活區(qū)域內(nèi)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(lián)系的河流,具有生活水源、漁場用水、農(nóng)業(yè)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(shù)是來自農(nóng)村山地、流經(jīng)農(nóng)村地帶。所謂“里川”,就是河流與人的生活密切相關(guān),人對河流有著適度的干預(yù),但河流保持良好的水質(zhì)和健康的生態(tài),因此也可以認為是一種以農(nóng)村為背景的“人與河流和諧相處”狀態(tài),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(nóng)村河流競相建設(shè),并申請世界農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn),農(nóng)村河流管理從簡單的用水、防災(zāi)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(nóng)村具有人口密集、河流眾多、地域廣博、地區(qū)差異巨大的特點。江浙南方一帶河網(wǎng)密集,一個村莊內(nèi)流淌幾條小河,而北方干旱地區(qū)河流稀少,多是一些季節(jié)性河流。我國農(nóng)村地區(qū)受到工業(yè)化、城市化發(fā)展的強烈?guī)?土地利用形態(tài)、社會形態(tài)都在動態(tài)變化之中。大多數(shù)農(nóng)村既有農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動,又有中小企業(yè)生產(chǎn)活動。這些農(nóng)村圍繞經(jīng)濟發(fā)展,各種養(yǎng)殖業(yè)、農(nóng)莊式旅游業(yè)和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)快速興起,傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式、農(nóng)業(yè)社會正在發(fā)生著劇烈的變化。而與農(nóng)村河道管理相關(guān)的職能分散在水利、環(huán)保、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、住建等各個部門,河道治理工程的資金大多數(shù)采取層層補貼的方式,使得河道治理工作的統(tǒng)籌和協(xié)調(diào)具有一定的難度。在這樣的現(xiàn)狀條件下,如何進行我國農(nóng)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(nóng)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(qū)、直轄市水利(水電)廳(局)認定。在當(dāng)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(zhèn)級行政區(qū)的概念了。可以大致認為農(nóng)村河道對應(yīng)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(tǒng)一用“農(nóng)村河道”這個概念。
農(nóng)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(chǎn)密切相關(guān)的關(guān)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(nóng)村處于水質(zhì)良好、生態(tài)健康的狀態(tài)。而近些年到農(nóng)村進行調(diào)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(nóng)田大量使用化肥農(nóng)藥,農(nóng)村河道普遍存在水質(zhì)惡化、生態(tài)退化、景觀劣化的現(xiàn)象。由于工業(yè)化、城市化進程的加快,一些郊區(qū)農(nóng)村變成了城市的一部分,有些甚至變成了“城中村”,而大多數(shù)農(nóng)村年輕人進城打工,進行農(nóng)業(yè)勞作的主力是留守老人,農(nóng)村出現(xiàn)“空洞化”的社會現(xiàn)象。有些農(nóng)村進行土地使用權(quán)的流轉(zhuǎn),出現(xiàn)承包制的“大戶農(nóng)家”,而大戶農(nóng)家多進行經(jīng)濟作物生產(chǎn),與傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式有很大的不同?!稗r(nóng)改水”工程的實施,基本上使農(nóng)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(nóng)民保護河道水質(zhì)的意識也逐漸淡漠。農(nóng)村社會的這些變化徹底改變了農(nóng)村河道和農(nóng)村社會之間的關(guān)系,引發(fā)了農(nóng)村河道的一系列問題??梢?農(nóng)村河道的修復(fù)要從改善農(nóng)村河道和農(nóng)村社會的關(guān)系出發(fā),這才是解決問題的根本。
目前農(nóng)村河道治理工程中,大多數(shù)提出了水質(zhì)改善、生態(tài)修復(fù)、景觀構(gòu)建的目標(biāo),如,江蘇省水利廳正在推行的“水美鄉(xiāng)村”創(chuàng)建工作中,明確提出了“河暢、水清、岸綠、景美”的建設(shè)目標(biāo)[2]?!昂訒场笨梢岳斫鉃楸U虾拥婪篮榕艥?、灌溉的功能,解決河道淤積、堵塞的問題;“水清”顯然是水質(zhì)指標(biāo)的定性表述;“岸綠、景美”則潛存著生態(tài)和景觀的目標(biāo)。可以認為,我國農(nóng)村河道治理的主要目標(biāo)除保障河道防洪排澇、灌溉的功能外,水質(zhì)改善已成為核心任務(wù),而生態(tài)健康和景觀建設(shè)也成為追求的方向,這與傳統(tǒng)的水利工程有著很大的區(qū)別。
當(dāng)前農(nóng)村河道治理明顯呈現(xiàn)多目標(biāo)的特征,而這些目標(biāo)之間與河道的整體健康密切關(guān)聯(lián)。從農(nóng)村河道的健康要素來看,其構(gòu)成一般包括6個方面:河道物理形態(tài)、水動力條件、水質(zhì)、生態(tài)、景觀、文化,而這6個要素具有逐次上升的層級關(guān)系。上一級要素的健康應(yīng)以下一級要素的達成為前提。對農(nóng)村河道而言,其第1層級的構(gòu)成要素就是河道物理形態(tài),即河道的斷面、深淺、坡度、彎曲、底質(zhì)、是否有灘地等等。這些物理形態(tài)是農(nóng)村河道最基礎(chǔ)的底層級要素。這一要素的改變,大多數(shù)是通過清淤、護岸等工程手段來實現(xiàn),相對不受其他因素的干擾,是最易于修復(fù)的要素。第2層級的構(gòu)成要素則是水動力條件,如水的連通性、流動性、交換性、季節(jié)變化性等。要在河道物理形態(tài)的基礎(chǔ)上進行這些要素的修復(fù),而流域水份涵養(yǎng)的變化、用水和排水條件,都會對這一要素產(chǎn)生影響。第3層級是水質(zhì),主要是污染源的問題。農(nóng)村生活污水、農(nóng)業(yè)面源污染(化肥農(nóng)藥的流失)、垃圾污染、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)廢水的排放、農(nóng)業(yè)廢棄物(秸稈等)的丟棄、畜禽養(yǎng)殖廢水和糞尿的流入等都是造成農(nóng)村河道水質(zhì)惡化的原因。要改善水質(zhì),必須在這些污染源的削減上采取措施。第4層級才是生態(tài),也就是說生態(tài)修復(fù)是基于河道物理形態(tài)、水動力條件、水質(zhì)基礎(chǔ)上的目標(biāo)。農(nóng)村河道的生態(tài)系統(tǒng)由河道內(nèi)生物和這些生物周圍的環(huán)境構(gòu)成。而河道內(nèi)的環(huán)境條件基本決定了生物種類、數(shù)量以及生物之間的關(guān)系,也就是常說的“環(huán)境決定生物”。 對于農(nóng)村河道的水生生態(tài)系統(tǒng)而言,除了河道物理形態(tài)、水動力條件外,水質(zhì)是決定性的環(huán)境因子??梢哉J為,如不改善水質(zhì),農(nóng)村河道的生態(tài)修復(fù)就會流為空談。而第5層級的景觀和第6層級的文化,應(yīng)該是在前幾個要素改善的基礎(chǔ)上得到的。可以認為,河道物理形態(tài)、水動力條件、水質(zhì)這1—3層級的構(gòu)成要素屬于物理、化學(xué)性的物質(zhì)要素;而第4層級的生態(tài)應(yīng)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(jié)水環(huán)境治理、水生態(tài)修復(fù)經(jīng)驗時,提出了 “物質(zhì)-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(nóng)村河道健康所具有的層級構(gòu)造來看,河道物理形態(tài)、水動力條件、水質(zhì)第1—3層級屬于“物質(zhì)”的階段;第4層級的生態(tài)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(tài)-水動力條件-水質(zhì)-生態(tài)-景觀-文化順序進行河道治理,就會得到有效的、可持續(xù)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(biāo),這就出現(xiàn)了治理目標(biāo)的階段性問題,也就是要根據(jù)農(nóng)村河道和流域現(xiàn)階段的狀態(tài)以及變化趨勢,分析在目前階段實現(xiàn)可達目標(biāo)所要做的工作和只為未來的目標(biāo)而打基礎(chǔ)的工作。首先,河道物理形態(tài)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(shù)情況下改變底層要素的工作易于實施。這也是在農(nóng)村河道整治中岸坡工程、清淤工程、引調(diào)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(chǎn)生根本性影響,也就是這些工作很難對水質(zhì)、生態(tài)產(chǎn)生根本性、持久效果的原因。當(dāng)然有一些調(diào)水工程發(fā)揮了很好的水質(zhì)改善效果,但這種水質(zhì)改善是通過外部系統(tǒng)的物理輸入來完成的,不代表系統(tǒng)內(nèi)實現(xiàn)了獨立、完全的河流健康。
從層級關(guān)系而言,如要改變河道水質(zhì),必須通過削減污染源來實現(xiàn)水質(zhì)改善的目標(biāo)。與城市河道治理中大量采用管網(wǎng)收集和處理污水技術(shù)進行污染源的截留相比,農(nóng)村地區(qū)生活污水分散、農(nóng)業(yè)面源廣泛、垃圾秸稈普遍、畜禽糞便常見的現(xiàn)狀下,進行分散型污水處理,或者在污染發(fā)生前加以抑制才是最主要的手段。這種情況下技術(shù)固然非常需要,但更為有效的措施可能是環(huán)境管理。但在農(nóng)村實施環(huán)境管理,僅僅靠環(huán)境立法和執(zhí)法是很難奏效的,應(yīng)該通過將環(huán)境保護融入農(nóng)村的生活和生產(chǎn)中,才能產(chǎn)生效果。這種方法也是生活環(huán)境主義者所主張的[4]。農(nóng)村河道整治工程如果希望得到徹底的水質(zhì)改善效果,不僅要協(xié)同水利以外的部門進行污染源的控制,更應(yīng)從現(xiàn)階段農(nóng)村社會特點出發(fā),從改變?nèi)藗兩罘绞降慕嵌?來完善環(huán)境管理體系,抑制污染源的產(chǎn)生。
一旦農(nóng)村河道的物理形態(tài)、水動力條件、水質(zhì)得到改善,生態(tài)修復(fù)就會不期而至。自然生態(tài)具有一定的自修復(fù)能力,如果環(huán)境條件得到改善,相應(yīng)健康的生物系統(tǒng)會自發(fā)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(dāng)然,還需要人為地對固有物種進行保護、對外來物種進行驅(qū)除。在這樣的基礎(chǔ)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(nóng)村河道以及農(nóng)村流域所處的階段來看,恢復(fù)河流健康最大的障礙是水質(zhì)問題。就農(nóng)村河道整治的目的而言,以改善河道物理形態(tài)和水動力條件為目的的工程,目標(biāo)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(zhì)改善的目標(biāo)。這就形成了一個“瓶頸”,使圍繞生態(tài)、景觀、文化建設(shè)的河道整治陷入“水質(zhì)陷阱”,很難收到明顯效果。
今后很長一段時間內(nèi),我國農(nóng)村河道治理很容易陷入“水質(zhì)陷阱”,也就是說,由于水質(zhì)問題短期內(nèi)不能夠徹底解決,因而會影響生態(tài)、景觀、文化的形成。這種現(xiàn)象可能不僅僅在農(nóng)村河道上出現(xiàn),實際上很多城市河湖治理工程也出現(xiàn)了這種情況。“水質(zhì)陷阱”的形成是由水質(zhì)問題的復(fù)雜性所決定的。由于工業(yè)化、城市化浪潮的來襲,整個流域處于動態(tài)變化過程之中,污染源的發(fā)生也帶有動態(tài)變化的特征。污染源的發(fā)生與流域內(nèi)人類的生活、生產(chǎn)密切相關(guān),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(fā)生”,而另一條則是“污染源的凈化去除”。 “抑制污染的發(fā)生”的最為理想的途徑,是在流域內(nèi)實行徹底的“清潔生產(chǎn)”和“清潔生活”,改變農(nóng)村的生活、生產(chǎn)方式,減少生活污水、農(nóng)業(yè)面源污染、垃圾秸稈、畜禽糞便的產(chǎn)生。而“污染源的凈化去除”,則是通過管網(wǎng)收集污水進入污水處理廠加以處理,或者建設(shè)就地處理設(shè)施來處理污染物。
可設(shè)想一些污染源控制的情景。情景一:如果按照“抑制污染的發(fā)生”的途徑,實現(xiàn)流域內(nèi)徹底的“清潔生產(chǎn)”和“清潔生活”,這一目標(biāo)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(yè)數(shù)量繁多,流域土地、人口、社會形態(tài)變化巨大的狀態(tài)出發(fā),建立覆蓋全流域的污水收集處理系統(tǒng),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(xiàn)有農(nóng)村社會管理系統(tǒng)的松散化,污水處理系統(tǒng)運行中長期存在污水偷排、不達標(biāo)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(zhì)陷阱”仍然是恢復(fù)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(zhì)問題,實現(xiàn)有限目標(biāo)的技術(shù)方法,應(yīng)該采取以下幾種過渡方式,不然就會長期處于“水質(zhì)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(tài)下優(yōu)先考慮重要水體、主要水體的水質(zhì)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(qū)間的用水安全,讓不達標(biāo)的支流和截污率低的支流通過閘、泵導(dǎo)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(yīng)用。河內(nèi)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(nèi)進行水質(zhì)強化凈化,以保障其他河段的水質(zhì)達標(biāo),這也是一種過渡方式。在某一城市河網(wǎng)的河道中就設(shè)計過這樣的方案:通過控制河流兩端的水力聯(lián)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(qū)河段的水質(zhì)達標(biāo)。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(nóng)村還可以利用河塘對當(dāng)?shù)匕l(fā)生的生活污水進行水質(zhì)強化凈化,以提高河道的水環(huán)境質(zhì)量。
b. “外部帶動內(nèi)部”的過渡方式。在流域內(nèi)部污染短期難以控制或者內(nèi)部水量失衡的情況下,考慮使用外流域的水緩解系統(tǒng)內(nèi)部問題,也就是引調(diào)水措施。城市河道大多數(shù)遇雨成澇、遇晴枯澤,通過引調(diào)水解決問題的實例很多。但對農(nóng)村河道而言,利用外部水源的情況不多,反而是“內(nèi)部帶動外部”的方式容易實施,也就是通過農(nóng)村家庭內(nèi)部的污染源控制,帶動農(nóng)村河道的水質(zhì)改善??梢栽谵r(nóng)村家庭內(nèi)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(zhì)目標(biāo)不能夠一步到位實現(xiàn)的情況下,考慮水質(zhì)逐漸提升的“溫飽型”綜合目標(biāo),進行分階段實施。從層級論出發(fā),河道的清淤、岸坡的自然化整治、河道的暢通、水循環(huán)系統(tǒng)的構(gòu)建并不受水質(zhì)的影響,因此,可以面向未來的河道生態(tài)、景觀、文化,率先構(gòu)建對應(yīng)未來健康生態(tài)系統(tǒng)的河道物理形態(tài)和水動力條件。岸坡植物一般不受水質(zhì)的影響,可以通過岸坡形狀、岸坡材料的自然化營造,創(chuàng)造豐富多樣的岸坡植物系統(tǒng),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(huán)境修復(fù)、生態(tài)修復(fù)的技術(shù)和工程數(shù)量發(fā)展很快,但多少都存在一些效果不徹底、管理難持續(xù)的問題。究其原因,產(chǎn)生環(huán)境和生態(tài)問題的根源是人的生產(chǎn)、生活產(chǎn)生了超過自然凈化能力的污染負荷,因此,從根源出發(fā)解決問題,不是直接進行環(huán)境和生態(tài)的修復(fù),而是修復(fù)人與自然的關(guān)系,讓人的各種活動所產(chǎn)生的污染降低到自然凈化能力以內(nèi)。這是一個涉及人類生活方式和生存哲學(xué)的大命題。在人類5 000年的文明史上,絕大多數(shù)時間里人類都能夠與自然和諧相處(也就是說產(chǎn)生的污染在自然界能承受范圍內(nèi)),而在近50~60年的技術(shù)、經(jīng)濟快速發(fā)展后,人類與自然之間出現(xiàn)了不太和諧的現(xiàn)象,水質(zhì)惡化、水生態(tài)退化是這一大背景下的問題之一。那么,對農(nóng)村水環(huán)境、水生態(tài)問題的思考應(yīng)該也在這一背景下進行。
農(nóng)村地區(qū)是人類最早開發(fā)利用自然的區(qū)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(nóng)村的生產(chǎn)、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(guān)系來思考目前農(nóng)村河道出現(xiàn)的水質(zhì)、生態(tài)問題。通過修復(fù)農(nóng)村地區(qū)生產(chǎn)、生活活動與自然之間的關(guān)系,來“抑制污染的發(fā)生”,是最根本也是最為可持續(xù)的農(nóng)村河道治理方法。
在過去的農(nóng)村生活中,人們有意無意間形成了一種資源循環(huán)型的生產(chǎn)、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(tǒng)處理生活污水。修復(fù)人與自然的關(guān)系,只要基于這些原理調(diào)整人們的生活、生產(chǎn)方式,就會產(chǎn)生很大的環(huán)境效益。人們無法回到50年前的生活方式,但是可以對現(xiàn)在的生活方式進行改良,強化污染源回收利用系統(tǒng)的建設(shè),從而大大地減少環(huán)境的污染負荷。如,農(nóng)家可以構(gòu)建一個現(xiàn)代堆肥系統(tǒng),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(gòu)建家庭濕地,在濕地上一邊種植蔬菜等農(nóng)作物,一邊處理家庭生活中產(chǎn)生的各種污水;構(gòu)架家庭水塘,儲存多余雨水以及經(jīng)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(fù)人與自然的關(guān)系,最終實現(xiàn)回歸水質(zhì)良好、生態(tài)健康的目標(biāo),這是源本性的生態(tài)修復(fù)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(nóng)村進入城市。在物質(zhì)生活逐漸豐富、生活方式漸趨現(xiàn)代的時期,作為人們的精神依托,“故鄉(xiāng)”是非常重要的一部分。2013年全國城鎮(zhèn)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(xiāng)愁”引起了廣泛議論,歌曲中出現(xiàn)的“故鄉(xiāng)的山,故鄉(xiāng)的水,故鄉(xiāng)有我幼年的足印……”,足以反映農(nóng)村河道作為“鄉(xiāng)愁”寄托的文化內(nèi)涵。在農(nóng)村河道治理中必須有意識地保留作為“故鄉(xiāng)”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(guān)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(fù)將成為河道品質(zhì)保護的重要內(nèi)容。
人們經(jīng)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(nóng)村的水,則常說“水利是農(nóng)業(yè)的命脈”。除此之外,對農(nóng)村之水如何抒情呢?也許可以說“水是故鄉(xiāng)的思戀”。農(nóng)村河道的保護和修復(fù)也許能給大遷徙時代的現(xiàn)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(xiàn)生態(tài)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(zhuǎn)變的大思路。2003年董哲仁[6]提出了生態(tài)水工學(xué)的概念,較為系統(tǒng)地介紹了水利工程與水生態(tài)之間的關(guān)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(diào)了水利工程必須從保護水生態(tài)、恢復(fù)生態(tài)、修復(fù)生態(tài)的角度考慮人與自然的和諧關(guān)系。2009年現(xiàn)任水利部部長的陳雷[8]撰文明確提出水利事業(yè)從傳統(tǒng)水利向現(xiàn)代水利轉(zhuǎn)變,并特別強調(diào)了水文化建設(shè)的重要性。無論是資源水利、生態(tài)水利、現(xiàn)代水利,其中都包涵著水質(zhì)改善和生態(tài)健康的內(nèi)涵。從這些轉(zhuǎn)變中可以看出生態(tài)意識已經(jīng)深入到我國水利工程建設(shè)之中,與生態(tài)相關(guān)的工程技術(shù)和術(shù)語也應(yīng)運而生,在實際水利管理和水利工程實踐中也不乏出現(xiàn)一些與生態(tài)相關(guān)但內(nèi)涵模糊的概念。
a. 生態(tài)河道和生態(tài)治理。從生態(tài)學(xué)、生態(tài)恢復(fù)或者生態(tài)修復(fù)的角度,對“生態(tài)河道”和“生態(tài)治理”嚴謹?shù)剡M行對照的話,可以發(fā)現(xiàn)這兩個詞匯的內(nèi)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(tài)系統(tǒng),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(tài)河道”用詞存在一定程度的不妥,而“生態(tài)治理”也容易使人們將工程措施與生態(tài)目標(biāo)做等同的考慮,可能被誤讀出“生態(tài)被治理”的含義。其實“生態(tài)河道”想表達的內(nèi)涵也許是“生態(tài)健康的河道”、“具有生物多樣性的河道”或者“要進行生態(tài)修復(fù)的河道”。而“生態(tài)治理”應(yīng)該是為了保護生態(tài)、恢復(fù)生態(tài)、修復(fù)生態(tài)而實施的工程措施。如果這樣的話,“生態(tài)河道”實際上是對應(yīng)歐洲“近自然河道”或日本“多自然河道”的概念,而“生態(tài)治理”則接近“近自然河道建設(shè)”或“多自然河道建設(shè)”的含義。
由于我國沒有提出過清晰的河道生態(tài)修復(fù)的目標(biāo)、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(xiàn)了一些誤解。為了解決這個問題,根據(jù)我國目前所處的實際狀況和國際上的發(fā)展趨勢,筆者提出“親自然河道”的概念,河道修復(fù)的目標(biāo)是盡可能地接近于對象河道原有的生態(tài)系統(tǒng),與“近自然河道”、“多自然河道”具有相接近的內(nèi)涵,同時更加強調(diào)修復(fù)水邊人居生活與河道生態(tài)之間的關(guān)系,力求抑制污染的發(fā)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(nèi)涵,可以將“親自然河道”定義為:尊重河道原有的物理形態(tài)、水動力條件、水質(zhì)和生態(tài)稟賦,通過非工程措施和工程措施盡可能地恢復(fù)河道固有的物理形態(tài)和水質(zhì)環(huán)境,促進其生物系統(tǒng)具有豐富的多樣性,保護、營造固有物種的棲息環(huán)境,使河道生態(tài)系統(tǒng)最大限度地接近其自然狀態(tài)。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(lián)系,控制污染的發(fā)生,形成人水相親的和諧關(guān)系。以這樣的定義,如果按照“親自然河道”建設(shè)的模式開展農(nóng)村河道治理,在理論、方法、技術(shù)上更容易形成體系。按照“親自然河道”清晰的內(nèi)涵,切合實際地進行“親自然河道”建設(shè)實踐,可推動我國農(nóng)村河道在水質(zhì)和生態(tài)方面更快地得以改善和提升。
“親自然河道”也是在我國農(nóng)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(nèi)涵是:①通過農(nóng)村生產(chǎn)、生活中減少污染發(fā)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(huán)境管理;③通過物理形態(tài)和水動力條件修復(fù)使河道恢復(fù)原來的自然形態(tài),保持應(yīng)有的水位、水流、水量;④在護坡和水際帶恢復(fù)多樣自然的水-陸植物系統(tǒng);⑤驅(qū)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(gòu)筑物和代表人水親和的區(qū)段。
b. 生態(tài)護坡和生態(tài)清淤?!吧鷳B(tài)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(tài)修復(fù)的目的。理論上,沒有護坡的自然河道更有利于生態(tài)系統(tǒng)的健康,但是大多數(shù)情況下,必須通過護坡才能夠?qū)崿F(xiàn)保證岸坡穩(wěn)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(tài)的護坡方式和材料,盡可能地營造豐富的生棲環(huán)境,大概是“生態(tài)護坡”想要表達的內(nèi)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(chǔ)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(nóng)村河道的治理提供技術(shù)支撐。而“生態(tài)清淤”一詞表達的也是以生態(tài)修復(fù)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(chǎn)生不利的影響,所以“生態(tài)清淤”一詞也經(jīng)常引起異議。而基于“親自然河道”的治理模式,可以將農(nóng)村河道的清淤工程定位為“親自然型清淤”,其內(nèi)涵是去除內(nèi)源污染物、恢復(fù)河道自然暢通狀態(tài)。這就解決了概念上模糊的問題。
c. 生態(tài)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(tài)凈化”技術(shù)來解決水質(zhì)問題。自然生態(tài)系統(tǒng)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(chǎn)生類似于污水處理廠的污水處理效果是不太現(xiàn)實的。同時,植物季節(jié)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(zhì)時一定要考慮腐爛植物的回收問題。進行水質(zhì)生態(tài)凈化,一般都在河道旁側(cè)構(gòu)建人工濕地系統(tǒng)、接觸氧化系統(tǒng),并采取人為管理運行方式。河道凈化,是一種利用河道內(nèi)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(zhì)凈化的方法。這種方法在滯留河道中使用可能會產(chǎn)生一定的效果,但同樣存在植物后續(xù)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(zhì)的方法。
我國的河道治理中已有了生態(tài)修復(fù)的內(nèi)涵,大量的工程也在探索生態(tài)修復(fù)的方法和技術(shù)。鑒于我國河道治理從城市走向農(nóng)村,從大江大河走向中小河流的現(xiàn)實情勢,本文明確農(nóng)村河道就是5級河道的概念,認為目前大多數(shù)農(nóng)村河道治理的目標(biāo)應(yīng)從保證河道防洪、排澇、灌溉功能向水質(zhì)改善、生態(tài)修復(fù)延伸,并切實思考水質(zhì)改善和生態(tài)修復(fù)目標(biāo)實現(xiàn)的途徑,這對于工程的成敗具有重要意義。
農(nóng)村河道水質(zhì)改善的上策在于改變農(nóng)村生活、生產(chǎn)方式,以抑制污染的發(fā)生,這也是在農(nóng)村修復(fù)人水關(guān)系,實現(xiàn)人與自然和諧的可持續(xù)模式。農(nóng)村河道水質(zhì)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(guān)系,跨越式地追求過高的目標(biāo)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(yīng)根據(jù)河道現(xiàn)狀、流域現(xiàn)狀,從底層目標(biāo)開始逐一進行修復(fù)。在流域污染尚未控制又必須保障水質(zhì)目標(biāo)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(zhì)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(nèi)涵,不但從目標(biāo)上明確了水質(zhì)、生態(tài)的內(nèi)涵,也體現(xiàn)了修復(fù)人水關(guān)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(nóng)村河道治理,提供了明確的思路,希望能夠得到相關(guān)部門、相關(guān)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(shù)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(xué)術(shù)振興會科學(xué)研究費補助金(22520840)
朱偉(1962-),男,教授,主要從事水環(huán)境治理及水生態(tài)修復(fù)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(tài)文明建設(shè)的大背景下,我國農(nóng)村河道治理進入了新階段。鑒于此,在河海大學(xué)朱偉教授的大力支持下,本刊組織了《生態(tài)文明建設(shè)與農(nóng)村河道治理》專欄。該專欄編入論文共11篇,分別從生態(tài)學(xué)、社會學(xué)角度,從保障河道生態(tài)服務(wù)功能出發(fā),分析我國農(nóng)村河道治理的現(xiàn)狀和存在的問題,并借鑒日本、中國臺灣等的河道治理經(jīng)驗,對我國農(nóng)村河道的治理進行了深入思考。期盼本專欄論文的發(fā)表能吸引更多的專家學(xué)者就農(nóng)村河道治理問題進行探討和爭鳴。