□朱曉紅
生態(tài)水文過程是人類社會活動和自然生態(tài)環(huán)境綜合作用和交互影響的結果,從根本上影響和控制著水資源和水環(huán)境的發(fā)展演變過程。通過對流域生態(tài)水文過程與水環(huán)境系統(tǒng)的相互作用機制進行分析,結合目前國內(nèi)外對流域生態(tài)水文過程與水環(huán)境系統(tǒng)的相互作用以及相關研究成果的綜述總結,為豐富水科學理論研究和推動流域水環(huán)境的綜合治理提供參考和借鑒。
生態(tài)水文學是以自然生態(tài)格局與生態(tài)過程變化水文學機制為研究對象,其核心是生態(tài)過程與水循環(huán)過程之間的相互作用機理,以及生態(tài)和水文耦合過程中生物與水分之間的關系研究;研究對象主要是自然生態(tài)系統(tǒng),包括旱地、濕地、河流、湖泊和森林等的生態(tài)水文過程。人類活動對于自然水環(huán)境和水循環(huán)過程具有顯著的影響,例如在流域的下墊面改造水利工程中地表水的蒸發(fā)和產(chǎn)匯流過程都將發(fā)生一定的改變,人類通過修建水庫利用水資源的同時,也改變了水資源動力的條件,進而影響到水庫上下游的河流生態(tài)格局和水文過程。生態(tài)水文過程中,生物體與水環(huán)境之間不斷進行水分交換,水環(huán)境質(zhì)量和安全性直接影響著水體生物的分布、組成數(shù)量以及生活方式,進而影響生態(tài)水文過程的良性循環(huán)。反之,生態(tài)水文過程的良性循環(huán)對于水環(huán)境質(zhì)量的改善也具有積極的效應,通過涵養(yǎng)水源、調(diào)節(jié)徑流、凈化水質(zhì)等途徑發(fā)揮保護水環(huán)境的功能。目前國內(nèi)對二者相互關系的理論研究,主要集中在基于資源衰竭和環(huán)境退化的被動治理角度來探索和研究濕地生態(tài)過程、水系統(tǒng)和水過程,缺乏從主動視角下對如何有效提高自然水環(huán)境和水系統(tǒng)恢復、緩沖和抵抗能力的研究嘗試。此外,在生態(tài)水文過程中,生態(tài)需水也是關系流域安全和水環(huán)境質(zhì)量的一個關鍵的問題,目前國內(nèi)外有關生態(tài)需水的研究包括河道生態(tài)需水和流域或區(qū)域尺度上的生態(tài)需水兩大部分,國外發(fā)達國家如美國、日本等國家普遍應用Tennant方法對河道生態(tài)需水量進行測定并對河道每一年的平均流量進行確定,我國相關研究成果中對于部分水污染比較嚴重的地區(qū)多采用水質(zhì)模擬法來確定流域的生態(tài)需水量,部分學者基于河流地貌學的相關理論對我國分區(qū)生態(tài)需水標準進行了測算。
現(xiàn)代人類社會的建設和生產(chǎn)活動對流域內(nèi)生態(tài)過程和水文過程都將產(chǎn)生一定的影響。流域生態(tài)水文過程與水環(huán)境系統(tǒng)之間存在著相互影響的關系,研究成果顯示,流域生態(tài)水文過程對于水環(huán)境系統(tǒng)的影響表現(xiàn)在流域尺度上的生態(tài)水文過程變化、流域生態(tài)格局過程變化的水質(zhì)效應,對水質(zhì)產(chǎn)生的影響主要是非點源污染物,在一定條件下變化的非點源污染負荷量是由于沒有充分考慮到在流域的生態(tài)水文過程中流域的生態(tài)過程影響是怎樣的。流域生態(tài)水文過程對于水環(huán)境系統(tǒng)的影響還表現(xiàn)在流域生態(tài)格局過程變化的水文效應和流域水生態(tài)系統(tǒng)方面;此外還表現(xiàn)為對河流和湖泊的生態(tài)學和理化特征的影響,一方面是對河流和湖泊的直接影響,另一方面是通過對流域內(nèi)水文過程和生態(tài)過程的過度管理從而造成對水環(huán)境的危害。一般來說,根據(jù)一定區(qū)域內(nèi)的河流和湖泊的生態(tài)學和理化特征能夠較為準確的反映該流域的水文過程和生態(tài)過程。其中,在進行流域生態(tài)綜合治理時,其關鍵問題是分析和明確流域生態(tài)水文過程對流域水體理化特征的變化關系。針對這一問題,目前國內(nèi)尚未形成健全完善的理論研究體系。相比之下,隨著國內(nèi)外有關覆被變化與土地利用相關研究層次的不斷提升,加之近幾年流域生態(tài)學的興起和不斷走向成熟,對生態(tài)學特性與河流理化的影響研究取得了較為顯著的成果,尤其是對于生態(tài)水文情勢在流域尺度上的研究已經(jīng)達到科學詳盡的水平。
首先,生態(tài)水文過程下實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用應加強對水環(huán)境的綜合治理和水資源的保護。在具體實施過程中應以政府為主導,由水資源管理和環(huán)保部門逐層落實水治理目標,并制定具體管理措施,針對不同水域的納污能力以及具體情況制定流域水資源保護規(guī)劃和水體污染物的總體控制方案;其次,結合不同地區(qū)的具體情況調(diào)整地區(qū)產(chǎn)業(yè)結構、推進節(jié)水減排和水資源的循環(huán)利用,對于水體污染物的排放控制應根據(jù)水體對某種污染物的最大日負荷量嚴格實行總量控制。除此之外,地方政府可適當利用經(jīng)濟杠桿作用,對排污企業(yè)和造成水體污染的相關人員通過收取排污費、實行差額水價等措施提高對水環(huán)境污染的懲罰力度。