长江中下游地区的主要水问题与对策

刘 松

朱建强 (长江中游湿地农业教育部工程研究中心，湖北 荆州 434025)

田 皓 (湖北省荆州农业气象试验站，湖北 荆州 434020)

长江中下游地区的主要水问题与对策

朱建强 (长江中游湿地农业教育部工程研究中心，湖北 荆州 434025)

田 皓 (湖北省荆州农业气象试验站，湖北 荆州 434020)

长江中下游地区是我国重要的粮、油、棉生产基地，是中国经济发展最快的地区之一。伴随着经济的快速发展，水、土、大气等方面的环境质量普遍较20年前有明显下降。与此同时，洪涝威胁依然存在，旱涝并存、水环境、水生态形势严峻。重点针对该区比较突出的与水环境、水生态有关的水问题，在总结国内外经验的基础上提出了相应的对策，旨在推动该区社会经济可持续发展。

水环境；水生态；对策；长江中下游地区

水既是资源，也是环境，其正常功能受各种自然因素和相关社会因素影响。狭义上的水环境主要指各种水体的水质及污染，广义上的水环境指地球上分布的各种水体及其密切相连的诸环境要素，如河床、海岸、植被、土壤等。水环境主要由地表水环境和地下水环境2部分组成，地表水环境包括河流、湖泊、水库、海洋、池塘、沼泽、冰川等，地下水环境包括泉水、浅层地下水、深层地下水等。水环境同其他环境要素如土壤环境、生物环境、大气环境等构成了一个有机联系的综合体，彼此联系、相互影响、相互制约。水作为资源、生态和环境系统中最活跃、影响最广泛的要素，其利用是水系统的正面效益；其过剩和不足的变化引起水旱灾害，其质量演变造成污染，引起生态、环境退化或破坏等，则是负面效应。通常，水多、水少、水质、水位等，可综合反映水环境状况，水环境状况直接影响自然生态和社会生态，会引发一系列水生态问题，如：强降水产生的短时间内陆地水过多，通常伴随洪、涝、渍危害和水土流失以及泥石流，对生态将生产立竿见影的后果；持续时间较长的干旱则会使地表水资源减少，引起河、沟、湖、库、塘堰水位降低乃至干涸，使水生生物所需的基本生态水位难以保证，农作物将因缺水出现旱象乃至旱灾；工农业生产和生活污水排放对水体的污染，不仅加剧了水质性缺水，还将影响动植物生长及其产品品质，甚至发生生存危机；干旱化趋势和地下水的过度开发使土壤干层不断发展，加剧了荒漠化，使原本有动植物生产的地方失去了生机。当前，全世界面临的水环境问题主要有洪涝灾害、干旱缺水、河流干涸、河口淤积、水污染、水土流失、地下水位下降、海咸水入侵等。20世纪90年代以来，国内外由比较大的区域性洪涝、干旱和水污染事件引发的重大水生态问题，使越来越多的人认识到水环境和水生态之间的紧密联系，生态水利、人水和谐的理念开始为更多的人所接受。本研究将通过分析明确长江中下游地区所面临的比较突出水环境和水生态问题，试图在总结国内外相关研究工作和经验的基础上提出有效的解决途径。

1 长江中下游地区面临的主要水问题

长江中下游地区是我国重要的粮、油、棉生产基地，亦为中国水资源最丰富地区，长江天然水系及纵横交错的人工河渠，使该区成为全国河网密度最大地区。这里淡水湖群集中、湖沼水生生物资源丰富，是中国水生植物和淡水水生动物分布最广、产量最丰的地区。但水环境、水生态依然面临严峻挑战。现将该地区较为突出的水环境、水生态问题总结分析如下。

第一，洪涝灾害威胁依然存在。三峡工程建成后将大大缓解洪水危害最严重的中游地区防洪压力。但长江中下游仍有80×104km2的集水面积，河道泄洪能力和湖泊调蓄能力仍显不足，蓄滞洪区建设严重滞后。多湖泊、多洼地是该区最基本的地貌特征，亚热带季风气候在春夏时节的强降水过程非人力可以改变，洪涝灾害仍然是威胁人民群众生命财产安全的心腹大患。因为三峡工程改变不了长江中下游地区地势平坦、多洼地、排水不畅的地形地貌，也不可能改变大气环流和季风气候。事实上，三峡工程运行后主要由于天气异常，区域内强降水产生的洪涝灾害几乎年年发生，局部甚至很严重。2010年是三峡工程第三期完成的第一年，6月中下旬受极端天气影响，长江中游区间的汉江支流丹江和白河，鄱阳湖水系信江、抚河和赣江等发生了超历史纪录洪水，洞庭湖水系湘江发生了历史第三高水位的洪水，鄱阳湖及长江干流九江段2003年以来水位首次超警；7月中下旬，长江三峡水库和汉江丹江口水库分别出现建库以来最大和第二大入库洪峰流量，长江中下游监利、螺山、汉口、九江、大通河段及汉江下游发生超警洪水。湖南和湖北在一段时间内出现多次强降雨，造成多次重复受灾，武汉、杭州等大城市因强降雨一度遭受严重内涝。2011年，长江中下游地区在遭遇严重的春旱之后，6月上中旬因强降水又出现了严重的洪涝灾害。综上可见，在大江大河治理的基础上，加强区域内中小河流的洪涝治理十分重要。

第二，以涝为主、旱涝并存。从气候看，长江中下游地区大部分位于北亚热带季风气候区，小部分位于中亚热带北缘，年降水量1000～1400mm，降水多集中于春夏两季，特别是夏季强烈的梅雨过程，极易产生严重涝灾，区域性大涝平均3～5a就会发生一次，其中，隔年涝、连年涝也有一定发生。另一方面，由于降水时空分布不均，在有些年份会出现比较严重的干旱，在同一年内也存在严重的干旱时段。梅雨过后，因受西太平洋副热带高压控制，其中一些地方60%的年份出现25d以上连续少雨的伏旱或伏秋连旱。1951年湘、赣发生初夏旱和伏旱，1959年鄂、湘、皖、苏南和赣北部分地区7～8月上旬夏旱，部分地区延至9月，出现伏旱和秋旱，以皖、鄂受旱最为严重；1960年湘、赣大部和鄂部分地区7～8月降水经常年偏少3～5成，夏旱比较严重，对中稻生长影响较大；1986年鄂、湘两省发生了较重的春夏旱；2000年湖北省大部地区出现了历史罕见的严重春旱，夏收作物大幅减产，春耕春播严重受阻，农业经济损失66亿元多；2006年湖北、2007年湖南和江西等均出现了比较重的旱情。在同一年，旱涝并存、交替出现也比较普遍。1988年和2011年长江中下游地区旱涝并存，交替出现，危害严重。1988年，鄂、湘、苏、皖夏涝成灾，后又遇严重的秋冬连旱。2011年则是春季重旱，早稻和水产养殖遭受重创，6月初后出现急转涝，不少地方出现了严重洪涝灾害，对农业生产和人民生活均造成了很大影响。根据朱建强[1]对江汉平原四湖流域中区的研究，旱涝并存在春、夏两季出现较多，发生概率分别为0.541和0.486。所以从防灾减灾看，在水资源工程配置上要考虑旱涝兼治。

第三，荆江南岸松滋河、虎渡河、藕池河、调弦河(简称荆南四河)的水环境、水生态形势严峻。四河长期分泄荆江洪水使大量泥沙进入洞庭湖，造成分流量不断减少[2]，三峡工程投入运行后也未改变这种状况，某种程度上还使沿岸用水和水环境、水生态形势变得更严峻。三峡工程自2003年蓄水运行后，干流河床下切、中下游水位逐渐降低，荆南四河分流进一步减少，对枯水期这些河流沿岸的农田灌溉、居民饮水和水环境造成了较大影响。以松滋河为例，2003年三峡工程蓄水后，松滋河分流减少、河床淤积，枯水期比以往提前1个多月，枯水期水位较常年低0.5m左右，低水位从冬季一直到5月下旬至6月上旬，比过去延长50d左右，2004年和2005年冬季出现了断流，2006年8月初就出现了断流。松滋河分流减少乃至断流，使沿岸松滋市和公安县40多万人饮水受到影响，沿河涵闸不能自流灌溉、抗旱成本增加。据湖北省荆州电视台2011年10月11日报道，长江已进入枯水期(较往年提前了一个月)，荆南四河基本断流。由于从长江的分流量减少、流速变缓，荆南四河水体自净能力降低、水质变差，从2007年开始，每年冬春时节松滋河全流域、虎渡河与藕池河及调弦河的部分断面就会出现水华现象。再者，荆南四河枯水期延长至5月下旬至6月上旬，会影响早稻和中稻灌溉用水，如果缺水问题得不到有效解决，水作改旱作将不可避免，农业种植制度也会随之改变。再者，荆南四河分流减少将引发洞庭湖流域多重水生态和水环境问题。因此，解决好荆南四河的水环境和水生态问题，事关重大。

第四，内河水系水污染加剧、水生态恶化。2010年湖北省降水较常年偏多22.5%，即使如此，地表水水质比往年还略有下降，主要湖泊、水库中水质较差符合Ⅳ类、Ⅴ类标准的占36.4%，水质污染严重为劣Ⅴ类的占9.1%[3-4]。位于长江三角洲腹地的太湖流域，水质在20世纪60年代为I～Ⅱ类，70年代为Ⅱ类，80年代初为Ⅱ一Ⅲ类，80年代末全面进入Ⅲ类，局部为Ⅳ～V类，90年代中期平均为Ⅳ类，1/3湖区水质为V类或劣V类，如今以Ⅴ类水质为主，蓝藻、水花生频发，湖泊富营养化严重[5-6]。近十多年来，随着经济快速发展，污水排放有增无减，由于大量工业废水和生活污水未经处理直接排入内河水系，加之农业大量使用化肥农药，长江中下游平原地区河沟、湖泊水污染难以有效控制，导致水环境恶化、水生态系统退化，水质型缺水普遍，农村地区60%～70%的人口存在饮水不安全问题，另外，因水环境恶化，天然鱼类等水生生物资源衰退，物种生物多样性下降[6-7]。

第五，湖泊湿地萎缩，生态系统退化。20世纪50年为解决温饱问题，开始了自宋代以来围湖垦殖的第3次高潮，由此丧失了不少湖泊水面。泥沙淤积也是该区域湖泊萎缩的重要原因，洞庭湖尤为突出[7]，年淤积速率达3.7cm，洞庭湖湖盆目前已高出江汉平原5～7m。由于围垦和泥沙淤积等原因，长江中下游地区的湖泊面积由20世纪50年代的17198km2减少到目前的6600km2。因湖泊大幅度萎缩，长江中游地区调蓄洪水的能力大减，防洪压力增大，与过去同样频率洪水造成的危害相比，损失明显上升，出现了中洪水、高水位、大损失的现象。长江“98”大洪水同“54”大洪水相比，具有洪量小、水位高、损失大的特点。以沙市为例，1998年最大洪峰流量略高于60000m3/s，比1954年约少10000m3/s，而最高洪水位(45.22m)却比1954年(44.67m)高0.55m；从受灾范围来看，1954年洪水的主灾区是江汉平原，而1998年洪水除此之外，上至川渝、下至江西九江、安徽安庆等都严重受灾。在湖泊萎缩严重影响防洪的同时，湖泊生态系统也在逐渐退化。20世纪80年代以来，伴随着人口增加、经济发展，大量耗氧物质、营养物质和有毒物质排入湖泊，导致水体透明度、自净能力和溶解氧下降，使原有的水生植被群落因缺氧和得不到光照而成片死亡，水体中其他水生动物、底栖生物的种类也随之减少，生物量降低，取而代之的是浮游植物(藻类)，最终形成以藻类为主体的富营养生态体系。

3 解决区域水问题的主要对策

针对上述水环境、水生态问题，必须根据长江中下游地区的实际情况采取以下主要对策。

首先，要进一步完善区域内防洪工程体系，加强防洪薄弱环节建设，重点是中小河流治理、中小水库除险加固和山洪灾害防治，加强重要支流治理和控制性枢纽工程建设，进一步增强防洪减灾能力。随着经济发展，要逐步加大水利建设投入，提高工程建设标准，增强抵御洪涝灾害的能力，防洪工程建设应优先考虑水库工程建设。在区内中小河流的中下游地区，应因地制宜地新修加固堤防，提高城市和农村抗御洪水的能力。由于该区所处的地理位置以及地貌和气候特点，决定了洪涝危害发生的必然性、治理的长期性和艰巨性，要构建江、河、湖、库四位一体的综合防洪治涝体系。必要时，可把稻田纳入洪涝防治减灾体系，保证必要的稻田种植面积、发挥稻田的调蓄功能，对长江中下游洪涝防治有不可低估的作用[8]。在出现内涝时，通过稻田进行调蓄，既可以减轻涝渍灾害，又能减少外排水量、节省排水费用。需要指出的是在利用稻田进行水调控时，应从实际出发，兼顾生产与防洪，少雨干旱季节宜采用湿润灌、间歇灌等节水灌溉方式，以降低灌溉用水成本、提高用水效率，实现增产增收。在江河汛期，一般情况下，稻田调蓄应以作物不致严重减产为原则；非常情况下，从全局出发可利用稻田进行调蓄，合理进行水调度。但灾后应积极采取补救措施，把洪涝对粮食生产造成的损失尽可能降到最低程度。

其次，建立旱涝兼治、多水源联合运用的水资源系统。长期以来，我国南方地区比较突出的是洪涝问题，排水系统相对比较完善。由于雨水总体上比较充沛，针对阶段性干旱仅采取补充灌溉，且主要依赖地表水进行农田灌溉，不像北方地区有完善的灌溉系统。因此，当地表水匮乏时，赖以地表水源的灌溉系统就丧失了其应有的功能。显然，为了应对以后出现类似的干旱威胁，在不放松中小流域洪涝防治和农田涝渍防控的前提下，需借鉴北方灌区的有益经验，建立井渠结合、地表水与地下水联合运用的水资源系统。另一方面，要紧密结合区域实际，根据区域降水、水系和涝涝灾害发生特点，研究和探索旱涝兼治、引提结合、蓄排结合、排为灌用的农田水利工程布局及其配套技术。目前，农田排水治理的标准一般偏低，仅能达到5年一遇除涝标准，而且由于工程老化、年久失修等原因，实际排涝能力还要低。故当前农田工程防御涝渍灾害的能力还远不能适应农业发展的要求，应适当提高农田工程建设标准，进行旱、涝、渍综合治理。在目前平原湖区骨干水利工程体系已经形成的大背景下，水利工程的重点要放在现有工程的挖潜改造和田间工程的配套建设上，切实做好水利进田间是当前和今后农业旱、涝、渍害综合治理的重中之重。

第三，在洞庭湖水系治理中统筹解决荆南四河水环境水生态问题。应当看到，三峡工程建成后洞庭湖作为长江最大的调蓄湖泊其作用仍不可替代，妥善处理长江中游一系列水问题的核心在于处理好长江与洞庭湖的关系。荆南四河作为江湖关系的纽带，分流口及河道整治必须综合考虑，宜由国家流域管理机构长江水利委员会协调湖北、湖南两省有关洞庭湖水系的整治和综合管理工作。通过长江入洞庭湖四口河系优化，兴建平原水库、严格水环境保护，解决四河沿岸及部分地方的工程性和水质性缺水问题，再结合引水工程建设解决一部分地方的资源性缺水问题，今后要把洞庭湖作为一个整体的湿地生态系统，统筹考虑经济社会发展与水资源、水环境承载能力的关系，从单纯的江湖整治向江湖管理、保护和综合治理转变。

第四，综合防治水污染，净化水环境。要实现水资源可持续利用，必须加强水资源保护和水环境治理。地方政府及其水管理和环保部门需要依据水功能区划确定的水质管理目标，逐步落实管理措施，明确不同水域的纳污能力，制定水资源保护规划和污染物排放总量控制方案，全面提高水资源监测能力和预报能力，对突发性的水污染事件具有快速反应和处置的能力。有效控制污染物排放总量是水环境、水生态保护的关键环节，必须加大工业废水和城市综合污水的治理力度，要区别不同情况采取切实可行的技术措施和管理措施，防止或减轻水污染。对于工业废水、污水，生产企业要进行环保投入，建立与自身规模相适应的污水处理系统，保持设备经常运行，不偷排、超排污水，自觉做到达标排放；作为环保部门，要坚持定期监测与不定期抽查相结合，加大监测力度，依法依规重惩排污企业。对于靠近水体的生活区，当没有截污的和进行前置处理的条件时，在水体保护中可选择适当位置，建设若干个分片控制的潜流人工湿地用于生活污水处理，同时，还可采用微生物制剂、生物浮床净化和种植适当的水生植物进行水环境、水生态修复。从农业本身看，依靠科技进步和农业综合开发大力推进涝渍中低产田改造、科学进行农业水土管理(如配方施肥、控制排水等)，也是净化水环境的一个重要环节。存在于渍害田土壤中大量的还原性有毒物质通过渗流或排水系统进入塘、湖，亦会加重水污染程度，另一方面，农田过量施肥也会影响周边水环境。因此，要加大涝渍中低产田改造力度、采取科学的水肥管理技术，对于改善水环境和发展生产均具有重要现实意义。还可根据平原湖区水网密织、适宜农业种植和水产养殖的实际，积极倡导渔农结合，实行以水为载体的物质、养分循环利用，大力推广农业节水环保技术。

第五，在合理开发利用的前提下，积极保护湿地资源。长江中下游平原区经过长期垦殖活动已形成了湿地自然生态系统与农业生态系统共同组成的自然、人工复合湿地生态系统，如今已经成为我国农业的黄金地带。这种情况下，如何在开发利用湿地资源的同时保护好湿地，显得尤为重要。根据平原湖区水土资源特点，要积极发展湿地生态农业，通过湿地生态农业建设，确保湿地生态环境进入良性循环，建立人工湿地生态系统，探索有中国特色的湿地开发与保护的新途径，使湿地资源得到永续利用，实现湿地保护与高效利用的统一。推进湿地生态大农业建设，农业要从改良土壤、优选品种、提高单产上求发展，通过生态工程提高湿地生态系统生产力；水面着力发展名、特、优水产品种养，适度发展水禽养牧业，通过深加工提高经济效益；严禁未经处理或处理未达标的污水排放，遏制日趋严重的滥渔过牧和掠夺性利用水草，使湿地生态逐步得到恢复。

第六，借鉴国外经验，保护水环境和水生态。从20世纪50年代初到80年代初，美、德、法、日等发达国家先后完成工业化过程，各国产业结构变迁基本上都经历了农业比重持续下降、工业比重先上升后趋于下降、服务业比重逐步上升的发展过程。这一时期工业生产的增长和经济社会的发展，带来了严重的水环境污染，经济社会发展和环境保护之间的激烈矛盾对产业结构调整提出了迫切要求。实践证明，工业结构内部调整及产业技术提升，特别是劳动密集型产业的比重减少和技术提升，以及第三产业技术提升，对水环境改善作用显著。将主要国家在水环境、水生态保护方面的主要措施可归结为以下8点[9-10]：(1)调整产业结构，节水减排，大力发展循环经济。(2)实行污染物总量控制，即在满足水质标准的条件下，按水体能够接受的某种污染物的最大日负荷量控制污水排放，同时要考虑安全临界值和季节变化。(3)制定合理的农业面源污染控制策略。挪威、丹麦等一些欧洲国家先后实施化肥税以控制化肥的施用量，但收效不明显；美国主要采用基于志愿和奖励的最佳管理措施控制农业面源污染，包括采取工程措施(拦截、降解、沉降污染物)和非工程措施(规划、管理、教育)，日本主要通过立法和技术措施控制农业面源污染，美日的采取的措施取得了较好效果。(4)强化污水配套设施建设。近20多年来，欧美不少发达国家成倍地增加下水道整顿和城市污水处理厂的费用，提高下水道普及率、扩大污水处理范围，城市污水处理厂建设向着区域化、大型化发展。(5)建立饮用水安全保障体系。国外发达国家一般运用法律手段保障饮用水安全，严格饮用水水质标准。(6)多途径控制有机毒物。主要包括：推行清洁生产实现减废减毒；进行生产末端废水处理，削减有毒有机污染物排放；实行点源控制与生态风险管理。(7)充分发挥经济杠杆作用防止水污染，包括收取排污费、将污水处理和水资源许可费计入水价、对差额用水进行处罚、建立排污权交易制度、利用市场融资建设污水处理厂等。(8)对水源保护区实行生态补偿。例如美国田纳西河流域管理计划、耕地保护性储备计划和纽约流域保护和补偿计划等，另外，哥斯达黎加的环境服务支付项目、美国河流污染信贷交易、澳大利亚的水分蒸发蒸腾信贷、哥伦比亚的流域管理生态服务税以及巴西生态商品和服务流通所的收入机制等等，都是生态补偿的成功案例。

4 结语

水环境、水生态涉及自然和社会生活的各个方面，是社会经济与人口、环境协调可持续发展的关键。如何保护水环境及相关生态系统、加强区域水生态保护与修复，是全面建设小康社会、实现国家现代化所面临的严峻挑战，迫切需要根据区域自然地理特点和社会经济发展水平等进行探索性研究和创新性实践。在这个过程，需要借鉴国外经验并结合各地实际，建立具有中国特色的水环境、水生态保护体系，把水资源的开发利用与生态保护结合起来，着力解决好资源、环境与发展的关系，走可持续发展的道路，这是当今中国走向现代化、面向未来的必然选择。

[1]朱建强. 易涝易渍农田排水应用基础研究[M]. 北京: 科学出版社,2007: 57-60,

[2]易光曙. 漫谈荆江[M]. 武汉: 武汉测绘科技大学出版社,1999:360-364.

[3]湖北省水资源网. 2010年湖北省水资源公报[EB/OL]. http://219.140.162.169:8888/szy/web/NewsLook.asp?ArtID=607,2011-04-02.

[4]中国发展门户网.湖北省环境质量状况(2010)[EB/OL]. http://cn.chinagate.cn/infocus/2011-06/15/content_22787909_2.htm,2011-06-15.

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

[6]刘文高,刘岳州,张卫民,等. 浅议太湖流域水环境问题与水生态系统的修复[J]. 西南给排水,2009,31(3): 6-8.

[7]李世杰,窦鸿身,舒金华,等. 我国湖泊水环境问题与水生态系统修复[J]. 中国水利,2006,(13): 14-17.

[8]乔文军,朱建强. 长江中下游平原区汛期稻田水管理技术[J]. 湖北农学院学报,2004,24(3): 210-215.

[9]吴云波,丁娟,孙兆海,等. 国外经验对江苏省水环境保护战略制定的启示[J]. 环境科技,2011,24(2): 75-78.

[10]吕 晋. 国外水源保护区的生态补偿机制研究[J]. 中国环保产业,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

公益性行业(农业)科研专项经费项目 (20120302);湖北省自然基金项目(2011CDB010)。

刘 松(1971-)，男，湖北荆州人，硕士生，高级工程师，主要从事环境保护技术及其管理。

朱建强，E-mailzyjb@sina.com。