王乙震,郭書英,崔文彥

(1.海河流域水環(huán)境監(jiān)測中心,天津 300170; 2.海河流域水資源保護局,天津 300170)

河流、湖泊具有重要的生態(tài)功能、環(huán)境功能和社會服務功能,為人類生存和社會發(fā)展提供重要的物質基礎和保障條件。我國河流數(shù)量多,全國大小河流總長達42萬km,流域大于100 km2的河流約有5萬多條,流域面積達1 000 km2的河流也有1 500多條,這些河流為國家社會經(jīng)濟發(fā)展和保障人民生活發(fā)揮著重要的作用[1]。隨著水資源開發(fā)利用和污染物排放強度的增大,全國57%的河流水體受到嚴重污染,使河流水生態(tài)系統(tǒng)顯著退化,河流的水生態(tài)環(huán)境問題已成為我國主要的環(huán)境問題之一[2]。我國湖泊問題也較為嚴重,其數(shù)量、面積和分布近幾十年來發(fā)生了較為顯著的變化,根據(jù)馬榮華等[3]的研究,近30年來我國面積大于1.0 km2的湖泊消失243個,遠遠超過新生和新發(fā)現(xiàn)的湖泊數(shù)量。我國湖泊正面臨著湖泊萎縮與調蓄能力減小、水質下降與富營養(yǎng)化加重、生物多樣性減少與生態(tài)退化、河湖水力和生態(tài)聯(lián)系阻隔以及湖岸線和環(huán)湖地帶過度開發(fā)等問題[4]。我國河流和湖泊水環(huán)境、水生態(tài)等受到破壞,嚴重影響人類日常生活和社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展,其水資源開發(fā)利用、飲用水安全保障等社會服務功能逐漸得不到有效保障,對人類的長遠利益構成嚴重威脅。

自20世紀80年代起,人們對河流、湖泊的健康問題越來越重視,河流、湖泊管理的目標從單一的水資源功能管理擴展到對生態(tài)系統(tǒng)的管理[5]。河湖健康評估作為一種管理制度,用以評估河流、湖泊生態(tài)系統(tǒng)在自然條件與人類活動共同作用下長期演化過程中的完整性和可持續(xù)性,以期在生態(tài)系統(tǒng)保護與水資源開發(fā)利用間取得平衡[6]。河湖健康評估的實質是對河流、湖泊在某一時間的生態(tài)、環(huán)境和社會服務狀態(tài)進行診斷。本文結合重要江河、湖泊水功能區(qū)劃管理制度,以及河湖健康評估已有相關概念、原則、方法[2,5-9],探討基于水功能區(qū)劃的河湖健康內涵及評估原則,以期促進重要江河、湖泊水功能區(qū)劃與河湖健康評估兩種管理制度的有機結合,為流域重要河流、湖泊管理、規(guī)劃與保護提供技術支撐。

1 河湖健康內涵

健康是指系統(tǒng)在受到各種不良環(huán)境影響下,其結構和功能保持相對穩(wěn)定狀態(tài),并具有可持續(xù)發(fā)展和不斷完善的特性[10]。河流、湖泊即是在相應的地理、氣候、水文條件下長期演變過程中形成的完整、和諧的生態(tài)系統(tǒng)[11],河流、湖泊與健康的結合是社會可持續(xù)發(fā)展和價值進步的必然結果,其健康內涵從本質上可以反映出人類對河流、湖泊管理的目標與方向,這成為河流、湖泊管理的導向。由于河流、湖泊在不同區(qū)域的基本特征(如規(guī)模、類型、時空差異等)、地理條件、基本國情、人類活動以及人們對河流、湖泊的價值判斷等存在差異,目前河湖健康評估相關研究尚不成熟,國內外專家和學者對河湖健康內涵的理解不完全一致,仍未達成統(tǒng)一的認識。

河湖健康概念始于1972 年的美國《清潔水法令》,該法令對河流健康的定義是物理、化學和生物的完整性,其中完整性指維持生態(tài)系統(tǒng)自然結構和功能的狀態(tài)[12]。Karr[13]在河流健康評估中引入生態(tài)學的基本概念,提出只要河流生態(tài)系統(tǒng)當前的使用價值不退化且不影響其他系統(tǒng),其完整性即使有所破壞,但仍然可認為是健康的;Schofield等[14]提出河流健康是與同一類型河流未受破壞的相似程度,尤其是在生物多樣性和生態(tài)功能方面。這些研究強調的是河流生態(tài)系統(tǒng)自然屬性內容的健康,認為河流、湖泊僅具有自然屬性,河湖健康基本等同于生態(tài)系統(tǒng)自然屬性的健康。但是河流、湖泊往往不是孤立存在的,它與人類社會緊密聯(lián)系形成一個自然-社會經(jīng)濟復合系統(tǒng)[15],河流、湖泊的健康問題往往是源于人類活動的影響,人類對河湖健康問題的研究是為了維護河流、湖泊的可持續(xù)性,以滿足人類社會發(fā)展的合理需求。因此Meyer等[16-17]隨后將河流對人類社會的服務價值納入河流健康內涵之中,認為健康的河流除了能夠維持其生態(tài)系統(tǒng)結構和功能正常的同時,還需要滿足人類與社會的需要和期望;Fairweather等[18-19]也認為探討河流健康內涵時應考慮河流健康的社會、經(jīng)濟和政治等方面,在此基礎上提出河流健康的判斷應包括生態(tài)標準和人類由該系統(tǒng)獲得的價值、用途和適宜性。澳大利亞的河流健康委員會認為健康的河流是與其環(huán)境、社會和經(jīng)濟特征相適應,能夠支撐滿足社會需求的生態(tài)系統(tǒng)、經(jīng)濟行為和社會功能的河流[20]。Liu等[21]立足于我國的河流現(xiàn)狀,提出河流健康是在相應時期河流的社會功能與自然功能相和諧并能夠均衡發(fā)揮,其標志則是良好的水質、暢通的河床以及能維系的河流生態(tài)系統(tǒng)。

由此可見,隨著人類對河湖健康內涵的研究和認識逐漸深入,雖然在其定義上存在一定差異,但始終還是圍繞河流、湖泊自身生態(tài)系統(tǒng)完整性和社會服務價值兩方面來探討。生態(tài)系統(tǒng)完整性反映的是河流、湖泊水文、形態(tài)結構、水質、生物等層面功能的完整,生態(tài)系統(tǒng)完整性健康與否是河流、湖泊發(fā)揮生態(tài)和環(huán)境功能的體現(xiàn),屬于自然屬性范疇;河流、湖泊社會服務層面反映的是對人類經(jīng)濟社會發(fā)展的支撐和貢獻,是人類開發(fā)、利用、保護河流、湖泊并維持其健康的重要目的,社會服務功能健康與否是河流、湖泊發(fā)揮社會服務功能的反映,屬于社會屬性范疇。因此,河湖健康的內涵是河流、湖泊生態(tài)系統(tǒng)保持其水文、形態(tài)結構、水質、生物等層面功能的完整性并能維持社會服務價值,具有生態(tài)、環(huán)境和社會服務功能,滿足人類社會可持續(xù)發(fā)展的需求。

2 水功能區(qū)劃

水功能區(qū),是指為滿足和平衡河流、湖泊水資源合理開發(fā)利用和有效保護的需求,根據(jù)其水資源的自然條件、功能要求、開發(fā)利用現(xiàn)狀,按照流域綜合規(guī)劃、水資源保護規(guī)劃和經(jīng)濟社會發(fā)展要求,在相應水域根據(jù)其主導功能劃定并執(zhí)行相應質量標準的特定區(qū)域。

為加強水資源管理與保護,2012年國務院批復了水利部會同國家發(fā)展和改革委員會、環(huán)境保護部擬定的《全國重要江河湖泊水功能區(qū)劃(2011—2030年)》,為全面落實最嚴格水資源管理制度,做好水資源開發(fā)利用與保護、水污染防治和水環(huán)境綜合治理工作提供了重要依據(jù)。全國重要江河湖泊水功能區(qū)劃分為水功能一級區(qū)和水功能二級區(qū),一二級水功能區(qū)合計4 493個。其中,一級水功能區(qū)劃分為保護區(qū)、緩沖區(qū)、開發(fā)利用區(qū)和保留區(qū)4類,共2 888個,區(qū)劃河長177 977 km,區(qū)劃湖庫面積43 333 km2;在水功能一級區(qū)劃的基礎上,根據(jù)二級區(qū)劃分類與指標體系,在開發(fā)利用區(qū)進一步劃分飲用水源區(qū)、工業(yè)用水區(qū)、農業(yè)用水區(qū)、漁業(yè)用水區(qū)、景觀娛樂用水區(qū)、過渡區(qū)和排污控制區(qū)共7類水功能二級區(qū),二級水功能區(qū)共2 738個,區(qū)劃長度72 018 km。全國重要江河湖泊水功能區(qū)劃中水功能區(qū)劃分及各功能區(qū)的描述如表1所示。

表1 全國重要江河湖泊水功能區(qū)劃

全國水功能區(qū)劃將我國主要河流、湖泊、水庫劃分了不同的水功能區(qū)并根據(jù)各自水體功能規(guī)定了不同水功能區(qū)水質目標,以保證水資源開發(fā)利用發(fā)揮最大的社會、經(jīng)濟和環(huán)境效益,但是區(qū)劃還未建立水體功能與生態(tài)健康狀況之間的聯(lián)系。唐濤等[22]認為水功能區(qū)管理制度可以滿足一定的河流管理需求,但對河流的生態(tài)狀況關注不夠,在實際應用中難以遏制河道系統(tǒng)功能繼續(xù)退化的態(tài)勢。因此亟須發(fā)展基于水功能區(qū)劃的河湖健康評估研究,促進水功能區(qū)劃與河湖健康評估兩種管理制度有機結合,為維護河流、湖泊健康,加強流域重要河流、湖泊管理、規(guī)劃與保護提供基礎支撐。

3 基于水功能區(qū)劃的河湖健康內涵與評估原則

3.1 河湖健康與水功能區(qū)劃的關系

耿雷華等[23]認為,健康的河流應能在水循環(huán)的基礎上滿足正常的物質和能量循環(huán)以及合理的結構和健全的功能要求,對自然干擾的長期效應具有抵抗力和恢復力,并發(fā)揮其正常的各項功能和效益。依據(jù)全國重要江河湖泊水功能區(qū)劃,特定河流、湖泊被劃分為具有不同功能和作用的區(qū)域,一條河流可由多種水功能區(qū)組成,用以控制和引導河流、湖泊的使用方向。水功能區(qū)劃實質是要求河流、湖泊在維護其生態(tài)功能和環(huán)境功能的基礎上,最大限度地發(fā)揮其社會服務功能。

水功能區(qū)劃管理制度的設置滿足河湖健康內涵要求,劃分水體功能是為了更好地保護河流、湖泊,維護河湖生態(tài)健康并使河湖實現(xiàn)滿足人類經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的價值;河湖健康評估的目的是促進河流、湖泊水生態(tài)與水環(huán)境保護和水資源可持續(xù)利用,通過評估河流、湖泊健康狀態(tài),了解河流、湖泊自然屬性和社會屬性現(xiàn)狀,協(xié)調水體功能的有效發(fā)揮與水資源保護之間的關系,實質也是為水功能區(qū)管理服務。

由此可見,水功能區(qū)劃與河湖健康評估兩種管理制度通過實現(xiàn)河湖的生態(tài)、環(huán)境和社會服務功能協(xié)調發(fā)展的目的而達到緊密結合,兩者是有機統(tǒng)一的關系,共同為維護河流、湖泊健康狀態(tài),實現(xiàn)水資源有效管理與保護提供科學支撐。

3.2 基于水功能區(qū)劃的河湖健康內涵

根據(jù)河湖健康內涵分析,健康的河流、湖泊應該是其生態(tài)系統(tǒng)水文、形態(tài)結構、水質、生物等層面功能的完整性得到保持并且社會服務價值能得到充分發(fā)揮,具有生態(tài)、環(huán)境和社會服務功能,滿足人類社會可持續(xù)發(fā)展的需求。其中,社會服務功能主要側重河流、湖泊對人類經(jīng)濟社會發(fā)展的支撐和貢獻,是人類開發(fā)、利用、保護河流、湖泊并維持其健康的關鍵所在。

水功能區(qū)劃要求根據(jù)不同水域的功能定位,實行分類保護和管理,比如對保護區(qū)水體,禁止進行不利于功能保護的活動,實施重點保護;對協(xié)調用水矛盾突出的省界緩沖區(qū),實行重點監(jiān)管,促進經(jīng)濟社會發(fā)展與水資源承載能力相協(xié)調;對保留區(qū)水體,實施現(xiàn)狀保護,該水域為今后開發(fā)利用預留;飲用水源區(qū)、工業(yè)用水區(qū)、農業(yè)用水區(qū)、漁業(yè)用水區(qū)、景觀娛樂用水區(qū)、過渡區(qū)、排污控制區(qū)等水體,實施功能保護,人類活動不得影響各自水體功能,并要求執(zhí)行相應的水質標準。

由此可見,基于水功能區(qū)劃的河湖健康內涵,就是河流、湖泊應保持其水文、形態(tài)結構、水質、生物等自然屬性層面功能的完整,不同水功能區(qū)的主導水體功能得到維護并可持續(xù)發(fā)揮,水資源得到合理使用、有效管理與保護,生態(tài)、環(huán)境和社會服務功能協(xié)調統(tǒng)一,為人類社會可持續(xù)發(fā)展服務。

3.3 基于水功能區(qū)劃的河湖健康評估原則

通過建立系統(tǒng)科學的河湖健康評估指標體系反映河流、湖泊健康狀況是河流、湖泊環(huán)境質量管理和生態(tài)系統(tǒng)保護的重要環(huán)節(jié)。近年來,國內外關于河湖健康評估指標體系研究多有報道并付諸實踐,構建了一系列各具特色的指標體系和評估方法,支撐了河流、湖泊環(huán)境質量管理和生態(tài)系統(tǒng)保護,如澳大利亞溪流狀況指數(shù)(ISC)[24]和河流評估系統(tǒng)(AUSRIVAS)[25]、美國快速生物評估協(xié)議(RBPs)[26]、英國河流棲息地調查(RHS)方法[27]及河流無脊椎動物預測和分類系統(tǒng)(RIVPACS)[28]、南非棲息地完整性指數(shù)(IHI)[29]、歐盟水框架指令(WFD)[30]等。近年來,我國在建立河湖健康評估指標體系,以及實現(xiàn)河流、湖泊的可持續(xù)管理等方面開展了大量研究[5,31],但由于我國幅員遼闊,全國七大流域的河流、湖泊因地理位置、氣候等自然條件的不同,使其水文、水質、生態(tài)系統(tǒng)差異較大,因而評估河湖健康的指標也不同。目前,雖然各大流域已經(jīng)逐步開展河湖健康評估工作,開始從河湖健康角度管理與保護河流、湖泊,但是全國標準的河湖健康評估指標體系尚未建立,因此并不利于指導流域層面的河流、湖泊管理與保護工作。在國務院批復的《全國重要江河湖泊水功能區(qū)劃(2011—2030年)》基礎上,建立基于水功能區(qū)劃的河湖健康評估指標體系,有助于從水功能區(qū)管理角度,推動全國河湖健康評估指標體系的發(fā)展與不斷完善。

基于水功能區(qū)劃的河湖健康評估指標體系中,河流、湖泊自然屬性包含水文、形態(tài)結構、水質、生物等準則層,社會屬性主要包含反映社會服務功能的經(jīng)濟和社會等準則層,該指標體系的健康河流、湖泊特征如表2所示。

根據(jù)以上分析,要建立基于水功能區(qū)劃的河湖健康評估指標體系,需要在特定河流、湖泊所處的水功能區(qū)中,根據(jù)不同水功能區(qū)的自然屬性和主導水體功能類型,確定評估的重點,由此設置不同水功能區(qū)評估體指標系中各屬性權重及評估指標,體現(xiàn)不同河流、湖泊水功能區(qū)特征?；谒δ軈^(qū)劃的河湖健康評估重點確定原則如表3所示。同時,評估指標的設置原則應該體現(xiàn)上述基于水功能區(qū)劃的健康河流、湖泊特征,才能夠全面反映河流、湖泊的健康狀態(tài)。

表2 基于水功能區(qū)劃的河湖健康評估指標體系的健康河流、湖泊特征

4 結 論

基于水功能區(qū)劃的河湖健康,其內涵就是河流、湖泊應保持其水文、形態(tài)結構、水質、生物等自然屬性準則層功能的完整,不同水功能區(qū)的主導水體功能得到維護并可持續(xù)發(fā)揮,水資源得到合理使用、有效管理與保護,生態(tài)、環(huán)境和社會服務功能協(xié)調統(tǒng)一,為人類社會可持續(xù)發(fā)展服務?；谒δ軈^(qū)劃的河湖健康評估,應根據(jù)不同水功能區(qū)的自然屬性和主導水體功能類型,確定評估的重點,由此設置不同水功能區(qū)評估體系種各屬性權重及評估指標,同時評估指標的設置應該體現(xiàn)基于水功能區(qū)劃的健康河流、湖泊特征,才能夠全面反映河流、湖泊的健康狀態(tài)。

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