在經(jīng)濟發(fā)展高壓下,中國境內(nèi)的河流生態(tài)遭受重大破壞。持續(xù)升溫的西南水電開發(fā)使得奔騰的峽谷河流變成一串串馴服的高山平湖,大江南北河流沙子被深挖盜賣,城市周圍河流陸續(xù)被“截彎取直”,自然河岸甚至河底也被水泥覆蓋。從前歡唱的河流如今死寂起來,變成了一條條“排污溝”。河流破壞導(dǎo)致的不僅僅是生物多樣性喪失,更重要的是,河流濕地的自凈能力嚴(yán)重下降了。
中國流域面積在100平方公里以上的河流有50000多條, 1000平方公里以上的約1500條,絕大多數(shù)分布在東部氣候濕潤多雨的季風(fēng)區(qū),也是中國經(jīng)濟發(fā)展最熱的地區(qū),這一地理格局注定了河流面臨著嚴(yán)重的經(jīng)濟發(fā)展沖擊。占全國河流58.2%并流人太平洋的河流所遭受的污染已不堪重負(fù);占流域面積6.4%、流入印度洋的西南峽谷河流,如瀾滄江、怒江、雅魯藏布江等,正面臨著水電開發(fā)帶來的巨大破壞。
水電工程修建,阻斷了自然河流與湖沼等濕地之間的天然聯(lián)系。新中國建立以來,僅長江流域就修建了近46000座水壩,7000多座涵閘。由于缺乏合理規(guī)劃和預(yù)防措施,中下游大部分湖泊已與江河隔斷,形成“孤湖”,長江的魚、蟹、鰻種苗不能迸入湖泊,湖區(qū)的魚不能溯江產(chǎn)卵繁殖,水產(chǎn)資源大大下降。水電開發(fā)造成的潛在生態(tài)破壞無法估量。
河流生態(tài)改變后,環(huán)境自凈能力也將消失。自然河流其實是良好的污水處理廠,后者應(yīng)用的原理其實是從河流、湖泊等天然濕地學(xué)來的。據(jù)粗略估計,河寬50米、沙灘寬1公里、長約10公里、健康的天然河流,其具備的水凈化能力相當(dāng)于投資5000萬元人民幣建設(shè)的污染處理廠。河流對于有機污染物、以及氮、磷等化學(xué)污染物的凈化功能尤其突出,而這些污染物恰好是造成滇池、太湖等內(nèi)陸湖泊藍(lán)藻爆發(fā),以及近海赤潮大發(fā)生的元兇。
山東省沂蒙山區(qū)平邑縣境內(nèi)有一條名為俊河的河流。上世紀(jì)80年代初,那里還保留著自然狀態(tài),銀沙灘寬的地方有3公里,河岸受寬闊的半天然森林保護,河流自由流淌,兩岸農(nóng)民在沙灘上挖掘不到一米就可以取出非常純凈的飲用水。后來隨著大量沙子被盜賣,上游造紙廠、化肥廠不斷排放污水,如今這條河兩岸的水早已不能飲用。原先縣城流出的生活污水,經(jīng)10公里左右的自然河流凈化,COD(化學(xué)需氧量)由500毫克/升下降到70毫克/升。而今,河流凈化功能已基本喪失了,上下游河水COD變化不大。
那么,河流是怎樣實現(xiàn)其對污染物的凈化,人工干預(yù)怎樣造成河流濕地凈化功能喪失呢?
第一,奔騰的河流在流動過程中增加空氣中的氧氣。彎曲、起伏、自然狀況的河流,尤其激流,使得河水處于奔騰狀態(tài),這個作用相當(dāng)于污水處理廠的曝氣過程;即使那些相對平緩的河段,也會因河床下沙子、鵝卵石的存在而呈現(xiàn)一些波紋,再加上風(fēng)的作用,河水與空氣也會發(fā)生自然氣體交換,將空氣中的氧氣溶于水體,供水生生物生長需要。如將急流變平湖、或者將河流取直,挖沙以增加河深,則水流動變得平緩起來,河流增氧的功能就大為減弱了。
第二,河流中微生物和動物群落的凈化功能。微生物是對污染物起吸收與降解作用的主要生物群體。甲烷菌能將碳酸鹽轉(zhuǎn)變成甲烷,真菌通過與水生植物根表形成菌根吸收養(yǎng)分。除此之外,微生物還給水生動物提供食物,將捕獲溶解的成分分解,并與其它動物、植物共生體利用。河流中的一些底棲動物也具有利用和降解污染物的功能。
第三,水生植物的作用。植物根系直接從水體中吸收養(yǎng)分與元素,并對懸浮顆粒產(chǎn)生過濾與吸附作用。一公頃蘆葦每年能吸收200-2500公斤純氮, 30-50公斤純磷。藻類在生長過程中,將營養(yǎng)元素貯藏和轉(zhuǎn)移在體內(nèi),對河流凈化同樣起著舉足輕重的作用。植物還為微生物活動提供巨大的物理表面,菖蒲、蘆葦、燈心草等根系分泌物還能殺死污水中的大腸桿菌和病原菌。
第四,沙子和底泥的凈化作用。底泥和沙子是河流濕地的基質(zhì)與載體,其去污過程來自離子交換、專性與非專性吸附、螯合作用、沉降反應(yīng)等,污染物最終被吸附或沉降下來,要么變成動植物的養(yǎng)分,要么變得無害。沙子和底泥還支撐動物與微生物的生命過程,植物更需要借助它們而扎根。元素與污染物在彎曲而長距離河水流動過程中也會發(fā)生降解、沉淀、固結(jié)、揮發(fā)等,從而降低污染物濃度,使污水得以凈化。
第五,兩岸天然植被隔離農(nóng)田,保障河流生態(tài)功能。在自然河流兩岸,還存在著大量的天然植被,包括喬木、灌木和草本植物。一方面,這些植被可將河流搬運來的元素和污染物作為養(yǎng)分充分利用,強化了河流凈化能力;另一方面,來自河流兩岸人類活動排放的污染物,如農(nóng)業(yè)施肥等釋放的氮磷等元素被兩岸植被吸收,減少了向河流排放。因此,河岸植被是河流的天然保護屏障。
從上面的分析看,中國境內(nèi)的河流本身就是非常優(yōu)良的濕地處理系統(tǒng)。自古以來,人類排泄的廢棄物在進入海洋之前,就是通過河流以及湖泊濕地得以自然凈化的。如今,河流凈化功能迅速消失,人類需花費大量金錢建造污水處理廠。地球上的河流,正如人類的血管,當(dāng)血管出現(xiàn)問題的時候,人類就離各種疾病甚至死亡不遠(yuǎn)了。
中國河流類型多、數(shù)量大、分布廣、區(qū)域差異顯著、生物多樣性豐富,河流濕地在生物多樣性保護、凈化水污染、生活飲水保障以及航運等方面發(fā)揮著巨大作用?;謴?fù)河流濕地就等于建造無數(shù)的大型污水處理廠,國家應(yīng)采取切實措施保護河流生態(tài)系統(tǒng),停止因短期利益而破壞河流濕地的做法,讓河流重新自由歡唱起來。
蔣高明 張果中
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