江汉平原湖区主要生态问题与对策

邓宏兵, 张毅, 李俊杰

摘　要: 江汉平原湖区是长江流域生态环境最脆弱的地区之一, 洪涝灾害严重、泥沙淤积和沼泽化现象普遍、湖泊水体污染与富营养化问题突出、血吸虫未得到根治等是该区目前存在的主要生态环境问题。这些问题的出现与流域地区的自然地理环境和条件及人为影响密切相关。治理长江中游江汉平原湖区生态环境问题的对策主要包括: 树立综合治理的思想, 强调统一规划管理, 突出治水中心环节; 工程措施与生物措施相结合, 标本兼治; 控制人口增长, 合理利用湖区资源; 控制湖泊水体污染、治理湖泊富营养化现象; 构建完善的湖区可持续发展保障机制。
关键词: 江汉平原湖区; 生态环境; 对策
中图分类号: F12415 　　　文献标识码: A 　　　文章编号: 167120169 (2006) 0420056204

　　江汉平原湖区的范围从不同的角度出发看法不一^{[1](P1)[2](P82 - 86)} , 本研究将研究范围界定为湖北境内以江汉平原为依托的、海拔50 米等高线以内的所有地区。利用遥感影像图, 借助GIS/ RS 分析方法得知, 江汉平原湖区地处东经111°36′38.76″-116°7′52.14″、北纬29°25′59.25″- 31°27′14.45″之间。西至枝江, 北到钟祥长寿镇附近, 东至黄梅龙感湖, 南至湘鄂边界。按自然界线计算面积4.664
万km² , 按行政区统计面积为6.475 万km² 。江汉平原湖区是长江流域生态环境最脆弱的地区之一,存在许多问题, 突出表现在以下方面: 洪涝灾害严重、泥沙淤积和沼泽化现象普遍、湖泊水体污染与富营养化问题突出、血吸虫未得到根治等。认识和研究长江中游江汉平原湖区存在的主要生态环境问题, 分析其原因, 提出相应的整治对策具有重要的意义。
一、主要生态环境问题
(一) 洪涝灾害
    江汉平原湖区洪涝灾害与长江流域洪水关系密切。长江流域洪水按成因可分为由暴雨形成的山洪和由客水形成的洪水, 按照洪水出现的地域可分为全流域性洪水和区域性洪水两种基本类型。全流域性洪水洪峰高、流量大、灾害严重, 出现频率相对较小; 区域性洪水常出现在干流的某段或某些支流, 发生机会较多, 所造成的损失也是不可低估的。自1153 年以来有代表性的28 场大洪水中, 全流域性洪水占8 场, 区域性洪水占20 场。其中21场大洪水都对江汉平原湖区产生了巨大影响^[3] 。自唐朝以来, 江汉平原湖区洪涝灾害一直频繁发生,且频率加快, 唐代平均每18 年发生一次洪涝灾害,元代平均每619 年发生一次洪涝灾害, 清代平均每4.3 年发生一次洪涝灾害。江汉平原湖区洪涝灾害从成因类型看以客水成洪为主。
    江汉平原湖区洪涝灾害从水文方面看, 具有峰高量大、历时时间长、季节性明显和重复性、阶段性、连续性等特征。1860 年及1870 年枝城站调查最大洪峰流量为110 000 m³ / s ; 汉口站多年平均洪水历时时间超过50 天, 1998 年超过2 个月, 1954年汉口站60 天最大洪水量达3 220 亿m³ 。江汉平原湖区洪涝灾害发生的时间主要集中在5 月(22.9 %) 、6 月(22.9 %) 和7 月(19.9 %) , 洪灾出现的时间分布与暴雨基本一致。江汉平原湖区洪涝灾害出现时序是不均匀的, 具有重复性的特点。如1931 年和1954 年的特大洪水, 从其气象成因与暴雨洪水的分布特征来看就基本相似。同时,江汉平原湖区洪涝灾害的发生在时序上频发期和低发期呈阶段性的交替变化, 表现出阶段性特点。不
仅如此, 在高频期内大洪水往往连续出现。如1848 年、1849 年和1882 年、1883 年都是连续两年发生大洪水, 1860 年、1870 年相隔10 年出现两次百年一遇的特大洪水。
(二) 泥沙淤积和沼泽化
    长江中上游地区生态环境恶化、植被破坏严重、水土流失加剧, 大量泥沙伴随洪水被带入江汉平原湖区湖泊中, 使湖泊淤积萎缩。长江出三峡后, 多年平均含沙量为112 kg/ m³ , 含沙量虽不大, 但多年平均输沙量可达513 亿t , 1954 年最大输沙量达7154 亿t , 江汉平原湖区是其主要沉积场所。泥沙大量淤积的直接后果是湖面、湖容减少,调蓄能力下降, 湖泊资源退化, 加大洪涝灾害发生频率和强度。湖泊的浅化和水生植物演化的结果, 加速了湖泊沼泽化的进程, 并最终走向衰亡。此外, 城市湖泊还面临人工填占或堆积废弃物的现象。
(三) 湖泊水体污染与富营养化
    从水质污染类型上看, 江汉平原湖区湖泊污染主要有以下几种类型: 一是以氮、磷等营养元素富集而造成的富营养化型污染, 以城区和城郊湖泊为主, 如东湖。二是重金属污染型, 如大冶湖。三是有毒物质污染型, 如黄石张家湖。四是有机农药污染型, 如鸭儿湖。五是生物残体毒污染型。六是综合污染型。研究结果表明^{[4] (P58 - 63)} , 江汉平原湖区湖泊水体多为中性或略偏碱性, 总磷、总氮含量超标几倍到上百倍, 部分湖泊富营养化严重。多数湖泊为中、硬度湖水, 部分湖泊如沙湖、墨水湖、东西湖和青山湖的COD、BOD 量极高, 说明这些湖泊水体中含有大量有机物质和微生物。氨氮在多数湖泊中的含量超过015 mg/ L 的标准。有毒物质含量多数湖泊适中, 少数较高。在江汉平原湖区湖泊中, 富营养化是影响湖泊环境而造成湖泊污染的主要问题。
    从江汉平原湖区大中型湖泊主要污染分担率和主要水质指标监测结果来看^{[5](P13 - 17)} , 江汉平原湖区湖泊水体污染物依次为总磷、总氮、高锰酸盐指数和BOD。总氮、总磷浓度居高不下, 且有增加之势, 表明湖泊富营养化程度还在加剧。对江汉平原湖区湖泊主要湖泊富营养化评价结果表明: 在被评价的56 个湖泊中, 富营养湖泊占30 个, 中富营养湖泊占21 个, 中营养湖泊占5 个。由此可见,江汉平原湖区湖泊富营养化情况极为严重。江汉平原湖区湖泊水体污染与富营养化问题引起许多研究者关注^{[6] (P36 - 39) [7] (P193 - 202) [8] (P355 - 361) [9] (P439 - 445) [10] (P602 - 605)} ,应加大力度解决相关问题。
(四) 血吸虫疫病
    血吸虫病是江汉平原湖区特有的地方环境病,它是由江汉平原湖区低洼的环境所决定的。灭螺和血防工作虽然取得一定成绩, 但问题未得到根治,局部地区有扩大之势, 血防任务仍十分艰巨。血吸虫病的存在是制约江汉平原湖区可持续发展的重要因素。据《湖北疾病预防控制年鉴(2002) 》统计,2001 年湖北省有螺乡镇场为319 个, 包括2 288 个村, 有螺面积8 243107 km2 , 绝大部分集中在江汉平原湖区。2001 年血吸虫病人达126 322 人、血吸虫病牛达7 919 头。消灭钉螺、控制血吸虫病蔓延是江汉平原湖区可持续发展的内在要求。
二、形成原因分析
(一) 自然原因
    江汉平原湖区洪涝灾害、泥沙淤积和沼泽化等问题的出现与流域地区的自然地理环境和条件密切相关, 其中气候和地貌、水文因素影响最大。暴雨往往是洪涝灾害形成最直接的原因, 河湖蓄泄能力不足又加剧了洪涝灾害的程度。江汉平原湖区低洼的地势使得洪水中的泥沙不断在该区淤积, 导致湖泊萎缩和沼泽化。一般情况下, 长江上、中、下游及各主要支流的汛期可以错开, 不至于造成大灾。
    但在气候反常年份, 区域洪水出现叠加则有可能形成大的洪水。1931 和1954 年大洪水皆因气候异常引起^[11] , 1998 年的情况也比较类似。洪灾发生首先受到影响的就是江汉平原湖区, 因为长江洪水来量大而江汉平原湖区的河湖蓄泄能力又极其有限。如荆江河段的现有安全泄洪量为60 000～68 000m³ / s , 城陵矶河段不足60 000 m³ / s , 汉口约为70 000 m³ / s , 而宜昌以上来水量超过60 000 m³ / s的洪水频率近100 余年来达4 年1 次。在几个大洪水年, 如果不分洪溃口和无湖泊调蓄, 合成洪峰流量都在100 000 m³ / s 以上, 洪峰流量大大超过了河湖安全泄洪量。由于泄洪能力不足, 一旦上游来水与中游集水叠加在一起, 就会发生洪水泛滥, 造成严重的水灾。洪涝灾害的发生改变了局部地区生态系统, 破坏了湖区生态环境, 导致湖泊的消亡,其结果是生态系统更加脆弱。血吸虫病与江汉平原湖区低洼的环境关系密切, 这种环境提供了钉螺滋生的土壤, 为血吸虫病的出现和蔓延创造了条件。
(二) 人文原因
    人地关系系统脆弱化是江汉平原湖区生态环境问题严重的根本原因, 人文因素在其中发挥了重要的作用和影响。农业经济时代不合理的土地利用与工业经济时代牺牲资源和环境换取高速经济增长而导致的环境恶化问题在长江流域普遍存在, 忽视林地保护、大肆砍伐森林而引起严重的水土流失是上游地区的主要问题; 围垦、填占湖泊、过度垦殖和蓄分洪区建设滞缓是中下游地区的问题所在^{[12](P478 - 482)} 。人文因素对江汉平原湖区生态环境的影响主要来自以下方面: 一是中上游地区人为对生态环境的破坏而导致的对江汉平原湖区生态环境的影响, 其表现主要是中上游地区森林砍伐过度、水土流失加剧等导致的江汉平原湖区的洪涝灾害和泥沙淤积等问题。二是长期的围湖垦殖、与水争地导致大量湖泊萎缩或消失、水面减小, 河湖资源破坏, 调蓄养殖功能降低。三是水利工程的修建对江汉平原湖区生态环境具有正、反两方面的影响。在江汉平原湖区及其附近地区水利工程众多, 在改善江汉平原湖区生态环境的同时也带来一些负面影响, 如荆江悬河的形成与大堤的修建就有很大关系。四是伴随经济发展, 工业“三废”的排放量增加、农业面源污染加剧、生活废弃物增多, 对环境造成直接影响, 尤其是对湖泊的影响更大。
三、治理对策
(一) 树立综合治理的思想, 强调统一规划管理, 突出治水中心环节
    江汉平原湖区生态环境治理依赖全流域的统一规划和综合整治, 应建立在全流域的总体治理框架之下, 孤立治理效果是不明显的。可借鉴美国关于洪泛区治理与管理的办法作好江汉平原湖区的综合规划和管理工作。要运用系统论的理论和方法, 优化湖区PRED 系统。揭示湖区人口、资源、环境和发展各子系统之间的关系, 探寻改善生态环境的途径。江汉平原湖区的环境问题主要因水而起, 所以平原湖区环境整治应围绕治水这个中心。
(二) 工程措施与生物措施相结合, 标本兼治
    工程措施主要是加固兴建堤防、建立各种类型水库和建设蓄滞洪区。应建成以堤防为主, 蓄滞洪区、水库为辅的防洪体系。此外, 某些河段如洲湾地区宜裁弯取直, 减少防洪压力。当然, 工程措施局限较大, 只能治标, 而且隐患较多。如荆江大堤逐年加高, 使长江在此形成地上河, 若长时间高水行洪, 风险很大。根本之策应是通过生物措施治本, 如利用山- 河- 湖- 海互动规律进行生态环境建设就是一个比较好的思路^{[13](P550 - 557) [14]（P358 - 363)} 。现实之策是二者结合, 标本兼治。
(三) 控制人口增长, 合理利用湖区资源
    人口增长对江汉平原湖区生态环境有着重要影响。近500 多年来, 江汉平原湖区人口增长了24倍。巨大的人口压力超越了江汉平原湖区生态环境的容量, 制约了平原湖区的有序发展。所以, 江汉平原湖区可持续发展首先要解决的问题是控制人口增长, 提高人口质量。
    合理利用湖区资源, 主要做好以下工作: 加大森林植被恢复力度, 确保水源涵养林用地和防洪堤防用地, 做好退田还湖、提高湖泊蓄洪能力等工作, 增强排水能力。提高劳动生产率, 保证经济稳步增长。调整居民点, 退宅还田, 增加耕地面积,逐步解决人地矛盾。加强农田基本建设、改造中低产田, 加大科技投入, 促进经济全面发展。运用市场规律, 促进湖泊水资源的合理永续利用。合理开发利用湖泊的水利功能, 把防洪除涝与湖泊利用结合起来; 合理开发利用湖泊的旅游功能, 结合楚文化底蕴, 构建平原湖泊旅游区。适度开发其养殖、种植功能, 发展渔业养殖和水生植物种植。永续利用湖区资源是优化调控湖区PRED 系统、实现湖区可持续发展的重要内容和环节, 湖区资源的合理永续利用具有极其重要的现实意义。
(四) 控制湖泊水体污染, 治理湖泊富营养化现象
    高度重视湖泊水污染和富营养化问题, 建立健全湖泊水环境管理保护机构, 出台湖泊保护与治理法规, 统一规划利用湖泊。要抓住污染源头, 找出富营养化发生机理, 确定最优治理方案。控制污染排放, 消除湖泊污染底泥, 实施截污工程和引水灌湖工程。调整农业产业结构, 控制农业面源污染。运用生态措施, 建立半天然湿地净化生态系统, 改善湖区环境。建立江汉湖群湿地自然保护区, 形成湖泊湿地保护网络。加强宣传, 提高保护湖泊的自觉性。
(五) 构建完善的湖区可持续发展保障机制
    借三峡工程修建和南水北调工程上马之机, 出台和制定江汉平原湖区综合治理方案。出台《湖北省湖泊保护条例》, 强化对湖泊资源的立法保护。加强湖泊管理, 尤其是跨县界湖泊的管理, 必要时要调整行政区范围以保持大湖的完整性, 至少要成立联合开发与管理委员会, 统一规划湖泊。对大中型湖泊要制定湖泊开发利用与保护规划, 一湖一案, 并严格按规划执行。从政策层面出台有利于湖泊资源合理利用与保护的措施。从规划、法律法规和政策、管理体制等方面构建完善的湖区可持续发展保障机制。
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On the Ecological Problems and the Countermeasures of Jianghan Lake Zone in the Middle Reaches of Yangtse River
DEN G Hong2bing1 ,2 ,ZHAN G Yi3 ,L I J un2jie2
(1 Research Center of Resources , Envi ronment and Economics , Chi na Uni versi t y of Geosciences , Wuhan 430074 , China; 2 S chool of Economics and Mana gement , Wuhan Uni versity , Wuhan 430072 , China;
3 College of Urban and Envi ronmental Science , Central China Normal University , Wuhan 430079 , China)
Abstract : The Lake area in J ianghan Plain is one of t he most ecotypically f ragile areas in Yangt se Valley ,and here   there are four main ecological problems : f requent flood , silt and sand t hat make the lake become a swamp , water pollution and eut rop hication , and t he schistosome. These problems are clo sely related with the geographical environment and the human actions1 So , the countermeasures to deal with the ecological problems in Jianghan Lake Zone of Yangt se Valley include the following aspects : first , we must establish the t hought of comprehensive administ ration , put emp hasis on unified planning and management and st rengt hen t he water - control1 Secondly , we should combine the project measure wit h t he biological measure1 Thirdly , the pop ulation growt h should be reduced to a certain degree , and water pollution and eutrophication problems of lakes should be cont rolled so that a good use can be made of the resources in the Lake Zone1 And finally , the guarantee mechanism of sustainable development in Jianghan Lake Zone should be established in the long term。
Key words : lake area in Jianghan Plain ; ecological environment ; countermeasures