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摘要：三峡库区消落区生态环境问题主要表现在以下5个方面：逆自然涨落的水陆交替生境导致消落区的植被覆盖度大幅降低；水库水位变化加剧库岸水土流失和边坡失稳；消落区的水陆交替加重水库局部水域富营养化；消落区自身的结构和功能使其可能成为三峡水库的内生污染源；支撑消落区生态恢复与治理需要的科学研究亟待加强。现行的治理模式难以适用于全库区消落区，需要统筹思考库区经济社会发展与消落区治理问题。一是加快制订出台《长江三峡水库管理条例》；二是开展三峡水库优化水位调度研究论证；三是建立三峡水库生态湿地保护区；四是建立三峡水库生态补偿机制；五是大力推进三峡库区生态文明先行示范区建设；六是加快推进长江及其重要支流流域生态环保联防联控；七是持续支持三峡水库消落区环境问题纳入国家重大科技专项研究计划。
关键词：三峡水库；消落区；环境治理三峡水库
2009年全面建成，根据“蓄清排浊”的水位调度方案及目前实际运行结果，库区已形成了大面积的消落区。三峡水库所形成的消落区是我国最大的人工湿地，其生态环境特征与黄河流域等其他大型水库消落区、自然湿地相比，存在3个显著特征：（1）水位落差大（30m），淹水时间长；（2）消落区水位涨落受防洪、发电等调度控制，逆自然洪枯变化，冬水夏陆，其生态属性十分特殊且复杂；（3）面积大，岸线长，分布区域广且周边城镇密集，消落区生态系统频受干扰。
一、消落区生态环境存在的问题及原因分析
三峡库区生态环境敏感、人地矛盾尖锐，消落区处于库区陆域和水域的过渡带，受水位消涨和陆岸带人类活动的影响突出。消落区生态环境问题主要表现在以下几个方面。
（一）逆自然涨落的水陆交替生境导致消落区的植被覆盖度大幅降低
形成消落区的原陆域，因水库水位周期性大幅度地涨落且与自然洪枯变化节律相反，原复杂多样的陆生生境转变为水陆交替生境，植物生长基质变成为淤积土层或裸露基岩，消落区的植物种类大为减少，且群落结构简单。高程由175m至145m而下，消落区露出水面的时间由270天降至120天，淹没时间远超过自然洪水，3个不同高程段的植被覆盖度由44.8%下降至5.0%，尤其高程在145～155m处，大多数原有陆生动植物因难以适应生境而消亡、迁移或变异，只有少数可能保存下来，其生物多样性水平更低于自然消落区。因植物种类减少及其群落结构的简单化，自175m至145m而下，消落区应有的固土护岸、环境净化等生态功能剧烈下降，直至完全散失。
（二）水库水位变化加剧库岸水土流失和边坡失稳
水库水位调度主要影响消落区的植被、表层土壤结构，进而影响其库岸稳定。一是消落区水土流失程度远超自然状态下的水平。降水和水位周期性涨落的水动力作用破坏消落区坡面上的植被和土壤结构，生态系统的水土保持能力减弱或丧失，除了局部为“平川坝地”消落区河段外，大部分“山底形”消落区河段受土壤重力侵蚀和冲刷作用将加剧，水土流失量加大。开县、云阳、奉节、巫山段消落区水土流失评价结果为差（小于0.113），其中云阳水土流失最为严重，土壤侵蚀模数高达4166t/（m2•a）（约高于自然状态下水土流失土壤侵蚀模数100万倍）。二是水库水位大幅变化对地质灾害的影响十分明显。三峡水库蓄水后，高水位长期浸泡使岩石内部应力及物理、化学性能发生显著变化，岩土体凝聚力及抗剪力大幅度下降。在整个消落区中，除开县等局部区段较平缓外，大部分消落区河段地形陡峭，河岸底层稳定性差，库岸区人类活动频繁，使其成为地质灾害多发区。三峡水库蓄水后的浸泡软化作用减弱了库岸的稳定性，加剧了老滑坡、老崩塌危险区的复活。同时，由于水库水的反复横向冲刷，坡地下部极易被掏空，导致新的滑坡产生。据国土资源部颁布的《三峡库区三期地质灾害防治规划》，三峡库区地质灾害总数4706处，其中重庆库区3742处；消落区地质灾害1627处，其中重庆段消落区1208处。蓄水后库岸经历再造，2008年以来，重庆库区共发生库岸坍塌、崩滑体变形700处以上。
（三）消落区的水陆交替加重水库局部水域富营养化
消落区作为水域与陆地环境的过渡地带，其生态系统受到来自水陆2个界面的交叉污染。一方面，在风浪和水流的作用下，水库水域中的一些污染物向两岸消落区移动，使漂浮在水体中的部分垃圾及污染物进入消落区并富集，形成岸边污染带。在蓄水后形成超背景的污染带中，化学需氧量、氨氮、总磷大约分别增加450%、270%和160%，岸边污染带有明显加宽和加长的趋势。另一方面，与消落区毗邻的生态屏障带是库区城镇、人口、产业密集区域，人地矛盾十分突出。资料显示，生态屏障带内人口密度高达888人/km2，约为三峡库区的2.5倍；人均耕地333.34m2，仅为三峡库区的1/2。三峡屏障区内居民生产、生活产生的部分废物和垃圾、污水经消落区进入水库。农村面源，特别是化肥农药污染负荷是最主要污染源。化肥、农药流失监测分析表明，仅化肥进入水体中的氮、磷量分别占库区排入长江干支流水体氮、磷总量的44%～70%和52%～77%，并呈逐年上升态势；秭归试验区人工模拟降雨试验表明，水土流失的泥沙是农业面源污染物的主要载体，承载大量氮、磷的泥沙随农田径流进入消落区，部分在消落区沉积，使消落区水土受到一定程度污染，导致水库的回水区、滞水区、河湾等局部水域的富营养化突出。由于库区一级支流中氮、磷浓度高，近年来水华发生频繁，涉及10多条支流，水华优势藻类已由河流型硅甲藻向湖库型蓝绿藻演化。无序和过度开发活动对消落区生态系统的干预，削弱了三峡水库的生态屏障功能。
（四）消落区自身的结构和功能使其可能成为三峡水库的内生污染源
在三峡水库消落区形成后，淹没前的陆生生态系统尤其是植物群落等发生巨大变化，生态系统结构和功能简单化。一是净化功能减弱。消落区由于植被稀疏，有效拦截、消纳沿江两岸面源污染的能力下降。在支流回水范围内的消落区易于富集污染物，引起局部水域的富营养化。二是局部区间成为纳污场所。消落区沉积的污泥和垃圾，在夏季有可能滋生病菌和寄生虫，将给自然疫源性疾病、虫媒疾病、介水传染病的传染源扩散、病媒生物孳生及其疫源地的扩大提供适宜的条件，易导致流行性传染病发生。三是消落区的植被具有双重特性。在低水位期生长的各类植物可增强其生态系统的功能，但在蓄水前不及时处理，随水库蓄水被淹没，可转化成水库淹水期的污染物。四是生态景观价值降低。消落区内滞留的污染物、退水后形成的淤泥及草木稀少的荒坡与三峡著名风景区和城镇景观不协调。三峡水库运行后，消落区植被稀疏，与陆域和水域形成明显反差，影响库区的整体景观，对三峡旅游产生不利影响。
（五）支撑消落区生态恢复与治理需要的科学研究亟待加强
三峡工程蓄水淹没了长江原有的自然消落区，同时产生了新的水库消落区。这对于消落区陆生生物及整个库区生态系统的稳定和生物多样性都将产生深远的影响。目前，消落区植被正处于森林—灌丛—草丛—裸岩的逆向演替状态；在自然状态下，新的消落区生态系统想要逐步建立起来，还需要长期观测和研究其演替进程。三峡库区消落区治理仍属世界性难题，消落区生态系统的恢复与重建需要经历相当长的时间。在美国，落差10m的消落区生态治理花费了70年时间，基本达到预期目标。消落区的科学研究曾得到国家重视，“十一五”期间在《国家水体污染控制与治理科技重大专项》中设立了《三峡水库消落区生态保护与水环境治理关键技术》课题，比较系统地开展了消落区生态环境问题及治理技术研究。但是，就研究内容、积累的观测数据及成果情况看，仅仅是取得了阶段性成果，对消落区的科学研究仍属于短期、小范围试探性研究，主要集中于筛选适生植物，缺乏对库区特定自然条件下的消落区生态演替规律性的研究，尚未形成成熟、经济实用的消落区生态治理集成技术。因此，现阶段难以科学制定消落区系统性的保护规划、治理方案以及相应的技术规范、监管制度。因国家在“十二五”“十三五”未给予持续课题经费支持，关于消落区生态演替规律、治理技术等科学研究受到较大影响。
二、对策及建议
自“十一五”以来，在国家相关部委的支持下，重庆市加强了三峡水库消落区的生态环境保护工作，并取得阶段性成效。截至2018年3月底，重庆库区累计实施消落区保留保护、生态修复、岸线环境综合整治、卫生防疫等方面项目106个，三峡后续补助资金近30亿元，消落区自然生态得到一定修复，部分存在安全隐患的库岸得到综合整治。现行的治理模式难以适用于全库区消落区，为统筹思考库区经济社会发展与消落区治理问题，提出如下建议。
（一）加快制订出台
《长江三峡水库管理条例》三峡工程即将竣工验收，三峡水库即将由试验性蓄水转为正常运行。鉴于长江三峡水库生态环境安全的极端重要性，建议国家借鉴美国、澳大利亚、新西兰等国家针对单一河流专门立法加强水库及流域生态环境保护管理的经验，制定《长江三峡水库管理条例》，建立和完善消落区利用、管理、保护制度，规范管理库区生产生活活动，为强化三峡水库管理提供法律保障，也为我国其他大型水库的综合管理提供经验。
（二）开展三峡水库优化水位调度研究论证
三峡水库形成后，按照防洪库容2.215×1010m3的方案，正常蓄水位175m与防洪限制水位145m之间每年周期性涨落幅度30m，水位145～160m区间的治理难度大。近20年来，随着长江上游大型水库兴建，三峡水库防洪态势和来水来沙条件发生较大改变，原设计的调度方式给三峡库区地质灾害防治、消落区治理、川江航运等带来巨大压力。目前，长江上游地区兴建了溪洛渡、向家坝等大型水库21座，形成防洪库容1.400×1010m3，到2028年还将建成乌东德、白鹤滩等水库，将再增加防洪库容约1.500×1010m3。随着长江上游水库群建成等防洪态势的变化和水雨情科学预报能力的增强，三峡水库调度方案有必要进一步优化。据测算，三峡水库水位145～175m防洪库容共计2.215×1010m3，其中145～150m库容为2.540×1010m3；150～155m库容为3.110×109m3；155～160m库容为3.400×109m3。仅就三峡水库的防洪功能定位而言，如果将汛限水位提高至160m，将减少防洪库容9.050×109m3，还剩余1.310×1010m3防洪库容，仍可抵御荆江百年一遇的特大洪水。长江上游修建的多座水库具有拦洪调节作用，提高防洪限制水位切实可行，同时对航运、发电、生态等均有积极作用。国家可组织专家对优化三峡水库水位调度开展论证，及早决策。
（三）建立三峡水库生态湿地保护区
对三峡库区生态屏障带生境质量分析结果表明，生境质量为“中”和“优”等级的面积在2005—2010年均呈增加趋势，而在2010—2015年总体上呈减少趋势，与库区城市发展加快，三峡移民搬迁、高山扶贫等移民政策的实施导致人口向屏障带区域集中等因素有关。为此，提出以下建议。一是将水库消落区整体划入生态保护红线区严格保护，将库区生态屏障区（城镇规划区范围除外）纳入生态湿地保护范围。二是制定保护区建设规划，参照自然保护区的相关规定建立消落区生态保护与修复管护制度。三是建立激励机制，促进保护区人口转移。四是按照“山水林田湖生命共同体”的理念，切实落实视察重庆时的指示，加强消落区及库区生态屏障带的生态保护。五是结合消落区不同区段的生态类型特点，在自然修复的基础上主要以生物工程治理措施促进生态修复，发挥其拦截污染物、保持水土等生态服务功能。六是加强消落区城镇段、地质灾害多发区治理，保障库岸安全。
（四）建立三峡水库生态补偿机制
鉴于三峡库区腹地是国家重要生态功能区，建议国家将三峡水库湿地保护区整体纳入国家重要生态功能区，优先享受国家重要生态功能区的生态转移支付政策。建议按照中央和地方的不同事权，建立和完善生态补偿机制，解决消落区生态保护的外部性问题。
（五）大力推进三峡库区生态文明先行示范区建设
探索库区绿色循环低碳发展的生产、生活方式，对推进长江经济带转型升级具有积极效应，对建设美丽中国具有战略性作用。建议国家将扶贫攻坚同生态保护与建设相结合，加强生态扶贫搬迁安置地生产生活条件建设，适当提高中央补助标准。建议在重大基础建设项目、投资安排上继续向三峡库区生态屏障区倾斜，重点支持中小型水利设施、乡村公路建设，加快实施污水垃圾处理、河流整治项目，加大对农村污染的治理力度。建设优先扶持发展绿色产业，确保库区居民经济水平与全国同步提高。
（六）加快推进长江及其重要支流流域生态环保联防联控
按照党中央、国务院关于长江经济带“共抓大保护、不搞大开发”的决策部署，加强长江流域省市联防联控已成为保障长江生态环境安全的重要举措。要从国家层面优化沿江产业空间布局，制定更加严格的产业准入“门槛”，结合供给侧改革，坚决淘汰、限制、化解一批低效、高耗、重污染的产能。强化工业污染防治，重点整治上游流域内化工、造纸、电镀、水泥、印染、有色金属等重点行业，确保达标排放。提高三峡水库上游区域城乡污水垃圾收集处理和农业面源污染控制水平，减轻三峡水库污染负荷。完善船舶、港口、码头等污染物接收、转运、处置设施建设，加强临江危化物品收储转运安全管理。
（七）持续支持三峡水库消落区环境问题纳入国家重大科技专项研究计划
鉴于消落区生态环境问题的复杂性，需进一步加强监测和研究，提高科学支撑水平。建议国家继续将水库消落区的生态环境保护研究纳入重大科技专项支持范围，持续开展消落区湿地生态系统发育观测研究，尤其要持续研究长江干流消落区库岸再造及植被自然修复的规律性，开展消落区生态功能恢复技术研究与示范、典型消落区湿地多样性保护试验研究等，进一步为探索消落区治理提供充分的科学依据。
作者:刘德绍 单位:重庆科技学院