二、森林生態效益
作為陸地上生態係統的主體,森林對調節氣候、淨化空氣、滋養水源、繁育動植物、維護生態具有重要作用,因此作為人類居住環境的屏障越來越受到重視。
南水北調工程一方麵提供充足的水源,使得森林生態係統可以得到有效的恢複和發展,另一方麵森林植被的有關特征又在不同程度上影響著水文循環和水質。森林生態效益主要體現在:有效地涵養水源,遏製水土流失,減輕對江河湖泊的淤積;有效阻滯粉塵;釋放氧氣,固定二氧化碳,減輕溫室效應;維持和豐富物種多樣性。此外,水分在經過森林生態係統內的傳輸和轉化過程之後,通過不同作用層的過濾、吸附、交換、吸收、降解等作用,水質會明顯改善。根據測算,南水北調東線工程可以在受水區增加的森林麵積為:第一、第二期工程32272.73~42500.00公頃;第三期工程69318.18~94375.75公頃。
三、城市生態效益
城市綠地生態是受人類活動幹預程度最深的生態係統之一,由於城市人口、經濟和社會活動密集,城市土地的建築覆蓋比率極高,城市綠地生態係統可在小地域範圍內的氣候調節、空氣淨化方麵做出顯著貢獻。南水北調東線工程調水後,可將沿線城市原有河湖窪地建成水域景觀和濕地係統,建設親水廣場、平台、棧橋,使人、水、景與建築群落融為一體,讓南江甘露滋潤北國都城。南水北調工程的水源水質好,增加供水區城市生活用水,改善衛生條件,有利於城市環境治理和綠化美化,促進城市化建設。城市自然水體所需水量也將得到有效恢複,維持足夠的城市綠地,能夠有效涵養水源、保持土壤、固氮釋氧、淨化空氣等,直接改善了城市生態係統用水,促進沿線城市走生態型、現代化發展的道路。
四、濕地生態環境效益
濕地是地球上具有多功能的獨特生態係統,是自然界最富生物多樣性的生態景觀和人類最重要的生存環境。濕地不僅擁有豐富的生物資源,而且具有巨大的環境調節功能和環境效益。特別是在調節氣候、涵養水源、調蓄洪水、減災防災、淨化環境、保護生物多樣性等方麵具有重要的作用和生態功能價值。濕地生態係統的多重生態環境效益可以為人類提供一係列的生態係統服務,是發展經濟的巨大後備資源,被稱為“地球之腎”。
南水北調東線工程江蘇境內有洪澤湖、駱馬湖和南四湖等濕地生態係統。這些蓄水湖泊一經調水後,湖泊水位上升,湖泊麵積擴大,換水頻繁,可有效改善水生態環境;由於湖泊輸水水量穩定,可以補充當地的生態用水,大部分濕地可得到正常補給,避免了因枯水季節而導致部分湖底裸露致使部分水生動植物大量死亡的現象,同時也有利於遏製水土流失,改善並不斷恢複地表植被,降低大氣降塵量,保護濕地生態係統。
第四節 熱點透視
自然環境具有高度空間變異性的特點。在人類活動影響下,某一環境要素發生變化,往往導致其他環境因素以至整個環境係統的變化。水利工程是對環境中最活躍的因素水的調節和控製,在取得工程效益的同時,也會出現種種環境問題。分析東線調水環境變化趨勢,回答社會熱點,具有重要意義。
一、調水對引水口以下長江河道及長江口的影響
影響長江口鹽水入侵的因素比較複雜,其主要因素是上遊徑流的大小與口外潮汐的強弱。根據吳淞站實測含氯度和相應大通站流量成果分析,上遊徑流與吳淞含氯度基本呈反比關係,即徑流量越小則河口水域含氯度越大。含氯度過程與潮位過程常常呈現出同步變化的規律,口外潮汐強度越大,則鹽水入侵的影響範圍越大。根據現有實測資料分析,枯水年的枯水期,鹽水入侵對河口淡水水資源影響較大。南水北調東線工程建設後,減少了入海徑流量,在現狀水文、河道條件下,枯水年份的枯水期,鹽水入侵範圍擴大,在同一地點,含氯度將略有增加,鹽水入侵對河口區工農業生產及人民生活將有一定程度的影響。根據初步分析,工程建成運行後鹽水入侵增加的長度小於潮流界上移的幅度,即小於3千米。
南京水利科學研究所、華東師範大學等單位2002年完成的《南水北調對河口海岸影響的預估》,主要研究成果是:據1950~2000年資料統計,長江大通站多年平均流量為28700立方米/秒,多年平均徑流量9050億立方米,大通站最大年徑流量13600億立方米,最小年徑流量6750億立方米;最大月平均流量84200立方米/秒,最小月平均流量7220立方米/秒,最小日平均流量4620立方米/秒。南水北調東線第一、二、三期工程比現狀增調的水量分別為長江大通站多年平均徑流量的0.43%、0.62%和1.02%,增加的引水能力分別為大通站最小月平均流量的1.39%、2.77%和5.54%,隻占大通站以下抽引江水能力的3.33%、6.67%和13.33%,而且引水高峰也常不同步,由此可見,東線工程增加的引水量對長江入海水量不會有大的影響。尤其是第一期和第二期工程增加的引水能力,無論是占長江枯水流量的比重,還是占大通站以下現狀引水能力的比重都非常小,對長江口鹽水入侵影響很小;第三期工程占長江枯水流量的比重和大通站以下引水能力的比重較大,在枯水期將會加重長江口地區的海水上溯,當長江大通站流量出現小於10000立方米/秒時,可能會對長江口鹽水入侵產生一定的影響,可采取“避讓”措施解決,減少抽江流量或暫停抽引江水。
二、調水對北方灌區土壤次生鹽堿化的影響
黃淮海平原是河流衝積平原,在平原形成的過程中河流水體中有大量的鹽分存留在了平原成土母質和地下水的水體中,加之成土母質顆粒細密,造成地下水排水不暢而且埋深淺,在蒸發作用下,地下淺層水經毛細管輸送到地表蒸發掉,毛細管向地表輸水的過程中,也把水中的鹽分帶到地表,水被蒸發後,鹽分就留在了地表及地麵淺層土壤中,這樣積累的鹽分多了,又沒有足夠的淡水稀釋並將其排走,就形成了土壤鹽堿化。南水北調東線工程通水後,雖然將有大量水源補充到黃淮海平原地區,對改善這一地區土壤水分狀況,淋洗土壤鹽分,增加農作物產量等都將起到積極的作用,但也會改變這個地區的水鹽平衡狀況,在沿線排水不暢的地區有發生土壤次生鹽堿化的可能。在特別重視排水問題,因地製宜采取以保持調水沿線地下水平衡為中心的措施,注意水利工程和農業生物措施相結合,建立嚴格的用水管理製度的情況下,這些局部地區土壤次生鹽堿化是可以預防和控製的。
從1978年開始,中國科學院南京土壤所、土肥所、地理所等單位對南水北調灌區土壤次生鹽堿化問題進行了研究。1983年國家科學技術委員會把灌區土壤次生鹽堿化的可能性及預防對策作為主要研究課題列入國家攻關項目第七項、第三十八項,由中國科學院、水利電力部、農牧漁業部負責。1983年由水利電力部科技司委托茌平縣人民政府、山東省水利科學研究所、水文總站負責,水利電力部水利科學研究院水利所、農田灌溉研究所、華北水電學院等參加,開展了黃淮海平原中低產地區綜合治理和綜合開發科技攻關項目,提出了實驗區引黃提灌井渠結合綜合治理旱澇堿實驗研究總結報告。經過十幾年的研究及試驗,認為黃淮海平原已經形成比較完善的排水係統,並積累了豐富的防治土壤鹽堿化的經驗,北方灌區次生鹽堿化能夠預防和控製。
三、調水能否使血吸蟲病流行區北移
血吸蟲病是通過水傳播的寄生蟲病,該病的傳播主要與血吸蟲的唯一中間宿主釘螺的擴散有關。目前我國血吸蟲病流行區的北界是江蘇省京航大運河東岸的寶應縣境內。從2004年開始,南水北調辦公室組織江蘇省血吸蟲病防治研究所、淮河流域水資源保護局、南水北調辦公室政策及技術研究中心聯合開展了“南水北調東線工程造成血吸蟲病北移的可能性及對策研究”專項工作,課題涉及多個學科。血防部門從生物學角度研究了血吸蟲的生存習性、運動、擴散的規律;水利部門從水利學角度分析研究了南水北調東線工程的水流運動規律及水工建設物對防止血吸蟲擴散的作用;水資源環境部門從生態學角度,研究了血吸蟲孳生繁衍的環境。經過專家論證,得出“南水北調東線工程不會增加血吸蟲北移擴散的風險,東線工程安排的防止血吸蟲北移和擴散的工程措施總體布局合理、重點突出,措施落實後可有效消除血吸蟲擴散風險”的結論。
江蘇省江水北調工程的實踐經驗也證明調水不會使血吸蟲流行區北移。江蘇省江水北調工程運行40多年來尚未有確切證據表明調水工程造成釘螺及血吸蟲病的擴散。由於江水北調工程是通過泵站作用使水從低處調向高處,因此在逐級提水過程中水泵的作用可使釘螺與載體分離、輸水河道緩慢的水流可促使釘螺沉降,加之水、土、植被、水流變化(互為上下遊)等因素的作用,釘螺在輸水河道中擴散的範圍是有限的。江水北調血吸蟲病流行區的湖泊(高郵湖、邵伯湖)由於水位、水流的作用,釘螺難以進入輸水河道而發生北移擴散,釘螺通過船閘或吸附於船體擴散的可能性也極小。裏運河寶應、高郵段螺情縱向監測結果表明,釘螺孳生範圍相對穩定,江水北調工程運行40多年以來,輸水幹線的釘螺無明顯北移跡象,迄今為止沒有逾越北緯33°15′的北界。實驗證明,釘螺在北緯33°15′以北地區由於氣溫、地溫等自然條件的製約,越冬釘螺絕大部分死亡,極少數存活者也因生殖器官萎縮而不能繁殖。
四、調水對長江口及其附近海域、輸水幹線湖泊水生生物的影響
受淮委會委托,中國水利水電科學研究院水庫漁業研究所、中國水產科學研究院東海水產研究所從1988年開始,就南水北調東線工程對長江口及其附近海域水生生物的影響進行了調查研究,經兩年多的野外考察和室內鑒定,初步評價東線調水對長江口及其附近海域水生生物不會有明顯影響,對輸水沿線湖泊的水生生物是有利的。
在南水北調東線一期工程調水規模下,因調水量隻占長江下遊總徑流量的0.5%~1.0%,長江口地區生態環境不會因調水產生明顯變化,對水生生物和魚類不會帶來不利影響;在實施二期工程調水規模並經多年調水情況下,對長江口及長江口以外近海區水生生物及魚類的影響,尚需進行實驗生態學和生態經濟的長期監測和深入研究。調水後黃河以南沿輸水幹線調蓄湖泊的平均蓄水位將有所抬高,水麵擴大,水環境改善。從總體上看,浮遊動植物的種類及數量將略有上升,優勢種群將發生局部調整,但不會發生顯著變化,湖泊漁業潛力不會下降,底棲動物種類及數量也將略有上升。對黃河以北用於調蓄被調水量的窪澱,調水後將增加2萬公頃水麵,有利改善水生生態環境,增加水產品產量和產值。水生維管束植物的麵積、密度及總生物量將會有所下降,對魚類的生長十分有利。從長遠看,隨著調水量的增加和向北延伸,調蓄湖泊的水生生物在數量上及種類上的差異將會逐漸縮小,同時長江流域的水生生物也可進入各調蓄湖泊。
五、南水北調工程施工對生態環境的影響
南水北調東線工程的施工會對沿線的生態環境造成一定的破壞,對水生生態環境而言,擴挖和疏浚工程會損傷部分水生動植物,造成一定的生物量損失,使自然生態係統生產力受影響,但研究成果表明,係統生產力的損失在係統可承受的範圍內。對陸生生態環境而言,工程施工占地會破壞自然植被,造成係統生物量損失,其損失量也在係統承受範圍內。同時,工程棄土堆放會在河道和南四湖形成墊堤,對水陸生生物的能流、物流造成一定的阻隔,但這些影響都是局部的,不會造成大的損失。工程施工將侵占部分動物的棲息地,施工噪聲將對部分動物產生驚擾,施工還將損毀部分植物,也會擾動地表,將表土以下的沙石層翻上地麵,易造成土壤沙化,使土層結構發生不可逆轉的變化,植物、農作物將難以生長,但由於受影響的動植物在周邊地區分布廣泛,且無國家重點保護物種,對動植物的影響是輕微的。
綜上所述,南水北調東線工程施工對生態環境的不利影響是局部的,可通過優化設計、采取工程措施、加強管理、資金補償等措施將不利影響減少到最低限度。
六、南水北調東線工程對水質的要求
根據南水北調東線工程確定的輸水水質要求,輸水幹渠的水質要求穩定達到地表水環境質量Ⅲ類水質。東線工程成敗的關鍵也在於治汙,就目前而言,東線工程水質距離通水目標尚有差距,究其原因在於以往的發展過多地追求經濟效益,而以破壞環境為代價。
目前我國的發展模式為全麵協調可持續,經濟發展的同時需重視生態環境的保護。隨著社會的發展,人們對居住環境的要求也越來越高,一灘汙水也有礙於城市整體形象的提高,水汙染的現狀與人們對水環境要求之間的矛盾也越來越尖銳。因此,治汙已經成為南水北調東線工程沿線的一個社會共識,改善水質水環境是自身發展的需要。南水北調東線工程的建設促進了沿線治汙的實施和發展,也為治汙帶來了契機。南水北調東線工程規劃總投資為650億元,其中治汙工程投資達260億元。巨大的資金投入是治汙工程的保證,沿線汙水處理廠的建設,會使汙廢水能達標排放,將從根本上解決汙染問題,保護水環境。雖說嚴格的汙水排放要求對沿線企業造成了一定的負擔,但是從可持續發展角度出發,經濟發展的同時需要環境的保護,一江清水是社會民眾共同的需要,放棄眼前利益,追求長遠利益,需要沿線做出貢獻。