【專家視角】趙進勇等:國內外河湖生態保護與修復技術標準進展綜述
2022-07-02 來自: 中國水利 瀏覽次數:309
摘要:系統歸納梳理了美國、澳大利亞、日本、歐盟等國家地區,部分組織,我國水利部、生態環境部等相關行業部門以及北京、浙江等地區的河湖生態保護與修復相關技術標準進展情況。我國河湖生態保護與修復工作處于起步階段,近10年相關技術標準快速發展,但由于河湖生態系統本身的動態性、影響因素的復雜性和河湖治理工作的階段性特征,相關技術標準體系需補缺項、強弱項,進一步完善提升
關鍵詞:河湖生態保護與修復;技術標準;生態系統;進展
自20世紀70年代以來,隨著生態學的發展應用,發達地區對于河流治理已有了新的認識,如河流的生態工程在德國稱為“河川生態自然工程”,日本稱為“多自然型建設工法”,美國稱為“自然河道設計技術”。在工程實踐方面積累了豐富的經驗,如歐洲萊茵河“鮭魚—2000”計劃實施成功,美國基西米河及密蘇里河等大型河流全流域綜合生態修復工程實施等。歐盟《水框架指令》是具代表性的水生態系統保護法規。2018年聯合國水資源發展報告題目為《基于自然的水問題解決方案》,強調了維持河湖健康的生態水利工程體系的重要性。
河湖生態保護與修復是在充分發揮生態系統自修復功能的基礎上,采取工程和非工程措施,促使河湖生態系統恢復到較為自然的狀態,改善其生態完整性和可持續性的一種生態保護行動。為了做好河湖生態保護與修復工作,首當其沖是制定技術標準作為工作參考依據,逐步解決面臨的諸多問題。在對多地域、多行業文獻資料調研分析和開展相關標準編制工作基礎上,系統性地歸納梳理了美國、英國、澳大利亞、日本、加拿大、歐盟等地區,生態恢復學會、歐洲河流修復中心等組織,我國水利部、生態環境部等相關行業部門以及北京、浙江等地區的河湖生態保護與修復相關技術標準進展情況,對下一步完善相關技術標準提出建議。
一、國外相關技術標準情況
1. 美國
20世紀40年代,美國魚類資源相關管理部門進行了一系列的河道內流量研究,分析魚類生長繁殖和河流流量的關系。70年代,美國通過了一系列有關河湖保護的聯邦立法。1972年頒布清潔水法,強化污水處理和控制排放,推行清潔生產,是美國河湖生態保護修復的重要法律依據。80年代,美國聯邦政府、資源質量監測研究委員會提出,水資源的質量與其用途相聯系,不僅考慮化學指標,更應注重生態指標,如棲息地質量和生物多樣性。90年代以后,美國更加重視河湖生態保護修復,相關項目、投資與研究成果逐漸增加。其河湖生態保護與修復相關技術標準見表1。
2.英國
1876年英國頒布河流污染防治法,這是英國歷史上防治河流污染的立法,也是世界上水環境保護法規。20世紀60年代,英國開始關注生態環境用水,1963年水資源法對河湖低流量有所規定。80年代初期開始,英國河流管理和保護從認識上發生了重大的戰略性轉變,河流管理從以改善水質開始,拓展到注重河流生態系統的恢復。進入90年代后,陸續實施了一系列的生態治理,具有代表性的是1995年在Cole河流和Skerne河流實施的河道修復項目。其河湖生態保護與修復的相關技術標準見表2。
3.澳大利亞
自20世紀60年代,澳大利亞就開始制定涉及低流量(或水位)的相關政策。80年代中期開始,河流環境因素開始得到重視,如維多利亞水法認可環境因素,同期澳大利亞開展了河流狀況調查。90年代,河流修復成為澳大利亞河流管理的焦點之一。澳大利亞政府于1992年開展河流健康計劃,用于監測和評價澳大利亞河流的生態狀況,評價現行水管理政策及實踐的有效性,為管理決策提供生態學及水文學數據。其近些年相關技術標準見表3。
4.日本
20世紀40年代,日本洪澇災害嚴重,帶動了大量出于防洪及水資源開發目的的河流改造和大壩建設。60年代,日本經濟高度發展,防洪工程快速推進,河湖治理未考慮生態環境因素,開始出現河流污染和湖泊富營養化的問題。隨著公眾環境意識的日益增強,70年代后,日本河湖相關政策標準逐漸發生變化。1977年,河湖管理部門提出綜合防洪措施政策。80年代,日本意識到快速城市化和工業化會對河湖造成損害,認識到保護景觀與生物多樣性的重要性。90年代開始倡導多自然型河流建設,僅1990—2002年13年間,就有28000個河川治理項目采用了這一模式,并在《河川法》修訂時強調“改善和保護河湖環境”?;诙嘧匀恍秃哟üこ虒嵤┙涷?,2006年日本國土建設部提出“多自然河川”工程模式。其近年相關技術標準見表4。
5.加拿大
20世紀70年代以前,由于水資源過度開發,加拿大的河湖生態環境明顯較差。為了改善流域水體生態環境,70年代以后,加拿大先后頒布了水法、環境法、河流水體改善法等。80年代中期之后進入了可持續發展階段,以管理、保護水體生態環境和資源為主,減少水利工程的建設。相關技術標準見表5。
6.歐盟
歐洲自20世紀中葉就已認識到河流和灘地生態修復的必要性,20世紀70年代以來,相繼出臺了一系列水政策與相關技術標準,其目的是緩解、停止并逐步消除人類活動對河湖水體的影響,保護與修復河湖生態系統,保證人民群眾和環境健康,促進經濟社會的可持續發展。其中,2000年頒布的水框架指令是歐盟迄今為止重要的法規之一,歐盟近年相關標準見表6。
7.組織
典型組織包括生態恢復協會(SER)、歐洲河流修復中心(E-CRR)、亞洲河流生態修復網絡(AR-RN)、聯合國糧農組織等,其河湖生態保護與修復重要技術標準見表7。
二、國內相關技術標準情況
1.行業標準
我國的河湖生態保護與修復工作始于20世紀90年代。“九五”期間,遼河、淮河、海河、太湖、巢湖、滇池(“三河三湖”)在《國民經濟和社會發展“九五”計劃和2010年遠景目標綱要》中被確定為重要流域,自此大規模流域治污工作展開。
2004年,水利部下發了《關于水生態系統保護與修復的若干意見》,明確提出了水生態系統保護與修復的要求。2011年1號文件特別指出,要堅持人水和諧原則。這一階段明顯從“重視水利工程建設”向“強調人水和諧發展”逐步轉變。此時河湖生態修復與保護標準較少,但隨著人水和諧理念的深入,相關部門頒布了江河流域規劃環境影響、河湖生態需水、區域生物多樣性等規劃與評估的相關標準,為河湖生態保護提供依據。
2013年,水利部印發了《關于加快推進水生態文明建設工作的意見》。由此,河湖生態保護與修復進入新階段。2015年水利部頒布《河湖生態保護與修復規劃導則》(SL709—2015),為大江大河、重要湖泊等水域的生態保護與修復規劃的編制提供依據。2016年、2018年,辦公廳先后印發《關于推行河長制的意見》《關于在湖泊實施湖長制的指導意見》,進一步加強河湖管理保護工作。2020年,水利部頒布《河湖健康評估技術導則》(SL/T793—2020)、《河湖生態系統保護與修復工程技術導則》(SL/T800—2020),進一步為深入推進生態文明建設提供技術支撐。表8對我國近些年相關行業部門的部分河湖生態保護與修復相關標準進行了歸納。
2.地方標準
河湖生態保護與修復工作既有特殊性又有普遍性。在具體治理環節要考慮因地制宜,在科學的頂層設計基礎上,根據各自區域特點制定地方標準。表9為北京、浙江、上海等地區的相關標準。將地方河湖生態保護與修復相關標準進行梳理,發現標準整體上呈現“沿海好于內陸、南方好于北方、東部好于西部、經濟發達地區的態勢,各地體系仍不完善,專項性技術標準仍需加強。
3.團體標準
為調動市場活力,提升標準的技術創新性,我國借鑒發達地區經驗,推進團體標準,成為我國新時期下標準化體制改革的亮點。近年,為進一步建立完善“政府主導”制定標準與“市場自主”制定標準互為補充、協調配套的新型標準體系,相關組織制定、立項了一系列團體標準,見表10。
三、相關技術標準進展分析與建議
隨著技術的發展和理論的不斷完善,國內外河湖生態保護與修復相關標準趨于完善。早期的技術標準更加注重水環境的改善,如水質監測評估、水污染防治、水質目標控制與提升、河湖富營養化治理等;在認識到河湖生態系統整體性后,對生態指標的關注度逐漸提升,涉及河湖生態流量滿足程度、水質達標率、棲息地適宜性、生物多樣性等。
在參考引用國內外相關技術標準時,須先了解標準的總則與使用范圍,相關標準雖都包含河湖保護與修復的基本理論知識、修復方案設計、技術等內容,但出發點、側重與修復目標有所不同。美國的河流生態修復以非城市區域為多,更強調接近“自然”,盡可能地消除干擾因素,其他多數地區是在接受干擾因素的情況下,恢復河流的結構與功能,強調生態與工程的結合,提倡“仿自然”。我國河湖生態修復與保護的關鍵是“人水和諧”,提倡結合河湖生態系統的實際情況,協調防洪、排澇、供水安全等需求和河湖生態系統的關系,從而實施河湖生態保護與修復的相關工作。
四、結論與展望
發達地區在經歷了發展經濟、破壞環境、經濟發達、重建生態的曲折發展歷程之后,已經將河湖生態保護和修復從基礎理論研究、技術層次提升到政策和立法的高度。河湖生態保護修復相關標準從針對單要素轉化為多要素,從側重改善河流外觀與棲息地結構,擴展到改善河流過程與管理體系,整體標準體系趨于完善。隨著生態文明理念逐步深入,我國相關行業部門研究制定了多部河湖生態保護與修復的相關標準,涉及規劃、評估、工程等多個環節,包括評價計算、單項工程技術、規劃編制、系統性工程技術導則、生物多樣性影響等多個方向。但河湖生態系統本身演替的動態性、影響因素的復雜性以及生態治理的階段性等特征,令河湖生態保護與修復工作更加復雜。隨著長江大保護、黃河流域生態保護與高質量發展等戰略與決策的推進,相關技術標準體系存在“跟不上、難落地”等問題,仍需進一步完善與加強。
新發展階段的河湖生態保護與修復需把握尺度、格局、空間和容量。關于尺度,在流域、河流廊道、河段等不同尺度上,河湖生態保護與修復的工作階段、工作內容、重要問題和邊界條件均有不同,需分尺度制定策略。關于格局,在流域大層面,需要結合國土空間規劃,把控多類型水利程的布局、規模、強度和運行方式,提升水系連通程度,構建生態水網,形成河湖生態安全格局,提高區域生態承載力。關于空間,在河流廊道層面,需要結合河湖岸線劃定明確生活、生態和生產空間,并與陸域生態保護紅線、基本農田控制線和城鎮開發控制線體系有機銜接,為水利綠色基礎設施的綜合效益發揮提供基本保障。關于容量,在區域河段層面,需依據河段功能定位和周邊土地利用類型,把控水土資源質量底線,以河湖生態環境容量倒逼兩岸產業轉型升級,促進水岸共榮。
河湖生態保護修復相關標準化體系需補缺項、強弱項,比如針對水生態空間管控、城市河湖水工程系統生態調度、引水式電站生態化改造、河湖生態保護修復工程驗收標準等方面尚缺少標準依據,在河湖與濕地相關標準適配關系、生態水利工程構件材料、適應性管理機制等方面還十分薄弱。
部分參考文獻:[1] 董哲仁,孫東亞,趙進勇,等.生態水工學進展與展望[J].水利學報,2014(12).[2] 董哲仁.生態水利工程學[M].北京:中國水利水電出版社,2019.[3] 唐克旺,王研,龔家國,等.水生態系統保護與修復標準體系研究[M].北京:中國水利水電出版社,2013.[4] 徐志俠,陳敏建,董增川.河流生態需水計算方法評述[J].河海大學學報(自然科學版),2004(1).[5] 汪云崗,周軍英,錢誼.美國水環境標準及其實施體系述評[J].農村生態環境,1999(3).
作者簡介:趙進勇,教授級高級工程師,主要從事河流生態修復、生態水工學等研究。
基金項目:中國水利水電科學研究院“城鄉水系生態景觀構建理論和技術研究創新團隊”項目(WE0145B042021);水體污染與治理科技重大專項(2018ZX07105-002);水利部公益性行業科研專項(201501030)。