本刊記者 田宗偉
廖文根談三峽水庫水質(zhì)、泥沙、消落帶、氣候與物種
水庫蓄水會引發(fā)一系列環(huán)境問題。三峽水庫蓄水后,庫區(qū)水質(zhì)有沒有什么變化、泥沙淤積情況如何、消落帶對生態(tài)環(huán)境有多大影響、水庫溫室氣體排放有多嚴(yán)重、水庫對生物多樣性的影響有多大?帶著這些問題,本刊記者采訪了長期從事三峽水庫生態(tài)環(huán)境研究工作的廖文根教授。
廖文根:中國水利水電科學(xué)研究院教授級高級工程師,博士生導(dǎo)師,國家水電可持續(xù)發(fā)展研究中心常務(wù)副主任,長期從事三峽水庫生態(tài)環(huán)境研究工作。
人們在三峽水庫消落區(qū)休閑 攝影/嶺岫
記者:一般來說,水庫蓄水會對周邊產(chǎn)生哪些方面的環(huán)境影響?
廖文根:一般來說,水庫蓄水會對庫區(qū)的水質(zhì)、泥沙沖淤、局地氣候和流域水生生物等產(chǎn)生一些影響。
水庫本身不產(chǎn)生污染物,但是水庫蓄水后,隨著流速的降低,水流擴(kuò)散能力減弱,近岸排污口局部區(qū)域污染物濃度會有所增加。由于庫水流速減小,滯留時(shí)間增加,干支流局部流速很緩的水域,有發(fā)生富營養(yǎng)化的可能性。
同樣是因?yàn)榱魉俚淖兓?,庫區(qū)江段泥沙的沉降也較蓄水前顯著增加。水庫運(yùn)行后,下泄水體含沙量減小,清水下泄有可能引起壩下游河床沖刷,河勢調(diào)整,對沿江崩岸、淺灘和江湖關(guān)系產(chǎn)生一定影響。
水庫蓄水后對庫區(qū)及鄰域的氣候會有一定影響,有利于局地氣候的改善,但是影響范圍一般十分有限。建壩后,由于徑流調(diào)節(jié)和阻隔效應(yīng),對魚類也會產(chǎn)生一定影響。
孩子們在三峽消落區(qū)玩耍 攝影/嶺岫
三峽蓄水以后,庫區(qū)干流的水質(zhì)整體上沒有變壞,而是變好了,相應(yīng)地對下游的水質(zhì)也沒有帶來什么不利的影響。
在水庫的運(yùn)行管理中,應(yīng)當(dāng)將水華防治作為一項(xiàng)重要的目標(biāo)。
記者:環(huán)保部剛剛公布的《2009年中國環(huán)境狀況公報(bào)》說:“長江水系水質(zhì)總體良好,長江干流水質(zhì)總體為優(yōu)、支流水質(zhì)總體良好,與上年相比,水質(zhì)無明顯變化?!蔽覀兿胫溃钏笈c蓄水前相比,長江干支流水質(zhì)有沒有什么變化?
廖文根:對于三峽庫區(qū)江段水質(zhì),有關(guān)部門在2003年蓄水前就開始進(jìn)行監(jiān)測,從目前長江干流與支流水質(zhì)大量的監(jiān)測數(shù)據(jù)來看,三峽庫區(qū)的水質(zhì)與蓄水之前相比,從類別上說,沒有發(fā)生往壞方向的變化,相反,庫區(qū)總體水質(zhì)與蓄水之前相比還改善了。改善的原因就在于,水體從上游流經(jīng)到壩前的時(shí)間增加了,從上游排放的污染物走到壩前原來只需要幾天時(shí)間,現(xiàn)在需要半月左右的時(shí)間了,包括物理、生物、化學(xué)的自凈作用時(shí)間長了。
但是對于泥沙吸附沉降需要給予關(guān)注。根據(jù)質(zhì)量守恒原理,進(jìn)入庫區(qū)的污染物一部分通過生物化學(xué)作用降解了,一部分下泄到了下游,另一部分則隨泥沙沉降到了庫底。泥沙吸附污染物并沉降到庫底的量有多少?長期累積之后會有什么效應(yīng)?對此應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)監(jiān)測和研究。
可以充分肯定地說,三峽蓄水以后,庫區(qū)干流的水質(zhì)整體上沒有變壞,而是變好了,相應(yīng)地對下游的水質(zhì)也沒有帶來什么不利的影響。但水庫蓄水對支流的影響是有的,我個(gè)人認(rèn)為,這也是三峽水庫未來運(yùn)行當(dāng)中需要高度重視的一個(gè)環(huán)境管理問題。
記者:具體到三峽庫區(qū),《2009年中國環(huán)境狀況公報(bào)》說:“重點(diǎn)水利工程——三峽庫區(qū)水質(zhì)為優(yōu)?!钡嫌沃Я鞔蠖珊?、岷江的水質(zhì)卻只是“良好”,按常理,上游的水質(zhì)要比下游好,請問,為什么三峽庫區(qū)水質(zhì)會比大壩上游有些支流還要好呢?
廖文根:一條河流水質(zhì)的好壞,主要取決于河流水量的大小和排入河流污染負(fù)荷的大小。一般來說,河流的上游人口相對稀少,經(jīng)濟(jì)相對欠發(fā)達(dá),排入河流中的污染物相對較少,水質(zhì)相應(yīng)地也較好。但是,如果河流上游經(jīng)濟(jì)發(fā)展也較快、排入河流的污染負(fù)荷超出河流的水環(huán)境承載能力,那么河流的水質(zhì)也將惡化。從理論上說,對某一個(gè)河段,如果區(qū)間沒有污染負(fù)荷物的排入的話,由于生物化學(xué)的降解作用,水質(zhì)越到下游越好。
對于三峽庫區(qū),其水質(zhì)的好壞主要取決于上游入流斷面水質(zhì)、庫區(qū)江段污染負(fù)荷水平以及庫區(qū)水動力條件等。三峽庫區(qū)水質(zhì)保持優(yōu)良有幾個(gè)方面的原因:第一,由于長江水量很大,庫區(qū)上游入流斷面水質(zhì)的好壞總體上決定了三峽庫區(qū)干流水質(zhì)的好壞。近年來,盡管三峽庫區(qū)上游入流斷面水質(zhì)有所下降,但是總體上保持III類水水平。第二,通過庫區(qū)600公里江段進(jìn)入三峽水庫的污染物量大小對三峽庫區(qū)水質(zhì)也產(chǎn)生十分重要的影響,近年來國家和地方政府不斷加大了庫區(qū)污染源的治理工作,對保護(hù)三峽庫區(qū)水質(zhì)起到重要的作用。第三,建庫后,三峽庫區(qū)水動力條件發(fā)生顯著變化,水體自凈時(shí)間增加和泥沙吸附沉降作用在某種意義上說有利于庫區(qū)水質(zhì)的改善。
西陵峽夕照 攝影/于翔漢
記者:三峽蓄水之前,長江支流從未發(fā)生水華,蓄水之后支流和庫灣幾乎每年都有水華發(fā)生。請問三峽支流和庫灣水華發(fā)生的機(jī)理是怎樣的?
廖文根:所謂水華,是指富營養(yǎng)水體中藍(lán)、綠藻類成為優(yōu)勢種群并大量繁殖,使水體呈現(xiàn)藍(lán)色或綠色的一種現(xiàn)象。藻類的大量生長繁殖需要幾個(gè)條件:一是水中有充足的藻類生長所需的營養(yǎng)鹽,二是有適宜的溫度(水溫)、光照(陽光)等自然條件,三是有適宜的水動力條件,不同的水動力條件適宜不同的藻類生長,比如藍(lán)綠藻喜靜水環(huán)境,硅藻喜動水環(huán)境。
對于三峽水庫,大家知道,長江的營養(yǎng)鹽背景濃度是比較高的。與蓄水前相比,三峽水庫蓄水后,庫區(qū)水體中營養(yǎng)鹽的濃度并沒有發(fā)生大的變化,藻類生長所需的溫度、光照等自然條件也沒有變化,發(fā)生了變化的只是庫區(qū)的水動力條件。為什么同樣的營養(yǎng)鹽,同樣的自然條件下,蓄水前不發(fā)生水華呢,因?yàn)樾钏笆强焖倭鲃拥乃魉桓?。三峽水庫蓄水后,在支流及庫灣形成了適宜藻類大量繁殖的類似靜水的水動力條件,在適宜的氣候條件下,藻類就大量繁殖出來了。實(shí)際上,不僅是三峽水庫的支流和庫灣會形成水華,世界上很多水庫都面臨同樣的問題。
記者:那么有沒有辦法控制住營養(yǎng)鹽的濃度呢?
廖文根:環(huán)境污染分為點(diǎn)源污染與面源污染,面源污染也稱非點(diǎn)源污染,是指溶解和固體的污染物從非特定地點(diǎn),在降水或融雪的沖刷作用下,通過徑流過程而匯入受納水體(包括河流、湖泊、水庫和海灣等)并引起有機(jī)污染、水體富營養(yǎng)化或有毒有害等其他形式的污染。點(diǎn)源污染則是指有固定排放點(diǎn)的污染源,如有排污管網(wǎng)的生活污水,城市工業(yè)廢水等。目前生活污染有越來越嚴(yán)重的趨勢。我們要解決水華問題,就要控制營養(yǎng)鹽的濃度,使污染負(fù)荷量降低,把它控制在水華爆發(fā)的濃度以下,應(yīng)該說這是控制水華最根本的一個(gè)措施。但是要真正做到這一點(diǎn),在現(xiàn)有的條件下,是有困難的。點(diǎn)源還好辦一點(diǎn),面源是很困難的。土壤里面含有N、P營養(yǎng)鹽,水土總在流失,這些營養(yǎng)鹽要隨著徑流進(jìn)入江河湖泊,你控制不住,所以完全控制是不可能的。
記者:那還有別的什么辦法沒有?
廖文根:解決水華問題是一個(gè)全球性的難題,目前國內(nèi)外正在研究各種可能的方法。比如生態(tài)調(diào)度,就是破壞水的流動條件,通過電站閘門對下泄流量的控制造成庫區(qū)水流的波動,但這個(gè)措施一般只能在壩前起作用。還有一些其他的措施,比如生態(tài)養(yǎng)殖,機(jī)械除藻,水下曝氣,水源地物理攔藻等。另外,對于相對較小的水域,還可以采用太陽能輻射裝置,把太陽能板直接放在水面,通過輻射作用在水體一定范圍內(nèi)產(chǎn)生熱羽流。有些措施技術(shù)上可行,但是經(jīng)濟(jì)成本太高。對三峽水庫這么大的水體,哪些措施具有可操作性,還有待研究。
記者:我感覺好像沒有一個(gè)特別好的辦法管用,是不是?
廖文根:關(guān)于三峽庫區(qū)支流水華的問題,目前正在積極開展各種研究。但是這個(gè)問題確實(shí)很難,迄今為止,還沒有找到一個(gè)很好的解決辦法。
記者:是不是論證時(shí)對這個(gè)有些估計(jì)不足?
廖文根:不是。國內(nèi)在建三峽之前就已經(jīng)認(rèn)識到了,在環(huán)評報(bào)告書里也提到。關(guān)于三峽水華問題,我個(gè)人是這么看的,第一,要充分認(rèn)識到三峽工程的綜合效益。對于營養(yǎng)鹽背景濃度比較高且自然條件適宜的河流,水庫興建后水動力條件會發(fā)生變化,相應(yīng)地會出現(xiàn)水華問題。這固然是一個(gè)環(huán)境問題,但這個(gè)環(huán)境問題是不是嚴(yán)重到我們不能承受,又是一個(gè)問題。三峽工程有方方面面的效益,如防洪、發(fā)電、航運(yùn)、灌溉、旅游,保障下游生態(tài)用水等等。另外,全球性的大環(huán)境問題是溫室氣體排放導(dǎo)致的氣候變化問題,三峽工程對于實(shí)現(xiàn)國家減排目標(biāo)發(fā)揮著巨大的作用。第二,三峽水庫水量大、水體年際交換充分,三峽庫區(qū)支流水華不大可能出現(xiàn)像滇池、巢湖、太湖那樣年復(fù)一年大面積累積爆發(fā)的嚴(yán)重局面。第三,在水庫的運(yùn)行管理中,應(yīng)當(dāng)將水華防治作為一項(xiàng)重要的目標(biāo)。積極通過各種技術(shù)手段來減緩三峽庫區(qū)支流水華問題。在對上游及庫區(qū)污染源進(jìn)行治理的過程中,要明確國家、地方政府及企業(yè)的職責(zé),協(xié)調(diào)好相互間的關(guān)系。
上:洪水來臨,三峽大壩前會出現(xiàn)漂浮物,清漂工人會及時(shí)清漂以保證水質(zhì)安全。攝影/微光
下:春到三峽人家 攝影/于翔漢
記者:您認(rèn)為庫區(qū)水污染的污染源主要有哪些,我們應(yīng)該如何防治?
廖文根:按照區(qū)域劃分,三峽水庫的污染源包括兩大部分。首先,庫區(qū)水體的污染來源主要在水庫上游地區(qū),長江上游水體的污染水平很大程度上決定了三峽水庫的總體水質(zhì)狀況。其次,三峽庫區(qū)六百公里長的河道污染源,包括重慶、萬州等大城市沿程排放。
三峽水庫的污染防治是一個(gè)長期而艱巨的任務(wù),需要做好打持久戰(zhàn)的準(zhǔn)備,需要從流域?qū)用孢M(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)。庫區(qū)水污染防治的相關(guān)十一五、十二五規(guī)劃都做了,關(guān)鍵是要做到監(jiān)督管理到位。另外,庫區(qū)興建了那么多的污水處理廠,怎么使這些污水處理廠能夠有效地運(yùn)行,這還需要解決好相關(guān)政策和機(jī)制問題。
泥沙學(xué)科還處在一個(gè)不斷完善的階段。
上游水庫的興建以及水土保持,使得進(jìn)入三峽水庫的泥沙與當(dāng)初的預(yù)測條件有顯著差異。
清水下泄帶來的生境改變問題,可能是我們后期環(huán)境管理要更加重視的一個(gè)問題。
記者:關(guān)于庫尾淤積與壩下沖刷。庫尾淤積的問題好像比論證時(shí)預(yù)計(jì)的情況好一些,而清水下泄,壩下沖刷的問題似乎比論證時(shí)預(yù)料的要嚴(yán)重一些。在您看來,清水下泄,壩下河床沖刷問題到底有多嚴(yán)重?我們該如何應(yīng)對?
廖文根:應(yīng)該這么說,泥沙學(xué)科還處在一個(gè)不斷完善的階段。由于泥沙問題的復(fù)雜性,要對泥沙演變規(guī)律完全準(zhǔn)確的預(yù)知、認(rèn)識,目前還做不到。在現(xiàn)有科學(xué)認(rèn)知水平下,就對泥沙沖淤預(yù)測而言,誤差50%、80%甚至100%都是正常的。
三峽蓄水之后,泥沙沖淤結(jié)果跟原來的預(yù)測存在一定差異的一個(gè)主要原因,是水庫上游的來水來沙條件發(fā)生了顯著變化。上游水庫的興建以及水土保持,使得進(jìn)入三峽水庫的泥沙與當(dāng)初的預(yù)測條件有顯著的差異。
清水下泄,壩下沖刷跟原來的預(yù)測相比,的確是發(fā)生了一些變化,包括部位、深度,都發(fā)生了一些變化。但這些變化我個(gè)人覺得應(yīng)該也是在預(yù)期的范圍之內(nèi)。未來下游沖刷到底會怎么樣?目前包括中國水科院、清華大學(xué)、武漢大學(xué)、長科院、南科院等權(quán)威機(jī)構(gòu)都在開展研究。泥沙沖淤預(yù)測需要通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)不斷進(jìn)行修正、完善。從2003年蓄水到現(xiàn)在已經(jīng)積累了一些資料,這些資料有利于改進(jìn)我們的模型參數(shù)、提高模型預(yù)測的精度。從我個(gè)人來講,泥沙并不是我所擅長的,但從結(jié)果來看,對壩下河床沖刷情況跟原來的預(yù)測并沒有呈現(xiàn)相反的趨勢,原有預(yù)測的差異在來水來沙條件發(fā)生顯著變化的前提下也是可以接受的。不過,清水下泄帶來的生境改變問題,可能是我們后期環(huán)境管理要更加重視的一個(gè)問題。比如河湖關(guān)系問題,對棲息地的影響,對生物的影響等,都要高度重視。
記者:三峽蓄水清水下泄,可能對長江河口也會產(chǎn)生一些影響,如沉積減少,海岸沖刷、土壤鹽堿化。有人說這個(gè)問題很嚴(yán)重,但也有人不這么認(rèn)為,比如張仁教授,他認(rèn)為三峽蓄水對其“影響不大”,因?yàn)槿龒{僅僅把9、10月份的水減少了,而枯水期還要補(bǔ)水,這對鹽水入侵有好處也有壞處,所以總起來算差不多。再者,從宜昌至長江口長達(dá)1800公里的河道還有充分的泥沙補(bǔ)給,三峽蓄水對其“影響不大”。您是否贊同張仁的看法?
廖文根:我是比較贊同張仁老先生的說法的。從水量上說,除了水庫水面面積加大導(dǎo)致的水面蒸發(fā)有所增加外,三峽水庫下泄的水量并不會減少,三峽只是對這些水量從時(shí)間上進(jìn)行了年內(nèi)的再分配,從水的總量說對下游沒有影響。在河口咸潮方面,河口咸潮最厲害的時(shí)候是枯水期的時(shí)候,而不是在9月~10月這個(gè)蓄水期間,枯水期水量小、咸水上溯的距離長,而此時(shí)正是三峽水庫向下游補(bǔ)水的時(shí)候,水量比蓄水前還要大。三峽水庫蓄水以來,下游洞庭湖、鄱陽湖多次出現(xiàn)超低水位情況,三峽水庫在對下游的生態(tài)補(bǔ)水方面發(fā)揮了積極的作用,如果沒有三峽水庫的作用,這是做不到的。在河口生源要素補(bǔ)充方面,三峽水庫泥沙的攔截作用很小,長江河口生源要素的補(bǔ)充主要來自宜昌以下的長江中下游地區(qū)。從現(xiàn)有的有限觀測數(shù)據(jù)來看,三峽工程對于長江河口的侵蝕、生源要素補(bǔ)充、咸潮上溯以及生物多樣性等,還沒有任何跡像可以表明,三峽水庫蓄水之后對河口帶來了多么不利的影響。當(dāng)然,從長期的角度看,會不會還有一些其他的影響,這需要大量的長時(shí)間的觀測,來進(jìn)行系統(tǒng)的分析。
需要強(qiáng)調(diào)的是,正是因?yàn)橛辛巳龒{水庫,有了三峽水庫的調(diào)蓄能力,我們在應(yīng)對極端氣候不利影響方面有了更多的保障手段。實(shí)際上,近幾年三峽水庫在應(yīng)對洪澇和特大干旱方面也發(fā)揮很大的作用,這些是值得大書特書的。
上:2009年10月,中華鱘全人工繁殖取得成功。2010年1月7日,中國長江三峽集團(tuán)公司領(lǐng)導(dǎo)觀測中華鱘子一代產(chǎn)下的中華鱘卵。 攝影/黎明
下:中國長江三峽集團(tuán)中華鱘研究所舉行中華鱘增殖放流活動 攝影/微光
消落帶的不利影響,主要還是景觀問題。
無論哪個(gè)水庫,由于徑流調(diào)節(jié)的需要,都會有消落帶問題。
消落帶對庫區(qū)水質(zhì)的影響很小。
記者:三峽水庫夏季最低145米水位運(yùn)行,冬季最高將達(dá)到175米運(yùn)行,這30米的消落帶除了景觀上的變化外,對環(huán)境、對水質(zhì)還有哪些影響?
廖文根:無論哪個(gè)水庫,由于徑流調(diào)節(jié)的需要,都會有消落帶的問題。蓄水初期,如果對消落區(qū)處理不當(dāng),可能會有一些人群健康和流行疾病問題。三峽水庫蓄水至145米以上運(yùn)行已經(jīng)很多年了,以前擔(dān)心的由于消落帶可能帶來的一些衛(wèi)生、疾病等問題,都因?yàn)槲覀兊姆雷o(hù)工作做得到位而沒有出現(xiàn)。
如果說消落帶還有什么比較大的不利影響的話,我覺得主要還是景觀問題。消落帶對水庫水質(zhì)有沒有影響?理論上說,肯定有。天然情況下有植被,徑流下來之后,有這一層植被過濾。消落帶對水質(zhì)究竟有多大影響呢?我想不會很大。總體上來說,三峽庫區(qū)污染負(fù)荷量大約70%來自重慶以上的上游,在余下的30%里面又有70%~80%是兩岸庫區(qū)的城市污廢水排放。總之,消落帶對庫區(qū)水質(zhì)的影響很小。
2007年3月25日,三峽庫區(qū)消落帶植被恢復(fù)奉節(jié)示范試驗(yàn)區(qū)一角。 攝影/周會/CFP
記者:關(guān)于景觀問題,好像有研究機(jī)構(gòu)在研究耐水淹植物,準(zhǔn)備應(yīng)用于三峽消落帶,現(xiàn)在進(jìn)展怎么樣了?
廖文根:國內(nèi)有一些研究機(jī)構(gòu)在從事相關(guān)的研究工作,比如說三峽大學(xué),他們在清江做了一些試驗(yàn),但像三峽這樣幾十米深的消落帶,種植耐水淹植物還是比較困難。目前還沒有一個(gè)很好的辦法來解決消落帶生態(tài)恢復(fù)問題。
記者:國外這么深的消落帶有沒有?
廖文根:三峽水庫從發(fā)電量上說是世界第一,但是庫容不是最大的,壩高也不是最高的。在消落帶深度方面,消落帶達(dá)到30米左右的水庫在國際上還有很多。
記者:國外是怎么解決消落帶問題的?
廖文根:我還沒有查詢到有價(jià)值的相關(guān)文獻(xiàn)資料,也許因?yàn)樵趪庀鋷栴}并不是制約水電發(fā)展的重大生態(tài)環(huán)境問題,報(bào)道比較少的緣故。
自然狀態(tài)下的碳排放,不論其多大,都維持地球生命系統(tǒng)所必需的。
水庫蓄水時(shí)的一次性碳釋放與其長期效益相比,可以忽略不計(jì)。
三峽庫區(qū)的甲烷和二氧化碳的凈釋放量跟蓄水前比,幾乎沒有任何增加。
記者:關(guān)于水庫溫室氣體排放的研究好像還是個(gè)比較前沿的研究,請問水庫是怎么產(chǎn)生溫室氣體的?
廖文根:所謂溫室氣體,是指二氧化碳、甲烷、一氧化二氮等氣體。大氣中的溫室氣體具有吸收地表長波熱輻射的能力,大量溫室氣體排放到大氣中,可導(dǎo)致大氣溫度增加,產(chǎn)生類似溫棚的增溫效果。水庫溫室氣體排放的確是一個(gè)比較前沿的研究,我國有關(guān)水庫溫室氣體排放的研究還是始于最近幾年,對于水庫溫室氣體產(chǎn)生的機(jī)理還有待系統(tǒng)、深入的研究。總體來說,水庫蓄水后,在水庫底層發(fā)生的與被淹沒生物量有關(guān)的化學(xué)和生物化學(xué)過程將導(dǎo)致溫室氣體的產(chǎn)生。在有氧環(huán)境下,好氧菌分解庫底被淹沒的有機(jī)物并產(chǎn)生二氧化碳;在缺氧環(huán)境下,產(chǎn)甲烷菌通過分解庫底的有機(jī)物產(chǎn)生甲烷及少量二氧化碳。水庫排放溫室氣體的數(shù)量受到受淹植被情況、受淹土壤質(zhì)地、水庫庫齡、水庫運(yùn)行方式、氣候條件、水庫水質(zhì)等因素的影響,因此不同區(qū)域、不同類型水庫的溫室氣體排放情況不盡相同。
記者:有人說自然狀態(tài)下的碳排放量,不論其大小,都為地球生命系統(tǒng)所必需。那么二氧化碳排放和全球氣溫升高是一個(gè)什么樣的關(guān)系?
廖文根:正是因?yàn)闇厥倚?yīng)的存在,地球表面溫度才能保持相對穩(wěn)定。因此,自然狀態(tài)下的碳排放,不論其多大,都是維持地球生命系統(tǒng)所必需的。至于二氧化碳排放和全球氣溫升高是一個(gè)什么樣的關(guān)系,這是個(gè)很熱點(diǎn)的問題,專家們也還存在不同的看法。但主流的觀點(diǎn)還是溫室氣體人為過度排放導(dǎo)致了全球氣溫的升高。這個(gè)觀點(diǎn)正確不正確呢,也很難說。我個(gè)人認(rèn)為,這一觀點(diǎn)所基于的數(shù)據(jù)還不足以說明一定是二氧化碳排放導(dǎo)致了全球氣溫的升高。實(shí)際上,在地球歷史上有很多很多的時(shí)期,氣溫和二氧化碳的濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)在。在非主流研究者中,有人認(rèn)為不是二氧化碳升高導(dǎo)致了全球氣溫升高,而是由于溫度升高了導(dǎo)致了大氣中二氧化碳含量的升高。持這一觀點(diǎn)的學(xué)者也是在拿數(shù)據(jù)來說話的??傊?,我覺得在現(xiàn)階段任何人都難以在自己的有生之年把這問題弄清楚。搞清楚它們之間到底是什么關(guān)系,重不重要?很重要。但是氣候變化問題已經(jīng)不是一個(gè)純學(xué)術(shù)問題,更重要的是,我們要清楚什么對我們國家的發(fā)展有利,為應(yīng)對氣候變化我們應(yīng)該采取什么樣的對策和發(fā)展模式,否則,就可能會給我們的發(fā)展帶來極大的影響,甚至造成極大的損失。
記者:國外曾有科學(xué)家對亞馬遜熱帶雨林地區(qū)水庫溫室氣體排放進(jìn)行研究,得出結(jié)論認(rèn)為:“在熱帶雨林地區(qū)建成的水電站,最初10年中,水庫甲烷和二氧化碳的釋放量約為同量級化石燃料電廠的4倍。”請問處于溫帶的三峽水庫的甲烷和二氧化碳的釋放將是一個(gè)什么樣的水平,與同量級化石燃料電廠相比,將是一種什么樣的情況?
廖文根:熱帶雨林的水庫與三峽水庫不具有可比性。因?yàn)橹脖?、土壤質(zhì)地、光照、氣溫等自然條件不一樣。國外很多水庫在蓄水前是不清庫的,而我們國家對清庫有很嚴(yán)格的要求。熱帶雨林地區(qū)植物生長很茂盛,蓄水后基本都淹到庫底了,這些植物在水里腐爛之后,就會在釋放出甲烷。把這個(gè)結(jié)果拿來跟中國相比,是沒有意義的?,F(xiàn)在沒有任何數(shù)據(jù)可以說明,中國的水庫在最初蓄水的多少年中溫室氣體排放量是同量級化石燃料電廠的多少倍。相反,從三峽水庫目前的監(jiān)測結(jié)果來看,雖然監(jiān)測的時(shí)間還很短,三峽庫區(qū)的甲烷和二氧化碳的凈釋放量跟蓄水前比,幾乎沒有任何增加。
由于人類對于水庫溫室氣體排放機(jī)理的了解還有限,溫室氣體排放問題一直是水電開發(fā)反對者的一個(gè)說辭。最近國外有一個(gè)著名期刊刊登了一篇有關(guān)三峽水庫可能是一個(gè)巨大的溫室氣體排放源的文章。對此,國家非常重視??萍疾俊夷茉淳忠约叭龒{集團(tuán)公司先后組織開展了專門的調(diào)查和研討。結(jié)果發(fā)現(xiàn)這篇文章完全違背事實(shí),文章基于的觀察數(shù)據(jù)缺乏基本的科學(xué)性。
今年國家啟動了一個(gè)973項(xiàng)目,其中有專題專門開展三峽水庫溫室氣體排放觀察研究。三峽集團(tuán)公司也很重視這個(gè)項(xiàng)目,專門出資支持相關(guān)的研究。經(jīng)過一個(gè)系統(tǒng)、連續(xù)的監(jiān)測,我們就可以用數(shù)據(jù)來全面闡述這個(gè)問題了。實(shí)際上,有關(guān)水庫排放溫室氣體這一問題,不論是國內(nèi)還是國外已經(jīng)形成普遍共識,像在中國這樣的溫帶地區(qū)興建水庫,只要清庫工作做得好,水庫的溫室氣體排放極為有限,與天然情況相比有些水庫甚至可能是溫室氣體的匯而不是源。
桃花魚,三峽古老的生物在蓄水后依然生活著。攝影/陳文
記者:有人認(rèn)為,水庫蓄水時(shí)的一次性碳釋放與其長期效益相比,可以忽略不計(jì)。請問這說法有道理嗎?我們應(yīng)該如何客觀全面地評價(jià)水庫的溫室氣體排放影響。
廖文根:是的。比如三峽工程,它的排放與水電的減排效應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是一個(gè)數(shù)量級的。2009年三峽~葛洲壩梯級電站全口徑發(fā)電960.96億千瓦時(shí),相當(dāng)于全年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤3600萬噸,減排二氧化碳8200萬噸,二氧化硫90多萬噸。由于其顯著的節(jié)能減排作用,三峽工程被世界著名科普雜志《科學(xué)美國人》列入世界十大可再生能源工程。
人類活動對于生物多樣性的影響是全方位的。影響最大的活動就是對土地的占用,它使得很多生物喪失了棲息地。
水庫興建后,庫區(qū)的生物多樣性會增加,但這并不意味著需要保護(hù)的魚類就不重要。
記者:濕地是世界上公認(rèn)的物種最豐富的區(qū)域,盡管大壩對特有珍稀魚類的影響不可逆轉(zhuǎn),但從較長的時(shí)間來看,濕地的生物多樣性保護(hù)作用,還好于一般的林地、河流。您是否同意這一看法?
廖文根:你是不是想說,水庫興建之后會形成更多的濕地,有了這些濕地又會對生物多樣性保護(hù)起到更好的促進(jìn)作用?
記者:正是這樣。
廖文根:這個(gè)問題不能這樣理解。首先,濕地是世界上物種最豐富的區(qū)域,這是沒錯(cuò)的。濕地由于其特有的生境條件比較適宜生物的生存和發(fā)展,生物往往在濕地表現(xiàn)得比較豐富。但是,水庫修建后對一些珍稀特有魚類帶來的影響是客觀存在的,而很多珍稀魚類法律上是要保護(hù)的,保護(hù)區(qū)內(nèi)也是不能興建任何工程的。
興建水庫之后可能帶來濕地的增加。根據(jù)國際濕地公約規(guī)定,6米以下水深的區(qū)域都屬于濕地。水庫興建后,庫區(qū)的生物多樣性會增加,但這并不意味著需要保護(hù)的魚類就不重要。這完全是兩回事。水庫蓄水后形成一個(gè)新的生態(tài)系統(tǒng),跟原來的河流生態(tài)系統(tǒng)不一樣了,它影響了原有生態(tài)系統(tǒng)中的魚類或其他水生生物。不能因?yàn)橛行碌纳鷳B(tài)系統(tǒng)中生物多樣性增加了,對原有物種的影響我們就可以不重視。對魚類的保護(hù),要在人工繁殖技術(shù)上形成一些突破。當(dāng)然,對于水生生境的保護(hù)要也應(yīng)當(dāng)跟上去。比如大的干流開發(fā)了,是不是可以保留一些小的支流。
記者:有人認(rèn)為,相對于人類生存所必需的種糧食、建房屋、修公路等等活動來說,修建水庫對生物多樣性的影響是最小的。您是否同意這一看法?
廖文根:對這個(gè)觀點(diǎn)我有贊同的地方也有不贊同的地方。首先,人類活動對于生物多樣性的影響是全方位的。影響最大的活動就是對土地的占用,它使得很多生物喪失了棲息地。城市化是人類社會發(fā)展的必然進(jìn)程,但是也導(dǎo)致了全球每年有那么多物種在消失。種糧食,建房屋、修公路,改變了原有的陸地生態(tài)環(huán)境,這些活動對于陸生生物來說,它的影響肯定是巨大的,比修建水庫對陸生生物的影響要大得多。但修建水庫對水生生物的影響,又比種糧食、建房屋、修公路這些活動要大得多。修建水庫對于生物的影響,最主要的是對于水生生物的影響。因?yàn)榇髩螖r截了它的回游通道,攔截了物質(zhì)傳輸?shù)耐ǖ?,急流型的河道變成了緩流型的水地,這種影響是比較大的。
三峽珍稀保護(hù)植物——荷葉鐵線蕨。 攝影/陳文
巖白菜,野生于峽江懸崖上,頗有藥用價(jià)值。攝影/陳文
【鏈接】
溫室氣體的匯與源
在《聯(lián)合國氣候變化框架公約》中,所謂溫室氣體的源,簡單的講,就是指溫室氣體向大氣排放的過程或活動;而溫室氣體的匯是指溫室氣體從大氣中清除的過程、活動或機(jī)制。具體說:溫室氣體的源是指溫室氣體成分從地球表面進(jìn)入大氣,如燃燒過程向大氣中排放CO2;或者在大氣中一些物質(zhì)經(jīng)化學(xué)過程轉(zhuǎn)化為某種氣體成分,如大氣中CO被氧化成CO2,對于CO2來說也叫源。溫室氣體的匯則是指一種溫室氣體移出大氣,到達(dá)地面或逃逸到外部空間(如大氣CO2被地表植物光合作用吸收),或者是溫室氣體在大氣中經(jīng)化學(xué)過程轉(zhuǎn)化,成為其它物質(zhì)成分,如N2O在大氣中發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)而轉(zhuǎn)化NOx,對N2O就構(gòu)成了匯。大氣溫室氣體的源有自然源和人為源之分。目前大氣溫室氣體濃度逐漸上升的主要因素是,人為活動引起的人為源的增加。