引水工程對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響研究

（滁州學(xué)院生物與食品工程學(xué)院，滁州 安徽239000）

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，工農(nóng)業(yè)和居民用水量也越來(lái)越大。為滿足龐大的用水需求，以及實(shí)現(xiàn)水資源優(yōu)化合理分配，興建引水工程已成為解決缺水地區(qū)水資源供需矛盾的重要舉措[1]。引水工程的修建不僅能夠緩解缺水地區(qū)水資源匱乏的矛盾，而且還改善了人們生產(chǎn)、生活的方式，并為當(dāng)?shù)厝嗣駧?lái)了一定的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益[2]。然而，就在引水工程帶來(lái)可觀的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，其對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的不同程度的影響也是不容忽視的。

一、國(guó)內(nèi)外引水工程概況

早在20世紀(jì)末，世界上先后已有20多個(gè)國(guó)家實(shí)施了跨流域引水工程[3]。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，美國(guó)目前已建成跨流域引水工程10余項(xiàng)，如加利福尼亞北水南調(diào)工程、科羅拉多河——大湯普森工程等[4]。澳大利亞從1949年便開(kāi)始興建雪山調(diào)水工程，該工程覆蓋面積約3200立方千米，輸水管道長(zhǎng)達(dá)80千米[5]。

在我國(guó)的早期，邗溝工程溝通了長(zhǎng)江與黃河；靈渠溝通了長(zhǎng)江與珠江等。改革開(kāi)放后，我國(guó)又相繼修建了20座大型跨流域調(diào)水工程，如山西引黃入晉、甘肅引大入秦等。目前，我國(guó)正抓緊開(kāi)展一些大型跨流域調(diào)水工程，如引江濟(jì)巢、引江濟(jì)淮、牛欄江引水入滇等[6]。

二、引水工程對(duì)生態(tài)的影響

國(guó)外已經(jīng)開(kāi)展了許多關(guān)于引水工程生態(tài)影響的研究工作，其主要是通過(guò)定性或定量的方法來(lái)預(yù)測(cè)可能帶來(lái)的生態(tài)影響[7]。Carles等[8]以西班牙引水工程為例，認(rèn)為引水工程及大壩的建設(shè)具有一定的阻隔作用，造成了其魚(yú)類(lèi)生境的片段化及生境形態(tài)的改變。Michael[9]明確了引水工程的可行性與有效性，但同時(shí)也指出了引水工程給生態(tài)帶來(lái)的潛在影響，包括水文情勢(shì)的改變、外來(lái)物種的侵入等。

我國(guó)大多是從引水工程自身出發(fā)，繼而改良和削減生態(tài)影響[7]。例如，劉進(jìn)琪[10]認(rèn)為干旱缺水地區(qū)自身生態(tài)環(huán)境本就十分脆弱，若在此建立引水工程，必會(huì)對(duì)其生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生巨大影響，其影響包括泥沙情勢(shì)、水生生物生存狀況等。祈繼英等[11]對(duì)在工程建設(shè)過(guò)程中的大壩的建設(shè)進(jìn)行了更進(jìn)一步的分析，大壩在調(diào)蓄水資源、減少洪澇災(zāi)害的同時(shí)，也會(huì)引起一些生態(tài)環(huán)境影響。

（一）對(duì)水生生態(tài)的影響

1.對(duì)受水區(qū)水生生態(tài)的影響

大量水資源的輸入增加了受水區(qū)水生生物的多樣性。引水工程的實(shí)施擴(kuò)大了受水區(qū)部分水生生物的生存空間，從而有利于其生長(zhǎng)繁殖[12]。如為拯救塔里木河下游瀕臨毀滅的生態(tài)系統(tǒng)，新疆利用博斯騰湖高水位向下游進(jìn)行生態(tài)輸水，前后輸水量共達(dá)22.94億立方米[13]。生態(tài)輸水使得塔里木河地下水位上升，繼而生物量和生物多樣性增多[14]。

2.對(duì)調(diào)水區(qū)水生生態(tài)的影響

大量水資源的調(diào)出在一定程度上使調(diào)水區(qū)物種發(fā)生了變化。陳吉余等[15]認(rèn)為南水北調(diào)工程造成了長(zhǎng)江河口生物物種發(fā)生變化。相較于1983年，到1998年浮游生物減少了69%；相較于1992年，到1998年底棲生物減少了54%。

（二）對(duì)陸生生態(tài)的影響

1.對(duì)受水區(qū)陸生生態(tài)的影響

劉金珍[16]認(rèn)為引水工程對(duì)受水區(qū)陸生生態(tài)的影響均為有利影響。引水工程帶來(lái)的大量水資源，改變了受水區(qū)水鹽平衡狀況，使其功能結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定等[17]。此外，受水區(qū)植被覆蓋率有了明顯的提高，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境也得到了大大的改良。

2.對(duì)調(diào)水區(qū)陸生生態(tài)的影響

庫(kù)區(qū)小氣候的改善使得其周邊植被多樣性增多是引水工程對(duì)調(diào)水區(qū)陸生生態(tài)的主要有利影響[16]。尚宇明[18]認(rèn)為南水北調(diào)西線工程所需水庫(kù)建成后，庫(kù)區(qū)周?chē)》秶鷼夂虻玫搅嗣黠@改善，為濕生植物的生長(zhǎng)繁殖創(chuàng)造了有利條件。但引水工程為調(diào)水區(qū)陸生生態(tài)所帶來(lái)的弊卻大于利。吳春華[19]認(rèn)為南水北調(diào)西線一期工程調(diào)出大量水資源，減弱了漢江水分功能，部分濕生植被逐漸演變?yōu)橹猩蚝瞪?。此外，引水工程施工占地?huì)減少附近動(dòng)植物的棲息地。還有施工所需材料可能會(huì)給外來(lái)物種的入侵創(chuàng)造了條件，從而干擾了調(diào)水區(qū)陸生動(dòng)植物等[16]。

三、引水工程對(duì)環(huán)境的影響

（一）對(duì)自然環(huán)境的影響

1.對(duì)水環(huán)境的影響

引水工程改善了受水區(qū)水質(zhì)環(huán)境。受水區(qū)水量增加，徑污比提高，水的自凈能力也有所提高。此外，引水過(guò)程會(huì)加速水體的流動(dòng)，從而增加了水中溶解氧含量，繼而水體污染物降解的能力增強(qiáng)，水質(zhì)環(huán)境得以改善[12]。如在2007年引江濟(jì)太調(diào)水工程中，太湖水位的上升及梅梁湖泵站的引流加速了周?chē)w的流動(dòng)，使得水中溶解氧的含量增多，從而有效抑制了貢湖及周?chē)此{(lán)藻的生長(zhǎng)[20]。但引水工程對(duì)受水區(qū)水質(zhì)有益影響需建立在用水合理的基礎(chǔ)上。馬輝濤[21]認(rèn)為受水區(qū)如果不合理利用來(lái)水，還會(huì)使得水污染排放量增大。

引水工程在一定程度上惡化了調(diào)水區(qū)水質(zhì)環(huán)境。肖嬋[22]等利用一定的方法對(duì)調(diào)水前后的水質(zhì)類(lèi)別變化進(jìn)行分析，認(rèn)為調(diào)水引起了調(diào)水區(qū)水量減少、水質(zhì)發(fā)生了變化，從而一系列水環(huán)境問(wèn)題接踵而來(lái)。

2.對(duì)土壤的影響

引水工程的實(shí)施使得受水區(qū)局部土壤鹽漬化。1960年前后，黃淮海平原中北部一帶曾因大蓄大引，使得地下水位上升至臨界深度，而造成土壤鹽漬化的迅速蔓延[23]。土壤鹽漬化往往與人類(lèi)對(duì)水資源不合理利用息息相關(guān)。馬輝濤[21]認(rèn)為如果引水工程排水方法不合理，再加上水環(huán)境的變化，便使得地下水位高于一定范圍，灌溉渠水生態(tài)的平衡就會(huì)受到影響，受水區(qū)土地土壤鹽漬化。

3.對(duì)大氣的影響

引水工程對(duì)大氣的影響主要是對(duì)區(qū)域氣候的影響，其中降雨量、氣溫反映較為明顯。一般來(lái)說(shuō)，區(qū)域降雨量主要與空氣濕度有關(guān)，受水區(qū)蓄水面積增加，部分水一旦經(jīng)過(guò)陽(yáng)光照射后，便較快的轉(zhuǎn)化為水蒸氣，從而增加了受水區(qū)的空氣濕度，繼而降雨量增加。相比之下，調(diào)水區(qū)空氣濕度在實(shí)施引水工程后會(huì)有所降低，繼而降雨量也會(huì)相應(yīng)有所減少。相對(duì)于氣溫而言，引水工程所帶來(lái)的影響主要體現(xiàn)在庫(kù)區(qū)周?chē)?。?jù)相關(guān)研究表明，在冬季，當(dāng)在一些大型水庫(kù)修建之后，會(huì)使周?chē)骄鶜鉁厣仙?～4℃；而在夏季，庫(kù)區(qū)周?chē)骄鶜鉁胤炊鴷?huì)低一些，最高可以降低4℃[24]。

（二）對(duì)人文環(huán)境的影響

1.對(duì)調(diào)水區(qū)人文環(huán)境的影響

（1）對(duì)當(dāng)?shù)厝丝诘挠绊?/p>

引水工程的實(shí)施將使調(diào)水區(qū)人口逐漸上升，有利于調(diào)水區(qū)及全國(guó)人口分布均勻。在南水北調(diào)西線工程實(shí)施前，受水區(qū)人口密度遠(yuǎn)大于調(diào)水區(qū)，秦蓓蕾[25]等認(rèn)為西線工程修建后，調(diào)水區(qū)的生存條件將會(huì)得到極大改善，再加上西部的大開(kāi)發(fā)，會(huì)吸引更多外來(lái)人員的遷入。

（2）對(duì)經(jīng)濟(jì)的影響

引水工程的實(shí)施為調(diào)水區(qū)的經(jīng)濟(jì)提供了發(fā)展平臺(tái)。在南水北調(diào)工程中，調(diào)水區(qū)中的少數(shù)民族以畜牧業(yè)為主，工業(yè)發(fā)展緩慢。但引水工程實(shí)施后，調(diào)水區(qū)得到的投資費(fèi)用近千億元。再加上施工過(guò)程中所消耗的農(nóng)副產(chǎn)品、建材等，加快了當(dāng)?shù)剡\(yùn)輸業(yè)、餐飲業(yè)等的發(fā)展[25]。但就在引水工程為調(diào)水區(qū)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也對(duì)其帶來(lái)了一定的經(jīng)濟(jì)損失。如大量水資源的調(diào)出，使得南水北調(diào)西線工程的調(diào)水區(qū)僅發(fā)電損失年值達(dá)246億元[26]。

2.對(duì)受水區(qū)人文環(huán)境的影響

（1）疾病及污染傳入

輸入管線傳播疾病是跨流域調(diào)水對(duì)生態(tài)環(huán)境最不利的影響[21]。部分病毒病菌隨水流運(yùn)輸傳播，各種傳染病得以蔓延，從而影響了人類(lèi)的健康。例如：大量瘧蚊在非洲的一些調(diào)水工程中得以傳播[27]。受水區(qū)接收到大量水資源后排水量會(huì)隨之增加，若此時(shí)排水操作不當(dāng)，部分水資源便會(huì)受到威脅。一項(xiàng)調(diào)查研究表明，我國(guó)居民的大部分患病原因及部分死亡原因都與生活用水不潔密不可分[27]。

（2）促進(jìn)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

引水工程的實(shí)施促進(jìn)了受水區(qū)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，其中對(duì)旅游業(yè)及漁業(yè)的影響較為明顯。水域面積的擴(kuò)大以及調(diào)水設(shè)施和道路的新建，為人們提供了休閑娛樂(lè)場(chǎng)所，從而為旅游業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了條件。如澳大利亞雪山工程所修建的大小不一的水庫(kù)為國(guó)家公園增添了新景觀，加上外來(lái)植物的引進(jìn)，促進(jìn)了該地區(qū)及周?chē)擎?zhèn)旅游業(yè)的發(fā)展[28]。受水區(qū)水量的增加利于其魚(yú)類(lèi)及餌料生物的生長(zhǎng)繁殖，再加上營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的增多，更為漁業(yè)的發(fā)展提供了有利條件。如塔里木河下游由于引水生物量及生物多樣性增加，引水也使得營(yíng)養(yǎng)鹽進(jìn)入水體，從而魚(yú)類(lèi)增多，促進(jìn)了當(dāng)?shù)貪O業(yè)的發(fā)展[14]。

四、結(jié)語(yǔ)與展望

各類(lèi)水利工程的建設(shè)，有利于維護(hù)人民群眾切身的利益，也有利于推動(dòng)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。但在實(shí)施相關(guān)工程的同時(shí)，應(yīng)把對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)放在重要位置。

根據(jù)引水工程對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的不利影響，筆者提出以下幾點(diǎn)研究展望：

（一）及時(shí)實(shí)施生態(tài)修復(fù)。在引水的過(guò)程中，利用生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)的能力加上適當(dāng)?shù)娜藶榇胧缫胍严У谋就羷?dòng)植物、建設(shè)人工濕地等，使得被破壞的生態(tài)系統(tǒng)盡快恢復(fù)其平衡狀態(tài)。

（二）實(shí)施動(dòng)態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)。為了更好地開(kāi)展對(duì)生態(tài)環(huán)境的綜合管理工作，應(yīng)借助如“3S”、物聯(lián)網(wǎng)等監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)施對(duì)水質(zhì)、水量、環(huán)境變換等的長(zhǎng)期有效的監(jiān)測(cè)。

（三）重視水污染防治工作。引水沿線及調(diào)水區(qū)的水質(zhì)會(huì)直接影響到受水區(qū)。針對(duì)引水沿線及受水區(qū)眾多的污染源，應(yīng)及時(shí)做好防治工作，以確保流入受水區(qū)的水質(zhì)。

（四）實(shí)施生態(tài)環(huán)境補(bǔ)救措施。引水過(guò)后，調(diào)水區(qū)及受水區(qū)局部生態(tài)環(huán)境會(huì)遭到破壞，應(yīng)及時(shí)實(shí)施一些措施加以補(bǔ)救。如受水區(qū)局部地區(qū)在引水過(guò)后會(huì)出現(xiàn)土壤次生鹽漬化現(xiàn)象，控制地下水位、減少和防治渠道滲漏等都可以降低其不利影響。