黄河流域水生态环境问题诊断与保护方略

黄河是中华文明的重要发祥地，习近平总书记多次强调黄河流域生态保护和高质量发展是重大国家战略。本文重点论述了黄河流域当前主要水生态环境问题，并提出了如下保护对策的建议：构建黄河流域“三区一廊道”生态环境保护格局，强化水资源、水环境、水生态“三水统筹”的管控体系；建立以生态保护为刚性约束条件的水资源开发和再生水利用体系，实施差异化的生态流量协调管理机制；针对黄河流域水污染突出问题，加强重点区域污染治理，强化重点行业水污染物减排工作，分区制定黄河流域生态保护方案，协同推进水源涵养和生物多样性维持功能。

黄河流域主要生态环境问题

水资源短缺，水资源供需矛盾突出

一是黄河流域水资源时空分配不均，总量呈减少趋势。黄河流经地区多属干旱半干旱地区，流域多年平均降水量为452mm。据最新调查结果，黄河流域天然径流量近20年已经减少至461亿m³，同长江流域水资源总量（9451.2亿m³）相差悬殊。同时，受季风气候影响，黄河流域降水年际、年内变化导致河川径流量时间分配不均衡。黄河干流各水量站最大年径流量一般为最小年径流量的3.1～3.5倍，支流一般达5～12倍；干流及主要支流径流量集中在汛期7—10月，占全年径流量的60%以上。实测资料显示，黄河相继出现了四个连续枯水段（1922—1932年、1969—1974年、1977—1980年、1994—2002年），枯水段河川平均年径流量分别相当于多年平均年径流量的79%、89%、94%和72%。1956—2016年径流系列比“八七”分水方案采用的1919—1975年径流系列（580亿m³）减少90亿m³，减幅约17%。

二是黄河流域用水效能偏低，与河争水问题严重，地表水耗损量大，再生水利用不足。黄河流域用水效能偏低，人工干预强度大，“与河争地”“与河争水”和“水退人进”等现象屡禁不止，导致河道生态用水被挤占，严重影响河湖生态功能。截至2016年，黄河流域地表水消耗率达到60%，在特枯水年份高达97%。水资源匮乏导致黄河宁蒙、小北干流、下游等河段的河流湿地面积与20世纪80年代相比减少了30%～40%；红碱淖湖泊面积与20世纪80年代相比减少了40%左右，湿地生态功能退化严重。此外，黄河流域再生水利用率不到10%，远低于全国16.4%的平均水平。

三是黄河流域尚未构建生态流量差异化管理体系。在水资源过度开发与人工调控共同作用下，流域水循环与水文规律发生重大改变。干流兰州、头道拐、花园口和利津4座水文站监测数据显示，平均年径流量降幅达到了18.8%～63.9%[1]（见表1）。年均径流量的显著下降导致维持关键生态功能所必要的中常流量急剧衰减，黄河多处河段已处于“不健康”或“亚健康”状态。黄河从源头到河口，流域面积大于1万km2或入黄泥沙大于0.5亿t的一级支流有13条，不同区域对生态流量目标和保障需求差异性较大。从源头土著鱼类“三场”（产卵场、索饵场、越冬场）用水，到中游河道、沿河湿地生态系统健康，再到河口天然湿地和生物多样性等生态功能维持，当前的管理模式难以实现水资源精准管控，亟待构建分区、分类的差异化管理体系。

干支流水质改善不同步，流域水污染呈现复合型和结构性特点，产业转型升级严重滞后

一是黄河流域干流水质持续变好，中游部分支流水污染形势依然严峻。根据《黄河水资源公报》（2000—2018年）[2]，黄河流域好于Ⅲ类水体的河段长度占比从38.7%上升到73.8%，Ⅳ～Ⅴ类水体、劣Ⅴ类水体的河段长度占比分别从37.3%和24.0%下降到13.9%和12.3%。2006—2019年间，黄河流域好于Ⅲ类水体的国控断面比例从50.0%上升到72.9%，劣Ⅴ类水体的国控断面比例从25.0%下降到8.8%，黄河干流彻底消除劣Ⅴ类水体。然而，黄河中游部分支流水污染问题依旧严重，汾河干流、涑水河、石川河和清涧河等主要支流近十年水质持续为劣Ⅴ类，主要超标因子是化学需氧量和总氮。

二是黄河流域水污染呈现复合型和结构性污染特征。黄河流域是我国重要的能源化工和农业经济发展区域，污染源主要以农业、重工业、采矿、石化和生活源为主。据2017年统计数据显示，黄河中游的农业源水污染物排放量和畜禽养殖量均占黄河流域总量的40%左右。中上游宁蒙灌区、汾渭平原等农产品主产区农业面源污染影响严重，是导致主要支流水质不达标的重要原因。其中，化学需氧量排放总量中农业源占比为44.1%、生活源占比为36.1%；氨氮排放总量中生活源占比为59.6%、农业源占比为20.7%。在下游区域污染物主要以中游输送为主，具有中游污染特征。黄河流域水质污染因子主要包括氟化物、总氮、高锰酸钾指数、阴离子表面活性剂、石油类、化学需氧量、汞、铅和锌等，这表明黄河流域水污染呈现出复合型和结构性污染特征。

三是黄河流域传统产业转型升级滞后，水污染治理和环境风险防范工作压力大。黄河流域经济发展滞后地区多以传统能源化工和农业生产作为主要经济支柱产业，产业转型升级滞后，内生动力不足。黄河中上游分布有我国11个重要能源、重化工基地，流域产业结构偏重，能源基地集中，煤化工企业占全国总量的80%。这些企业大多沿河分布在重要支流，导致宁夏、内蒙古、山西、陕西等省（区）支流断面水质长期处于劣Ⅴ类。此外，黄河纳污能力37%的水域实际承担着流域超91%的入河污染负荷，主要水功能区超载问题突出，流域水污染治理和环境风险防范工作压力大。

生态空间破碎化和人工化导致生态系统退化严重，生物多样性加速减少

一是自然气候变化和人类活动双重影响导致黄河流域天然湿地萎缩，生态功能衰退。在防洪和过度拦蓄利用等人类活动干预作用下，黄河多年平均输沙量已从20世纪的16亿t骤减到目前的3亿t，减幅高达80%；水沙的剧烈改变加速了下游河口三角洲蚀退，导致流域湿地结构发生显著变化。根据2014年第二次全国湿地资源调查，黄河宁蒙、小北干流、下游等河段河流湿地面积与20世纪80年代相比减少30%～40%，河口三角洲天然湿地萎缩50%，下游河流廊道和生物多样性维持功能锐减。与2006年原国家林业局调查结果相比，黄河流域湿地面积总体呈上升趋势，湿地结构发生明显变化，主要体现在天然湿地减少，湖泊湿地和人工湿地增加。其中，源头区湿地退化萎缩最为严重。扎陵湖自20世纪50年代到1998年，水位下降3.08～3.48m，玛多县有近一半的湖泊干涸[3]，若尔盖高寒湿地近2/3沼泽湿地退化、沙化，湿地生态功能衰退严重。

二是多重复合型环境压力导致黄河流域水生生物多样性退化严重。黄河流域鱼类组成丰富，20世纪80年代以前分布有191种（亚种），独特的地形地貌特征造就了较多的独有土著物种。受水污染、河道连通性降低、物理生境丧失等综合影响，1980—2008年黄河流域鱼类物种下降至82种，土著和濒危保护鱼类资源减少了57%。历史上土著鱼类，例如北方铜鱼、黄河雅罗鱼、黄河鲤等珍稀土著鱼类物种已难觅踪迹。黄河重要支流鱼类物种多样性也不同程度降低，河口主要经济鱼类及重要的标志性洄游鱼类刀鲚濒临灭绝，白鲟、达氏鲟和香鱼等珍稀种类也已近于绝迹，黄河流域水生生物多样性退化明显。

三是生物入侵对本土物种造成严重威胁。黄河入侵鱼类物种主要通过水产养殖或渔业增殖方式引入，入侵水域涉及水库和湖泊。2007年调查发现，黄河流域引入鱼类31种，从国外和国内分别引入17种和14种。其中，镜鲤、杂交鲟和革胡子鲶等均已在黄河下游河道定居，而麦穗鱼、黄䱂也在黄河上游河段形成自然种群。基于2005—2007年和2012—2015年刘家峡水库渔业资源数据，对鱼类群落结构进行了相似分析。结果表明在以上两个时间段的鱼类群落结构同20世纪80年代的鱼类群落结构相似性很低，分别为21.4%和14.3%，表明鱼类原始群落结构已经大幅改变。

黄河流域生态环境保护与修复对策

构建黄河流域“三区一廊道”生态环境保护格局，强化水资源、水环境、水生态“三水统筹”的管控体系

黄河是我国生态战略的核心架构与关键区域。根据国家生态保护战略要求，构建黄河流域“三区（河源区域、河口三角洲区域、中游水污染防治区域）一廊道（黄河干流及主要支流）”的生态环境保护格局，通过强化河源生态保护、河口生态修复、河流廊道功能维持，促进黄河流域生态系统保护与修复。

水资源方面，应遵循“保护优先，统筹协调”原则，构建“保障最小生态流量、改善敏感期生态流量、维持河湖生态水量”的调控监管体系；强化社会节水意识，统筹推进污水资源化利用，以“节水”带动“保水”；构建多目标调控调度机制，保护流域生态系统基本水域与水流条件，维持河流廊道重要生态功能，保护敏感栖息地生态结构安全，促进流域河湖生态系统保护与功能维护。

水环境方面，以“分区施策、分类推进”为原则，紧盯水质改善压力大的支流和行业，构建“陆域控源，河岸截污，尾水治理”的水污染治理与风险防控体系。稳步推进黄河流域入河排污口专项整治行动，强化“查、测、溯、治”工作，建立黄河流域排污口管控台账，加快制定排污口治理方案。以国控断面水质达标为目标，全面推进黄河流域水体消“劣”行动，从严核定水域纳污容量，严格控制入河湖排污总量，逐一编制并实施消“劣”行动方案，分类施策，分期分批开展水环境综合整治，重点推进工业、城镇生活和农业污染治理，加强水环境风险防控体系建设。

水生态方面，以“维持结构稳定，保障功能提升”为原则，识别水生态结构和功能的演变趋势及同关键环境要素的相互作用关系，分区域识别关键保护物种并量化生态环境保护需求，科学制定“三区一廊道”的水生态保护修复方案。开展源头水源涵养区林草植被恢复工程建设，“打通”上游受梯级水电站阻隔的河流通道，恢复特有高原冷水鱼类栖息地。中游强化敏感生态空间管控，规范工农业开发活动，加强水污染源头治理和控污截污，开展水系连通和生态补水以及生态整治。开展河口区生态空间管控区域划定，稳定生态补水，保障入海流量，逐步恢复河口湿地生物多样性水平，提升生态服务功能。

建立以生态保护为刚性约束条件的水资源开发和再生水利用体系，实施差异化的生态流量协调管理机制

黄河流域生态保护和经济社会发展支撑在水、约束在水、保护的核心也在水。按照生态环境保护目标要求，严格落实水资源开发利用、区域用水总量、生态流量管控等各项指标，严格控制用水总量，先上游后下游、先支流后干流，统筹水资源调度。严控超计划引水、水电开发，抑制不合理的用水需求，将生态用水指标纳入水资源配置。有序退出已达到设计使用年限的小水电项目，加强黄河重要支流水电站下泄生态水量管控，制定生态流量调度方案，逐步恢复重点河段河流连通性。提升中下游重要支流再生水利用效率，落实最严格水资源管理制度，实施生态调度，提高区域用水效能。加强鄂尔多斯、榆林等重点城市工业园区节水措施和再生水利用水平，合理控制矿井水产生总量，探索矿井水综合利用措施；加快中游区域产业结构转型，限制高水耗低效率行业准入，积极推进煤化工、有色冶炼、燃煤发电等工业企业的中水利用。大力推进农业节水，以上游宁蒙平原、中游汾渭盆地、下游引黄灌区及青海湟水河谷等为重点，加快灌区续建和现代化改造，分区域推进高效节水灌溉。同时提高流域水资源节约集约和再生水回用水平，以水资源和水生态环境承载力为最大刚性约束，逐步退还被挤占的生态用水，维护水生态系统健康稳定。

针对黄河流域水污染突出问题，加强重点区域污染治理，强化重点行业水污染物减排和结构调整

加强黄河重要支流水环境综合治理，建立健全流域环境风险防控体系，全面改善黄河流域水环境质量。严格把握上游国家重点开发区管控力度，综合管控重点环境风险源，优化上游段宁夏平原—河套平原水资源配置，控制农业面源污染。严格限制能源、煤化工、石油化工、有色冶金等工业基地超载水域排污并实行取用水总量控制，推进污水厂尾水进行生态湿地深度处理。加强重点地区水环境风险企业布设，提升水环境风险防控水平。加强灌区及湖泊周边点源、农业面源污染控制，开展农灌排水沟综合整治。严格限制忽视水资源支撑条件的过度修复及湿地重建，实施生态拦截与湿地净化。加强中游段陕西—山西黄土高原水土保持及生态恢复治理力度，控制渭河、汾河、沁河等河流的纳污总量，加大城市污水处理厂建设和工业污染源治理力度，尤其是对引调水、后退水的治理，优化调整排污口设置，加强工业园区及河流水环境风险防范。以汾渭平原集中分布的焦炭、电解铝等行业为重点，持续推进中游地区沿河分布的煤化工、有色金属冶炼等高耗水、高污染企业水污染物减排。推动重工业污染源治理和产业结构调整，逐步完善工业园区环境管理和考核评估体系，积极倡导循环经济发展模式。

分区制定黄河流域生态保护方案，协同推进水源涵养和生物多样性维持功能

划定水生态空间管控区域，全方位开展黄河流域河流廊道生态保护修复。以三江源、甘南、若尔盖、祁连山、秦岭、六盘山等水源涵养区为重点，开展河源区生态保护与修复。积极改良退化草场，采取科学措施，开展草原鼠、虫的灭治及“黑土滩”的治理工作。实行以草定畜、草畜平衡制度，实现草原畜牧业由数量型向质量型、效益型转变。在海拔3000m以上的地区，科学评估并核减载畜量。一般情况下，对植被覆盖率在70%～90%、50%～70%和30%～50%的草地分别采取轮流休牧、半封育和封育措施。进一步推进三江源、甘南草原等地区退牧还草和草原有害生物防控工程，对退化、沙化和盐碱化草地进行专项治理。并以扎陵湖、鄂陵湖为重点，加强河源区湖泊湿地保护，恢复土著珍稀鱼类栖息地，提升生物多样性水平。

加强各类生态敏感区管控，充分考虑河流自然属性、岸线的生态功能和服务功能，规范农业开发活动，保护各类生态敏感区所在河段岸边植被带。持续推进中游地区沿河分布的高耗水、高污染企业的减排，提升再生水回用水平，推进重点区域的水环境风险防范工程体系建设。实施中游重点湖泊、湿地生态系统水系连通、生态补水、河岸带生态整治等措施，有效改善河湖生态环境，提升生物多样性维持功能。

以水资源作为最大刚性约束，通过南水北调东线、胶东调水、引黄济青、黄水东调等多项水利工程的整合优化，实现黄河水、长江水两大客水资源和下游河口水源的联合调度，优化水资源配置。严控新增围填海造地，加强对占用自然岸线围填海活动管控，对非法占用红线区域的围填海项目进行全面清理，实行滨海湿地分级、分类管理，维持滨海湿地生态系统健康。加强养殖水域滩涂管制。加大力度规范黄河三角洲国家级自然保护区内的人类活动，清退三角洲内油田等生产企业与设施，避免遭受重金属及持久性有机物的污染。此外，加强海洋保护区外来入侵物种的监测评估，遏制入侵生物互花米草恶性蔓延，全面改善滩涂湿地栖息地质量，加强河口海岸带治理和修复，全面恢复河口湿地生态系统健康，提升生物多样性功能。

参考文献：

[1]刘昌明, 田巍, 刘小莽, 等. 黄河近百年径流量变化分析与认识[J]. 人民黄河, 2019, 41(10): 11-15.

[2]水利部黄河水利委员会. 黄河水资源公报（2000—2018年）[R]. 2000—2018.

[3]崔丽娟. 黄河流域高质量发展亟待加强湿地管护[N]. 中国自然资源报, 2019-10-29(03).

作者介绍

高欣：博士，中国环境科学研究院副研究员

夏瑞：通讯作者，博士，副研究员，中国环境科学研究院水生态环境研究所室主任