黃河是中華文明的重要發祥地,習近平總書記多次強調黃河流域生態保護和高質量發展是重大國家戰略。黃河流域當前主要水生態環境問題,保護對策建議如下:構建黃河流域“三區一廊道”生態環境保護格局,強化水資源、水環境、水生態“三水統籌”的管控體系;建立以生態保護為剛性約束條件的水資源開發和再生水利用體系,實施差異化的生態流量協調管理機制;針對黃河流域水污染突出問題,加強重點區域污染治理,強化重點行業水污染物減排工作,分區制定黃河流域生態保護方案,協同推進水源涵養和生物多樣性維持功能。
黃河流域主要生態環境問題
水資源短缺,水資源供需矛盾突出
一是黃河流域水資源時空分配不均,總量呈減少趨勢。黃河流經地區多屬干旱半干旱地區,流域多年平均降水量為452mm。據最新調查結果,黃河流域天然徑流量近20年已經減少至461億m3,同長江流域水資源總量(9451.2億m3)相差懸殊。同時,受季風氣候影響,黃河流域降水年際、年內變化導致河川徑流量時間分配不均衡。黃河干流各水量站最大年徑流量一般為最小年徑流量的3.1~3.5倍,支流一般達5~12倍;干流及主要支流徑流量集中在汛期7—10月,占全年徑流量的60%以上。實測資料顯示,黃河相繼出現了四個連續枯水段(1922—1932年、1969—1974年、1977—1980年、1994—2002年),枯水段河川平均年徑流量分別相當于多年平均年徑流量的79%、89%、94%和72%。1956—2016年徑流系列比“八七”分水方案采用的1919—1975年徑流系列(580億m3)減少90億m3,減幅約17%。
二是黃河流域用水效能偏低,與河爭水問題嚴重,地表水耗損量大,再生水利用不足。黃河流域用水效能偏低,人工干預強度大,“與河爭地”“與河爭水”和“水退人進”等現象屢禁不止,導致河道生態用水被擠占,嚴重影響河湖生態功能。截至2016年,黃河流域地表水消耗率達到60%,在特枯水年份高達97%。水資源匱乏導致黃河寧蒙、小北干流、下游等河段的河流濕地面積與20世紀80年代相比減少了30%~40%;紅堿淖湖泊面積與20世紀80年代相比減少了40%左右,濕地生態功能退化嚴重。此外,黃河流域再生水利用率不到10%,遠低于全國16.4%的平均水平。
三是黃河流域尚未構建生態流量差異化管理體系。在水資源過度開發與人工調控共同作用下,流域水循環與水文規律發生重大改變。干流蘭州、頭道拐、花園口和利津4座水文站監測數據顯示,平均年徑流量降幅達到了18.8%~63.9%(見表1)。年均徑流量的顯著下降導致維持關鍵生態功能所必要的中常流量急劇衰減,黃河多處河段已處于“不健康”或“亞健康”狀態。黃河從源頭到河口,流域面積大于1萬km2或入黃泥沙大于0.5億t的一級支流有13條,不同區域對生態流量目標和保障需求差異性較大。從源頭土著魚類“三場”(產卵場、索餌場、越冬場)用水,到中游河道、沿河濕地生態系統健康,再到河口天然濕地和生物多樣性等生態功能維持,當前的管理模式難以實現水資源精準管控,亟待構建分區、分類的差異化管理體系。

干支流水質改善不同步,流域水污染呈現復合型和結構性特點,產業轉型升級嚴重滯后
一是黃河流域干流水質持續變好,中游部分支流水污染形勢依然嚴峻。根據《黃河水資源公報》(2000—2018年),黃河流域好于Ⅲ類水體的河段長度占比從38.7%上升到73.8%,Ⅳ~Ⅴ類水體、劣Ⅴ類水體的河段長度占比分別從37.3%和24.0%下降到13.9%和12.3%。2006—2019年間,黃河流域好于Ⅲ類水體的國控斷面比例從50.0%上升到72.9%,劣Ⅴ類水體的國控斷面比例從25.0%下降到8.8%,黃河干流徹底消除劣Ⅴ類水體。然而,黃河中游部分支流水污染問題依舊嚴重,汾河干流、涑水河、石川河和清澗河等主要支流近十年水質持續為劣Ⅴ類,主要超標因子是化學需氧量和總氮。
二是黃河流域水污染呈現復合型和結構性污染特征。黃河流域是我國重要的能源化工和農業經濟發展區域,污染源主要以農業、重工業、采礦、石化和生活源為主。據2017年統計數據顯示,黃河中游的農業源水污染物排放量和畜禽養殖量均占黃河流域總量的40%左右。中上游寧蒙灌區、汾渭平原等農產品主產區農業面源污染影響嚴重,是導致主要支流水質不達標的重要原因。其中,化學需氧量排放總量中農業源占比為44.1%、生活源占比為36.1%;氨氮排放總量中生活源占比為59.6%、農業源占比為20.7%。在下游區域污染物主要以中游輸送為主,具有中游污染特征。黃河流域水質污染因子主要包括氟化物、總氮、高錳酸鉀指數、陰離子表面活性劑、石油類、化學需氧量、汞、鉛和鋅等,這表明黃河流域水污染呈現出復合型和結構性污染特征。
三是黃河流域傳統產業轉型升級滯后,水污染治理和環境風險防范工作壓力大。黃河流域經濟發展滯后地區多以傳統能源化工和農業生產作為主要經濟支柱產業,產業轉型升級滯后,內生動力不足。黃河中上游分布有我國11個重要能源、重化工基地,流域產業結構偏重,能源基地集中,煤化工企業占全國總量的80%。這些企業大多沿河分布在重要支流,導致寧夏、內蒙古、山西、陜西等。▍^)支流斷面水質長期處于劣Ⅴ類。此外,黃河納污能力37%的水域實際承擔著流域超91%的入河污染負荷,主要水功能區超載問題突出,流域水污染治理和環境風險防范工作壓力大。
生態空間破碎化和人工化導致生態系統退化嚴重,生物多樣性加速減少
一是自然氣候變化和人類活動雙重影響導致黃河流域天然濕地萎縮,生態功能衰退。在防洪和過度攔蓄利用等人類活動干預作用下,黃河多年平均輸沙量已從20世紀的16億t驟減到目前的3億t,減幅高達80%;水沙的劇烈改變加速了下游河口三角洲蝕退,導致流域濕地結構發生顯著變化。根據2014年第二次全國濕地資源調查,黃河寧蒙、小北干流、下游等河段河流濕地面積與20世紀80年代相比減少30%~40%,河口三角洲天然濕地萎縮50%,下游河流廊道和生物多樣性維持功能銳減。與2006年原國家林業局調查結果相比,黃河流域濕地面積總體呈上升趨勢,濕地結構發生明顯變化,主要體現在天然濕地減少,湖泊濕地和人工濕地增加。其中,源頭區濕地退化萎縮最為嚴重。扎陵湖自20世紀50年代到1998年,水位下降3.08~3.48m,瑪多縣有近一半的湖泊干涸,若爾蓋高寒濕地近2/3沼澤濕地退化、沙化,濕地生態功能衰退嚴重。
二是多重復合型環境壓力導致黃河流域水生生物多樣性退化嚴重。黃河流域魚類組成豐富,20世紀80年代以前分布有191種(亞種),獨特的地形地貌特征造就了較多的獨有土著物種。受水污染、河道連通性降低、物理生境喪失等綜合影響,1980—2008年黃河流域魚類物種下降至82種,土著和瀕危保護魚類資源減少了57%。歷史上土著魚類,例如北方銅魚、黃河雅羅魚、黃河鯉等珍稀土著魚類物種已難覓蹤跡。黃河重要支流魚類物種多樣性也不同程度降低,河口主要經濟魚類及重要的標志性洄游魚類刀鱭瀕臨滅絕,白鱘、達氏鱘和香魚等珍稀種類也已近于絕跡,黃河流域水生生物多樣性退化明顯。
三是生物入侵對本土物種造成嚴重威脅。黃河入侵魚類物種主要通過水產養殖或漁業增殖方式引入,入侵水域涉及水庫和湖泊。2007年調查發現,黃河流域引入魚類31種,從國外和國內分別引入17種和14種。其中,鏡鯉、雜交鱘和革胡子鯰等均已在黃河下游河道定居,而麥穗魚、黃䱂也在黃河上游河段形成自然種群;2005—2007年和2012—2015年劉家峽水庫漁業資源數據,對魚類群落結構進行了相似分析。結果表明在以上兩個時間段的魚類群落結構同20世紀80年代的魚類群落結構相似性很低,分別為21.4%和14.3%,表明魚類原始群落結構已經大幅改變。
黃河流域生態環境保護與修復對策
構建黃河流域“三區一廊道”生態環境保護格局,強化水資源、水環境、水生態“三水統籌”的管控體系
黃河是我國生態戰略的核心架構與關鍵區域。根據國家生態保護戰略要求,構建黃河流域“三區(河源區域、河口三角洲區域、中游水污染防治區域)一廊道(黃河干流及主要支流)”的生態環境保護格局,通過強化河源生態保護、河口生態修復、河流廊道功能維持,促進黃河流域生態系統保護與修復。
水資源方面,應遵循“保護優先,統籌協調”原則,構建“保障最小生態流量、改善敏感期生態流量、維持河湖生態水量”的調控監管體系;強化社會節水意識,統籌推進污水資源化利用,以“節水”帶動“保水”;構建多目標調控調度機制,保護流域生態系統基本水域與水流條件,維持河流廊道重要生態功能,保護敏感棲息地生態結構安全,促進流域河湖生態系統保護與功能維護。
水環境方面,以“分區施策、分類推進”為原則,緊盯水質改善壓力大的支流和行業,構建“陸域控源,河岸截污,尾水治理”的水污染治理與風險防控體系。穩步推進黃河流域入河排污口專項整治行動,強化“查、測、溯、治”工作,建立黃河流域排污口管控臺賬,加快制定排污口治理方案。以國控斷面水質達標為目標,全面推進黃河流域水體消“劣”行動,從嚴核定水域納污容量,嚴格控制入河湖排污總量,逐一編制并實施消“劣”行動方案,分類施策,分期分批開展水環境綜合整治,重點推進工業、城鎮生活和農業污染治理,加強水環境風險防控體系建設。
水生態方面,以“維持結構穩定,保障功能提升”為原則,識別水生態結構和功能的演變趨勢及同關鍵環境要素的相互作用關系,分區域識別關鍵保護物種并量化生態環境保護需求,科學制定“三區一廊道”的水生態保護修復方案。開展源頭水源涵養區林草植被恢復工程建設,“打通”上游受梯級水電站阻隔的河流通道,恢復特有高原冷水魚類棲息地。中游強化敏感生態空間管控,規范工農業開發活動,加強水污染源頭治理和控污截污,開展水系連通和生態補水以及生態整治。開展河口區生態空間管控區域劃定,穩定生態補水,保障入海流量,逐步恢復河口濕地生物多樣性水平,提升生態服務功能。
建立以生態保護為剛性約束條件的水資源開發和再生水利用體系,實施差異化的生態流量協調管理機制
黃河流域生態保護和經濟社會發展支撐在水、約束在水、保護的核心也在水。按照生態環境保護目標要求,嚴格落實水資源開發利用、區域用水總量、生態流量管控等各項指標,嚴格控制用水總量,先上游后下游、先支流后干流,統籌水資源調度。嚴控超計劃引水、水電開發,抑制不合理的用水需求,將生態用水指標納入水資源配置。有序退出已達到設計使用年限的小水電項目,加強黃河重要支流水電站下泄生態水量管控,制定生態流量調度方案,逐步恢復重點河段河流連通性。提升中下游重要支流再生水利用效率,落實最嚴格水資源管理制度,實施生態調度,提高區域用水效能。加強鄂爾多斯、榆林等重點城市工業園區節水措施和再生水利用水平,合理控制礦井水產生總量,探索礦井水綜合利用措施;加快中游區域產業結構轉型,限制高水耗低效率行業準入,積極推進煤化工、有色冶煉、燃煤發電等工業企業的中水利用。大力推進農業節水,以上游寧蒙平原、中游汾渭盆地、下游引黃灌區及青海湟水河谷等為重點,加快灌區續建和現代化改造,分區域推進高效節水灌溉。同時提高流域水資源節約集約和再生水回用水平,以水資源和水生態環境承載力為最大剛性約束,逐步退還被擠占的生態用水,維護水生態系統健康穩定。
針對黃河流域水污染突出問題,加強重點區域污染治理,強化重點行業水污染物減排和結構調整
加強黃河重要支流水環境綜合治理,建立健全流域環境風險防控體系,全面改善黃河流域水環境質量。嚴格把握上游國家重點開發區管控力度,綜合管控重點環境風險源,優化上游段寧夏平原—河套平原水資源配置,控制農業面源污染。嚴格限制能源、煤化工、石油化工、有色冶金等工業基地超載水域排污并實行取用水總量控制,推進污水廠尾水進行生態濕地深度處理。加強重點地區水環境風險企業布設,提升水環境風險防控水平。加強灌區及湖泊周邊點源、農業面源污染控制,開展農灌排水溝綜合整治。嚴格限制忽視水資源支撐條件的過度修復及濕地重建,實施生態攔截與濕地凈化。加強中游段陜西—山西黃土高原水土保持及生態恢復治理力度,控制渭河、汾河、沁河等河流的納污總量,加大城市污水處理廠建設和工業污染源治理力度,尤其是對引調水、后退水的治理,優化調整排污口設置,加強工業園區及河流水環境風險防范。以汾渭平原集中分布的焦炭、電解鋁等行業為重點,持續推進中游地區沿河分布的煤化工、有色金屬冶煉等高耗水、高污染企業水污染物減排。推動重工業污染源治理和產業結構調整,逐步完善工業園區環境管理和考核評估體系,積極倡導循環經濟發展模式。
分區制定黃河流域生態保護方案,協同推進水源涵養和生物多樣性維持功能
劃定水生態空間管控區域,全方位開展黃河流域河流廊道生態保護修復。以三江源、甘南、若爾蓋、祁連山、秦嶺、六盤山等水源涵養區為重點,開展河源區生態保護與修復。積極改良退化草場,采取科學措施,開展草原鼠、蟲的滅治及“黑土灘”的治理工作。實行以草定畜、草畜平衡制度,實現草原畜牧業由數量型向質量型、效益型轉變。在海拔3000m以上的地區,科學評估并核減載畜量。一般情況下,對植被覆蓋率在70%~90%、50%~70%和30%~50%的草地分別采取輪流休牧、半封育和封育措施。進一步推進三江源、甘南草原等地區退牧還草和草原有害生物防控工程,對退化、沙化和鹽堿化草地進行專項治理。并以扎陵湖、鄂陵湖為重點,加強河源區湖泊濕地保護,恢復土著珍稀魚類棲息地,提升生物多樣性水平。
加強各類生態敏感區管控,充分考慮河流自然屬性、岸線的生態功能和服務功能,規范農業開發活動,保護各類生態敏感區所在河段岸邊植被帶。持續推進中游地區沿河分布的高耗水、高污染企業的減排,提升再生水回用水平,推進重點區域的水環境風險防范工程體系建設。實施中游重點湖泊、濕地生態系統水系連通、生態補水、河岸帶生態整治等措施,有效改善河湖生態環境,提升生物多樣性維持功能。
以水資源作為最大剛性約束,通過南水北調東線、膠東調水、引黃濟青、黃水東調等多項水利工程的整合優化,實現黃河水、長江水兩大客水資源和下游河口水源的聯合調度,優化水資源配置。嚴控新增圍填海造地,加強對占用自然岸線圍填;顒庸芸,對非法占用紅線區域的圍填海項目進行全面清理,實行濱海濕地分級、分類管理,維持濱海濕地生態系統健康。加強養殖水域灘涂管制。加大力度規范黃河三角洲國家級自然保護區內的人類活動,清退三角洲內油田等生產企業與設施,避免遭受重金屬及持久性有機物的污染。此外,加強海洋保護區外來入侵物種的監測評估,遏制入侵生物互花米草惡性蔓延,全面改善灘涂濕地棲息地質量,加強河口海岸帶治理和修復,全面恢復河口濕地生態系統健康,提升生物多樣性功能。