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河口環(huán)境與生態(tài)變遷的四大挑戰(zhàn)

近30年來中國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展非常迅速，城市人口增加、GDP增長加快對環(huán)境造成很大影響，使得中國的河口海岸面臨著四大挑戰(zhàn)。

第一，全國河流都建了大壩大庫。46000多座水庫大壩，擋著泥沙，使入海泥沙急劇減少。1980年，全國入海泥沙20億噸，現(xiàn)在估計(jì)5億噸不到了。從長江來說，過去每年接近5億噸，現(xiàn)在2億噸不到。因此，入海泥沙減少對上海的影響很大。

第二，入海污染物質(zhì)顯著增加。過去長江水質(zhì)非常好，20世紀(jì)80年代前是Ⅰ類水，現(xiàn)在是基本Ⅱ類水，有時候是Ⅳ類水。

第三，濱海濕地喪失較多。濕地是地球上三大系統(tǒng)之一，沒有濕地就不是健康的環(huán)境。

第四，海平面上升。海平面上升給濱海地帶帶來影響最大。

以上這些問題都是人類活動的結(jié)果。地球表面原來只受到來自地球內(nèi)部的驅(qū)動力（構(gòu)造運(yùn)動等），以及太陽輻射能等外部的驅(qū)動力（地球表面水循環(huán)，河流沖刷等），除此之外，人也變成地球表面變化的重要驅(qū)動力，在河口海岸構(gòu)成中發(fā)揮重大作用，如河口海岸工程建設(shè)大量增加，人類活動被稱為第三驅(qū)動力。

長江口生態(tài)變遷對城市發(fā)展影響

近年來，長江河口的水情變化使得咸水入侵的程度不斷加重。過去長江河口每年平均是6～8次咸水入侵，2006年～2007年長江上游大旱（2006年12月～2007年3月以及大潮時最嚴(yán)重），咸水入侵創(chuàng)造13～14次的紀(jì)錄。長江河口咸水入侵有三條路線，北支、南支和南北港，從上向下，到吳淞口附近，北支倒灌南支，形成明顯的橫向環(huán)流。咸水頻繁入侵，會影響城市的飲水安全。

長江口三級分汊，長興島把長江口分成南港和北港，到九段沙又分成南槽和北槽，四口入海，總體格局沒變，但是河床還是發(fā)生了變化。特別是1998年、1999年連續(xù)兩年大水，河道沙體下移?，F(xiàn)在長江口建深水航道，用工程把河道固定了。北支本來是長江口的重要入海水道，1958年～1998年間，對北支進(jìn)行大量圍墾，使得零米以下的容積減少了56％，而上段淤積嚴(yán)重，下段有所擴(kuò)展，加大了喇叭口。過去幾年，長江口進(jìn)入北支的水有4%～6%從這里分流，而現(xiàn)在，到了枯水季節(jié)僅2%左右，2007年夏季也只有3%，導(dǎo)致北支咸水倒灌加重。

由于工程技術(shù)進(jìn)步，人類改造河口進(jìn)一步發(fā)展，高灘圍墾向中低灘發(fā)展?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)控制長江口河勢方面有所作為，人類可以控制分流口，北支基本成為人工河口。以前上海圍墾基本上在3.5米以上，可現(xiàn)在已到零米。比如金山現(xiàn)在圍水，圈水到-3米到-5米，(規(guī)劃到-2米)。從1998年開始，河道整治加上疏?？梢越ǔ缮钏降?。如今，長江口深水航道一期、二期工程已經(jīng)完成，使航道達(dá)-7米到-10米，現(xiàn)在已進(jìn)入三期工程，到2010年要達(dá)到-12米，還要建江心水庫。

由于人類活動，長江水含沙量降低了，夏秋季的水都很清，水下三角洲淤積速度慢了，三峽水庫蓄水后，長江泥沙進(jìn)一步減少。長江河口的灘涂將發(fā)生什么變化?需要作出判定。最近50年，光是北支就減少了460平方公里，近一半被圍墾掉了。過去一邊圍墾，一邊淤積，有平衡。

但是最近兩年，淤積跟不上圍墾速度，科學(xué)技術(shù)使得人類控制流域環(huán)境強(qiáng)度增加，對河口構(gòu)成重大影響，使得海岸延伸速度減慢，建議對水下三角洲的潮流作用、攔門沙地區(qū)泥沙運(yùn)動引起的水下地形的變化、環(huán)境的變化、邊界條件的變化展開研究。這與上海城市建設(shè)有密切關(guān)系，如咸水入侵影響了城市供水的安全。

河口發(fā)育的另一個表現(xiàn)是向外延伸。最近幾十年，崇明東灘每年可以延伸200米以上，多的時候可以延伸350米。19世紀(jì)，10米等深線還在佘山以西，20世紀(jì)中葉后為-5米，現(xiàn)在只有-2到-3米。長江河口有攔門沙，成為最大的渾濁帶，有過濾器作用，上游帶來的物質(zhì)40％沉積在攔門沙和水下三角洲地區(qū)，分布上因?yàn)閯恿l件不同有所差異，今后城市發(fā)展要重視河口規(guī)劃。

長江口環(huán)境變化潛藏的生態(tài)危機(jī)

一是濕地質(zhì)量下降。根據(jù)20世紀(jì)70年代拉爾摩梭條約規(guī)定的濕地概念，水面向下-6米范圍屬于濕地。濕地是生物繁衍的重要場所，也是人類拓展生存空間重要的后備土地資源。

長江河口濕地灘涂原來很遼闊，達(dá)350萬畝， 潮間帶100萬畝，泥沙使得長江口前沿基本上平衡。近年來減少了，濕地質(zhì)量也下降了，潮灘比較少了。零米以上面積，1982年、1995年、2000年基本相近，到了2005年只有80萬畝了。半個世紀(jì)來，上海圍墾了1000平方公里以上，啟東也有20多萬畝從長江北支和長江三角洲前沿圍墾出來，發(fā)展中產(chǎn)生了矛盾。如何協(xié)調(diào)發(fā)展呢?這是值得關(guān)注的問題。

高灘圍墾使?jié)竦刭|(zhì)量下降。上海對濕地保護(hù)很重視，建立了四個保護(hù)區(qū)，長江口崇明東灘是鳥類自然保護(hù)區(qū)，南北槽有九段沙，另外崇明東灘和北港的一部分水域，有中華鱘自然保護(hù)區(qū)。南匯東灘用長導(dǎo)堤一直伸到零米以下。抬高灘面對植被的恢復(fù)很有好處，大片沼澤出現(xiàn)，促淤兜沙，優(yōu)化濕地，取得雙贏，兩者就協(xié)調(diào)了。

二是河口污染加重。三角洲河口和近?？诘奈廴炯又?。長江雖然是我國七大河流中污染程度較輕的河流，但是，長江沿岸城市污染逐年加重。長江積累的工業(yè)和生活廢水，在全國比例很高。工業(yè)廢水占到45.2%，生活污水占到35.7%。城市岸段污染，枯水期和豐水期分別占到干流的57%~63%， 重慶、武漢、南京、鎮(zhèn)江、上海六大城市占到污染帶總長的73%。黃浦江一直污染到攔門沙?；屎娃r(nóng)藥用量不斷增加。20世紀(jì)60年代初，長江河口氮含量13～15微克／升，80年代為60微克／升，2000年178微克／升，后來居上。

水的變化還是參考2000年海洋公報(bào)的數(shù)據(jù)：20世紀(jì)80年代初為I類和1I類水，2000年為1I類，溶解氧為Ⅲ類，C0D是Ⅲ類。南港地區(qū)，局部氨氮磷為Ⅳ類甚至V類。最近，長江口水質(zhì)，按海洋標(biāo)準(zhǔn)屬于Ⅳ類、劣Ⅳ類。雖然海洋標(biāo)準(zhǔn)和陸地標(biāo)準(zhǔn)有差異，但總體看來水質(zhì)是下降的。1976年以來，5年下降一個等級，要引起我們的警惕。

三是缺氧、赤潮嚴(yán)重。河口海岸成為死亡之區(qū)，缺氧、赤潮都很嚴(yán)重。20世紀(jì)70年代中國沿海曾經(jīng)發(fā)生過9次赤潮，80年代總共出現(xiàn)74次，90年代每年出現(xiàn)20～30次。從2002年1月到6月，長江口附近就發(fā)現(xiàn)48次，變成了經(jīng)常性的，危害面積達(dá)5000多平方公里。

長江口外已經(jīng)成為世界低氧缺氧地區(qū)之一，成為“死亡之?！?。1980年河口含氧量是2～3毫克／升，1986年時為2毫克／升，到了2000年，低于1毫克／升了。長江口近數(shù)十年來，生物多樣性衰退，要引起關(guān)注。研究河流生態(tài)流量，保證生態(tài)用水和進(jìn)入河口的水質(zhì)，對生態(tài)恢復(fù)有好處。

四是海平面上升危機(jī)。自20世紀(jì)90年代以來，上海地面平均年降6毫米，而根據(jù)IPCC（聯(lián)合國氣候變化委員會）報(bào)告，到2100年，全球?qū)⑸仙?6厘米?？紤]地面沉降和海平面上升的綜合效應(yīng)，預(yù)測上海地區(qū)的海平面到2050年將有40～70厘米的變化。上海地面本身不高，遇到海平面上升，壓力很大。因此，要控制二氧化碳排放，控制污水排放。

長江口環(huán)境變化的流域因素

由于長江口上游水土保持和水庫攔沙，泥沙減少。20世紀(jì)50年代～80年代間，長江平均輸沙量4.68億噸，到了90年代是3.52億噸，減少1／4，2003年長江三峽蓄水后為1.46億噸，2006年進(jìn)入長江的水少了，泥沙也少了，只有8640萬噸，長江口局部地區(qū)出現(xiàn)淤積減緩現(xiàn)象。泥沙是資源，長江口每年依靠泥沙淤積2～3萬畝土地。

泥沙減少使上海后備土地資源緊張。泥沙減少了，對土地增長是不利的，對改善環(huán)境來講是有利的。植被有所增加，但是上游水土流失仍然值得憂慮。三峽以下宜昌的泥沙含量只有零點(diǎn)零幾，2007年7月泥沙含量也零點(diǎn)零幾，河口地區(qū)泥沙含量，每公斤0.5，三峽還是阻攔一部分泥沙的。

三峽還對流域水質(zhì)產(chǎn)生很大影響。2006年是特枯水期，水位為歷年最低，我們比較擔(dān)憂咸水入侵的問題。

2007年筆者專門走訪了重慶，建議對三峽水庫的氣候效應(yīng)進(jìn)行研究。2006年四川重慶大旱，大氣環(huán)流是主要因素，也有局部問題。2006年大旱，2007年又來大水，全球氣候變化帶來的極端氣候，是要特殊關(guān)注的。三峽水庫將來能否蓄到水還是個問題，上游金沙江正在和將要修建4個大水庫，相當(dāng)于6個三峽水庫。

加強(qiáng)流域管理，綜合統(tǒng)一管理要提到日程上來。三峽工程建成以后，對長江口究竟有什么影響？上海應(yīng)該組織有效研究。

過去，三峽輸送5億噸泥沙現(xiàn)在減少了，河口產(chǎn)生什么效應(yīng)？沒有系統(tǒng)研究，海圖資料短缺，應(yīng)抓緊這方面研究。泥沙減少以后，要研究灘涂和底泥的變化。長江污染比較厲害，宜昌以下，污染非常嚴(yán)重。從環(huán)境角度來講，流域排放要加強(qiáng)管理。我們只有一條長江！

（作者系中國工程院院士）