（环境科学专业论文）健康长江水域生态指标体系与评价方法初步研究.pdf

a b s t r c t r i v e ri so n eo f t h em o s ti n t e r r u p t e de c o s y s t e m s0 1 1e a r t h m a n yy e a r sa g o ，t h ee n v i r o n m c u to f y a n g t z eg i v e rw a sw e l l ，b u tn o wi tw a sd e e p l yp o l l u t e db e c a u s eo ft h ed e v e l o p m e n to fi n d u s t r y a n da g r i c u l t u r ea n dt h ec o n s t r u c t i o no fu r b a n i z a t i o n 。c o n s e q u e n t l y , t h ee v a l u a t i o ni n d e xs y s t e m f o ra q u a t i ce c o s y s t e mo f y a n g t z er i v e rw a sb r o u g h tf o r w a r dt oe v a l u a t et h ef i v e rh e a l t h a q u a t i ce c o s y s t e mi n d e xs y s t e mi sn o w t h ef o c u s e si nt h ef i e l do fe c o l o g ya n de n v i r o n m e n t s c i e n c e i nt h i st h e s i s ，r i v e rm a n a g e m e n th i s t o r yi nv a r i o u sc o u n t r i e sw a sr e v i e w e d , f i v e c o m p o n e n t so f s t r e a mc o n d i t i o nw t 2 1 7 cp r e s e n t x li nt h i st h c s i st oc h a r a c t e r i z er i v e rh e a l t h ：a q u a t i c e n v i r o n m e n tc o n d i t i o n s ，h y d r o b i o s 。p h y s i c a lf o r m s ，h y d r o l o g i c a lr e g i m ea n dr i v e rb a n kz o n e s a c c o r d i n gt ot h en a t u r ec o n d i t i o n ，t h er i v e rw a sd i v i d e di n t of i v es e c t i o n s ：r i v e rh e a d ，u p r i v e r , m i d d l er i v e r , l o w e rr e a c h e so fr i v e ra n de s t u a r y ；a c c o r d i n gt ot h ed e n s i t yo f p e o p l ea c t i v i t i e s ，t h e e v a l u a t i o nw a sd e v e l o p e db yu r b a ns t r e t c h ，u n - u r b a ns t r e t c ha n dt y p i c a ls t r e t c ho fr i v e r i nt h i s t h e s i s ，t h ec o n n o t a t i o no ft h eh e a l t h yy a n g t z e ，a sw e l la st h ec o n s t i t u e n t s ，w a sw e l ld e f i n e d ，a n i n d e xs y s t e mf o rt h ea q u a t i ce c o s y s t e mo ft h eh e a l t h yy a n g t z er i v e rw i t h5s u b i n d i c e sa n d1 5 i n d i c a t i o n sw a sb r o u g h tf o r w a r dw h e r ea l le v a l u a t i o nm o d e lw a sd e v e l o p e d w e i g h tw a s d e t e r m i n e df o re a c hi n d e xa n dt h ee v a l u a t i o ns t a n d a r d sw e r ee s t a b l i s h e d t h ee v a l u a t i o n sw e r e e x p l o r e db yc o l l e c t i n gh i s t o r i c a ll i t e r a t u r ea n df i e l dm o n i t o r i n ga n dh u b e iw u h a na su r b a ns t r e t c h ， h u n a np e n g z ea su n - u r b a ns t r e t c h c h o n g q i n gw a n z h o ua st y p i c a ls t r e t c hw e r es t u d i e dt o c o n c l u d et h ee v a l u a t i o ni n d e xs y s t e mf o ra q u a t i ce c o s y s t e mo f y a n g t z er i v e r t h er e s u l t ss h o w e dt h a tw u h a ns t r e t c ha n dp e n g z es t r e t c hw e r ei ns u b - h e a l t h ，t h em a i n p r o b l e mo f t h e s es t r e t c h e sw e r et h a tt h er i v e r sa n dl a k e sw e r ei nb a dc o n n e c t i v i t y , t h eb i o t o p ef o r r a r ea q u a t i ca n i m a l sw a sp o o r , t h ev e g e t a t i o no f r i v e rb a n kw a si nl o wc o v e r a g ea n dt h er i v e rb e n d i nl i a l ed e g r e e w a n z h o us t r e t c hw a si nh e a l t hw h i c hw a ss t i l ln e a r l yk e e p i n gi nn a t u r a ls t a t ea n d t h et h r e eg o r g e sm a d ei n f e c tu n o b v i o u s l yo nt h i ss t r e t c ho ra q u a t i ce c o l o g i c a le n v i r o n m e n t f r o m w h i c hw ec a l lk n o wt h a tt h ea q u a t i ce c o s y s t e mo ft h ey a n g t z er i v e ri ss u b - h e a l t h i tc o u l d c o n c l u d et h a tt h e s ec o n c l u s i o n sw e r ea c c o r d i n gt oo u rr e c o g n i z a t i o na n dt h ei n d e xs y s t e mc o u l d r e f l e c lt h ea q u a t i ce c o l o g i c a lh e a l t h ys i t u a t i o np e r f e c t l y t h i sc o u l dp r o v i d et e c h n o l o g ys u p p o r tf o r t h ef u r t h e ra l l - a r o u n dr e s e a r c ho nt h em a i ns t r e a mo f y a n g t z er i v e r k e y w o r d s ：y a n g t z er i v e r , a q u a t i ce c o s y s t e mh e a l t h ，e v a l u a t i o ni n d e xs y s t e m 学位论文独创性声明： 本人所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方 外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工 作的同事对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并 表示了谢意。如不实，本人负全部责任。 论文作者( 签名) ： 学位论文使用授权说明 亩辱毛旯t ) b ， 河海大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术 期刊( 光盘版) 电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件或 电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子 文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外， 允许论文被查阅和借阅。论文全部或部分内容的公布( 包括刊登) 授权 河海大学研究生院办理。 论文作者( 签名) ：；邀红咿7 年6 月尹日 第一章结论 第一章绪论 1 1 研究背景 河流生态系统是生物圈物质循环的重要通道，具有调节气候、改善生态环境 以及维护生物多样性等众多功能 1 1 。同时河流也是地球上受人类影响最为严重的 生态系统，人类活动的影响人为地改变了许多河流的自然形态和发育过程：大量 的水资源被用于生产、生活，使用后又回归到河流，这一方面造成了河流的水量 减少，另一方面又使得河流的水质受到污染，对河流健康状态造成了极大的影响， 导致全球河流生态系统以惊人的速率退化【2 】。根据2 0 0 3 年1 1 月2 9 日，联合国 环境计划署的“面向2 1 世纪的世纪水资源委员会”总结的调查报告指出【3 j ：世晃 上流域面积最大的2 5 条大河进行调查，其中只有南美的亚马逊河、印度支那半 岛的湄公河和北美的圣劳伦斯河被评为“健康“河流。河流健康问题已引起政府与 学术界的重视，成为河流管理领域的研究热点。在我国，人们对河流有了新的认 识，如何去维持河流的健康生命问题，正日益成为热门话题1 4 】。 长江是世界第三、我国第一大河，不仅是中华文明的发源地，更是当代中国 经济社会发展的重要命脉。近年来，由于种种原因【5 6 】，长江水污染未能得到有 效的控制，并一直呈发展趋势，水生态也受到极大地干扰。长江上游地区水土流 失和大量施用农药、化肥以及船舶流动污染源也直接影响着长江水资源质量；中 下游地区的围垦、农田水利建设、堤防修筑等工程措施对区内的湿地环境造成了 很大的影响：这对流域内水环境及水生态安全也带来了巨大的威胁。长江服务功 能下降，健康受到挑战。维护健康长江，促进人水和谐，不仅关系到治江事业的 可持续发展，也关系到我国构建和谐社会、维持经济社会环境的可持续发展。 1 2国内外研究迸展 1 2 1 生态系统健康国外研究进展 生态学家虽至今未就生态系统健康的概念达成共识，但这一概念已引起了公 众及决策部门给予人类活动对生态系统影响更多的关注。大多数学者认为【7 叫0 1 ， 河流生态健康是指生态系统处于良好状态；在健康状况下，河流尘态系统不仅能 保持化学、物理及生物完整性( 指在不受人为干扰情况下，生态系统经生物进化 和生物地理过程维持生物群落正常结构和功能的状态) ，还能维持其对人类社会 提供的各种服务功能。 健康长江水域生态指标体系与评价方法初步研究 从生态系统层次出发，一个健康的生态系统应该是稳定和可持续的，即生态 系统随着时间的进程有活力并且能维持其组织及自主性，在外界胁迫下容易恢复 b l 1 4 。生态系统健康的标准有活力、组织力、恢复力、生态系统服务功能的维 持、管理选择、外部输入减少、对邻近系统的影响及人类健康影响等8 个方面。 它们分属于不同的自然和社会科学范畴，并同时考虑了时空尺度8 个标准中前3 项最重要 1 5 1 7 1 。活力表示生态系统功能，可根据新陈代谢或初级生产力等来测 量；组织即生态系统组成及途径的多样性，取值o 1 ，可根据系统组分间相互作 用的多样性及数量来评价；恢复力也称抵抗能力，取值o 1 ，根据系统在胁迫出 现时维持系统结构和功能的能力来评价1 1 3 1 。鉴于生态系统类型的多样性及复杂 性，不同专业的生态学家提出了不同的评价模式，为便于比较，c o s t a n z a i s 等提 出了一个基于系统层次的生态健康指数( h e a l t hi n d e x ，h i ) ：h i = v x o x r ，其 中v 代表活力，o 为组织水平，r 为系统恢复力。 流域生态系统是社会经济一自然复合生态系统，其健康状况可用上述3 项 指标来衡量。除此之外，流域作为复合生态系统，其本身支撑着流域内的社会经济 的发展，具有强大的服务功能1 9 2 0 】。于是，流域生态系统健康指标( w a t e r s h e d e c o s y s t e mh e a l t hi n d e x ) 的表现形式可以为 w = v 0 r f 式中：w 为流域生态系统健康指数? f 为流域生态系统的服务功能，取值o 1 其余符号含义同上。 从可持续发展角度出发，在o e c d ( 联合国经济合作开发署) 建立了生态健 康“压力一状态一响应”( p r e s s s t a t e r e s p o n s e ) 模型框架 2 q ：“压力”包括直接或 闻接入类活动对生态环境豹改变；“状态”主要指流域的物理、化学移生物条件或 自然系统的状态，包括人类的健康和财富；“响应”包括政府行为或政策、部门、个 人对环境改变的应对和治理。p s r 指标架构隐约透露出一个因果关系的概念， 其基本思考逻辑为：由于人类的活动会对环境产生压力，而这些压力会对环境质 量及自然资源“质”和“量”之状态造成改变，一但环境及自然资源状态发生改变， 将迫使人类采取一些社会响应策略与措施来减少、预防、修复或适应这些压力所 产生之冲击。经由p s r 架构将环境指标予以分类可更清晰地理清各项指标在整 体环境体系上之定位，同时各个指标间之关系亦得以建立，并进一步提供了清晰 2 第一章绪论 的思路利于讨论，该评价模型不仅可对流域生态环境现状和变化趋势进行评价， 而且在流域管理中可针对生态环境的变化趋势给出响应或治理对策。该模型可用 图1 1 表示。 人类活动： 能源 运输 工业 农业 其他 资源 信息 环境与自然资 源的状态： 空气 水、土 湿地 生物 其他 信息 社会响应 经济与环境机构： 管理当局 家庭 企业 国际组织 社会响应 图1 - 1 “压力状态一响应o 膜型框架 1 2 2河流健康的研究 在2 l 世纪生态学理论架构下，河川与人一样视为有机体，也有生老病死，即 环境健康或完整性用。有关河流健康概念，许多学者给出了不同的定义与解释。 但作为人类健康的类比概念，河流健康的涵义尚不十分明确，各专业学者的理解 不一。总体上看，对其概念认识上的分歧主要集中在概念是否包括人类服务价值 这一点上。 美国1 9 7 2 年的水污染控制修正法规定【2 2 1 ：本法案的目标是恢复与维持水 体的化学、物理及生物完整性。通过完整性表明河流的自然结构与生态系统功能 得以保持的良好状态。s i m p s o n t 2 3 蹲把河流受扰前的原始状态当作健康状态，认 为河流健康是指河流生态系统支持与维持主要生态过程，以及具有一定种类组 成、多样性和功能组织的生物群落尽可能接近受扰前状态的能力。澳大利亚的 a u s r i v a s ! p 以此理解为基础，通过研究区与未受人为干扰参考点的比较来判断 河流的健康状态。 但越来越多的学者认为 2 4 2 7 】，理解生态系统的全面性和整体性应把人类作 为生态系统的组成部分而不是同其相分离，不考虑社会、经济与文化的生态系统 3 健康长江水域生态指标体系与评价方法初步研究 健康讨论是不科学的，生态系统健康问题是人类活动所导致的，也不可能存在于 人类的价值判断之外。生态系统健康应包含两方面内涵：满足人类社会合理需求 的能力和生态系统本身自我维持与更新的能力。k a d 2 8 1 的论述比较彻底，认为即 使生态系统的完整性有所破坏，只要其当前与未来的使用价值不退化且不影响其 它与之相联系系统的功能，也可认为此生态系统是健康的。 许多学者即是在此认识基础上，在河流健康概念中体现了人类社会价值判 断。f a i r w e a t h e r 等1 2 9 3 伽认为，河流健康包含着活力、生命力、功能未受损害及其 它表述健康的状态，应包含公众对河流的环境期望。m e y e r 引】的理解最为全面， 认为健康的河流除了要维持生态系统的结构与功能，还要包括生态系统的社会价 值，在健康的概念中涵盖了生态完整性与对人类的服务价值。这种体现人类价值 判断的河流健康理解将河流自然生态特征维护与生态服务功能的持续供给协调 起来，认为健康的河流不但保持生态学意义上的完整性，还应强调对人类的生态 服务功能的发挥。完整性影响生态系统的恢复能力，服务功能是生态系统管理的 重要目标之一，二者有机统一有助于实现河流生态系统的良性循环与服务的持续 供应，促进人与自然的和谐。目前，这种认识逐步得到认同。 在过去的几年里，一些国家级和国际间的环境工程己开始发展生态系统健康 指标。这些指标主要从生物物理观点来考虑，但随着发展越来越从综合社会经济 与人类的健康角度考虑。目前在我国对于河流的保护还处于水质恢复阶段。但从 上个世纪末以来，河流健康问题越来越引起人们的重视。据了解，国内已经开始 关注从河流健康状况视角保护河流，各大流域机构在河流健康评价指标体系、河 流健康状况评价方法学、河流的可持续管理等方面开展了一定的工作。2 0 0 5 年长 江水利委员会提出“维护健康长江，促进入水和谐实旌意见”，从生态环境功能和 服务功能两个角度对长江健康评价指标体系进行研究；黄河水利委员会从理论体 系、生产体系、伦理体系等角度研究维持黄河健康生命【3 2 j 3 】；海河水利委员会 在河流生态修复和保护方面进行了系统的调查和研究瞰】；松辽委在湿地补水、改 善生态系统方面进行了调查研究 3 5 1 。总体而言，国内河流健康评价指标体系研究 领域的研究，主要侧重于借助物理、化学手段评估河流状况，从系统健康的角度 认识河流状态尚待进一步深入。 1 2 3河流健康评价方法的研究 4 第一章绪论 由于最初对水体的最大破坏来自于污染物，因此关于河流健康的评价最早开 始于对水质的评价，1 9 世纪末期从已严重污染的欧洲少数河流开始【3 6 1 。2 0 世纪8 0 年代初，河流管理的重点由水质保护转到河流生态系统的恢复。近1 0 多年来，河 流链康状况评价已在很多屋家开展，其中以美国、英国、澳大利亚等的评价实践 较具代表性。 美国环保署( e p a ) 经过近1 0 年的发展和完善，于1 9 9 9 年推出了有关河流的快 速生物监测协议( r a p i db i o a s s e s s m e n tp r o t o c o l sr b p s ) 3 7 3 s l ，该协议涵盖了水生附 着生物、两栖动物、鱼类及栖息地的评估方法和标准。评估内容包括：( 1 ) 传统的 物理化学水质参数；( 2 ) 自然状况定量特征，包括周围土地利用、溪流起源和特 征、岸边植被状况、大型木质碎屑密度等；( 3 ) 溪流河道特征，包括宽度，流量，基 质类型及尺寸。这种方法对于河道纵坡不同的河段采用不同的参数设置。 英国关注河流健康状况的一个重要举措就是河流生态环境调查( r i v e r h a b i t a ts u r v e yr h s ) 3 p 4 0 1 ，河流生态环境调查是一种快速评估栖息建的调查方法， 注重河流形态、地貌特征、横断面形态等调查测量，强调河流生态系统的不可逆 转性，适用于经过人工大规模改造的河流。该方法为英国提供了一个河流分类和 未来栖息地评价的标准方法。 另一个值得关注的评价实践是b o o n 于1 9 9 8 年提出的“英国河流保护评价系 统”( s y s t e mf o re v a l u a t i n gr i v e r sf o rc o n v e r s a t i o n ，s e r c o n ) 4 1 4 3 ，该评价系 统通过调查评价由3 5 个属性数据构成的六大恢复标准( 即自然多样性、天然性、 代表性、稀有性、物种丰富度以及特殊特征1 来确定英国河流的保护价值，该评 价系统己经成为一种被广泛运用于英国河流健康状况评价的技术方法。 2 0 世8 e 8 0 年代，在美国和英国分别出现了两种重要的河流健康评价和监测的 生物学方法，即生态完整性指数( i b i ) 和河流无脊椎动物预测和分类计划 ( r i v p a c s ) 1 0 1 。生态完整性指数i b i 产生于美国中西部，最初用于鱼类，后又推 广到其他生物。r i v p a c s “4 6 】产生于1 9 7 7 年英国淡水生态所的河流实验室，早 期目标是促进对保护位置的选择，物种组成类型是其分析重点。 澳大利亚在r i v p a c s 的基础上发展了适合本国的方法a u s r i v a s 4 2 4 7 5 1 】， 并于1 9 9 3 年采用a u s r i v a s 进行了第一次全国水资源健康评价i 舶1 。除此之外，近 年来澳大利亚的溪流状态指数( i s c ) 研究将河流健康状况评价用于指导河流管 5 健康长江水域生态指标体系与评价方法初步研究 理，拓展了河流健康状况评价的使用范围。i s c 通过现状与原始状况比较进行健 康评估，以河流每1 0 3 0k m 为河段单位，每5 年向政府和公众提交一次报告，采 用河流水文学、形态特征、河岸带状况、水质及水生生物5 方面指标，每一方面 又划分若干参数，试图了解河流健康状况，并评价长期河流管理和恢复中管理干 扰的有效性。 国内外研究河流健康的评价方法众多，但从评价原理上，主要可分为两类： ( 1 ) 预测模型法 预测模型法主要基于以下思路：将假设河流在无人为干扰条件下理论上应该 存在的物种组成与河流实际的生物组成进行比较，从而评价河流的健康状况。 r i v p a c s 和a u s r i v a s 采用了这种方法。但是，预测模型法存在一个较大的 缺陷，即主要通过单一物种对河流健康状况进行比较评价，并且假设河流任何变 化都会反映在这一物种的变化上，因此，一旦出现河流健康状况受到破坏，但并 未反映在所选物种的变化上时，就无法反映河流真实状况。因此，它具有一定的 局限性。 ( 2 ) 多指标评价法 多指标评价法是根据评价标准对河流的生物、化学以及形态特征指标进行打 分，将各项得分累计后的总分作为评价河流健康状况的依据。此类方法在美国以 及澳大利亚得到广泛应用，r c e ，i s c ，i b i 等都采用了这种方法，其中最具代表 性的是澳大利亚的溪流状况指数i s c 。多指标评价法考虑的河流表征因子远多于 预测模型法，但由于评价标准难以确定，因此精度有所欠缺。 1 2 4 生态评价指标体系的研究进展 “指标”来源于拉丁语 i n d i c a t e ，意思是“揭露或指出，是公开化，给出评价 或赋予价值”。几个世纪以来，指标已经广泛地用于体现事情的发展状况和提醒 人们不利的变化，它们不但涵盖了复杂系统特征的综合信息，而且能够不断地反 映事物的发展演变。指标为时间和空问上的对比提供了经验和定量的基础，也提 供了更多的机会去发现事物之间新的关联。指标一般把复杂现象进行简单处理， 使交流更简单更频繁，也使问题量化成为可能。现有的指标大多是针对专门的功 能而设置的。 生态系统指标是指用来推断或解释该生态系统其它属性的相应变量或组 6 第一章绪论 分，并提供生态系统或其组分的综合特性或概况【5 2 钉l 。确定生态系统指标的目的 是为了提供一个简便方法，精确地反映生态系统的结构和功能，辨识己发生或可 能发生的各种变化。目前，国外对流域生态系统指标体系方面的研究成果较型小 5 7 1 ，有针对流域的，有针对湖泊的，有针对湿她的。由于评价对象和目标不同， 评价指标选择的原则都有所差异。 王根绪【5 4 l 在黑河流域的生态环境评价中认为，生态环境指标体系应该由自 然环境和经济社会环境两个体系组成，自然环境系统又由水环境、植被生态、生 物多样性及土地生态3 个子系统组成；经济社会环境系统由农业生态、林牧业生 态、工业及其它产业的环境影响等组成。 杨树华【5 5 】认为，流域生态系统评价指标体系由分析指标和综合评价指标两 部分组成。分析指标主要用于分析构成评价单元的各类生态系统的基本特征和功 能，由同性分析指标、结构分析指标和功能分析指标类组成。综合指标主要用于 评价评价单元的空间结构和整体功能。由空闯结构指标、生产力指标和稳定性指 标三类指标所组成。 崔保山【5 6 】认为，不同类型的流域会有不同类型的生态系统，因而健康评价 指标会有所不同。在评价过程中，选择流域所具有的共性提取出来进行指标的确 定。另一方面，由于各个地区环境状况的差异，确定指标的临界值或范围应视具 体条件而定。他认为湿地生态系统的指标体系由湿地生态特征、功能整合性、社 会政治环境三方面组成。 张晓萍【5 刀指出指标首先应该能反映客观实际和具体问题，其次为了能让大 多数用户接受，同时要求简单实用，用来为用户提出具体的环境改良和治理建议。 她在评价澳大利亚新南威尔市农场健康状况时所选用的评价指标体系由环境背 景指标，环境变化趋势指标和经济变化趋势指标组成。 1 3研究目的及意义 生态健康问题是近年来国际生态学研究的热点问题，河流健康问题的提出仅 十多年的历史，但是已经迅速成为河流管理的目标和方向。但其理论和方法还很 不成熟。本文的目的就是初步提出一套适合长江的健康水域生态评价指标体系， 为长江水域健康状况的研究提供理论支持；从长江流域现状出发，考虑流域内部 水质、水生态、水文、河岸带、河流形态结构与水域健康的关系，评价水域的健 7 健康长江水域生态指标体系与评价方法初步研究 康状况，对于促进长江流域生态建设和稳定发展都有重要的理论和实际意义。 1 4研究技术路线 本课题从水资源、水环境、水生态、水景观等方面，结合多年的长江治理、 开发和保护工作，在防洪、水资源开发利用和水生态环境保护中积累的系列资料， 在规划工作确立的不同时段的量化指标，研究健康长江指标体系的基本构成；以 实现健康长江为目标，优化一些传统的指标，对一些新的领域增加一些指标，在 调查监测的基础上，开展理论研究，最终建立健康长江指标体系。具体工作路线 见图1 2 。 第一章绪论 基 础 资 料 收 集 指 标 体 系 内 涵 与 框 架 模 型 指 标 体 系 评 价 方 法 指 标 体 系 建 议 方 案 匦垂巫困 健康长江指标体系的内涵 j 指标体系筛选与初定 l采用多指标综合评价方法 i典型区域评价结果分析 线 9 健康长江水域生态指标体系与评价方法初步研究 第二章长江流域现状分析 2 1 长江流域概况 长江是我国第一大河流，横跨我国东、中和西部三大地区，流域总面积1 8 0 万k m z ，干流全长6 3 0 0 余k m ，支流众多；长江流域水资源丰富，年均水资源总 量9 9 6 0 亿m 3 ；长江流域湖泊众多，湖泊总面积1 5 2 0 0 k m 2 ，约为全国湖泊总面 积的1 5 。强大的径流和良好的河流完整性和稳定性维持着长江的水生态平衡， 保持着长江的活力和完整的生物多样性；充足的蓄泄能力和供水、排水、能源、 交通水产、休闲娱乐等服务功能的有效发挥支撑着长江流域的经济社会发展，从 整体上维持着长江的健康。 长江源头及上游段：长江自江源各拉丹冬峰( 海拔6 6 2 1 m ) 西南侧的姜根迪 如南支冰川开始，冰川融水与尕恰迪如岗雪山东南一交融水相汇合，称纳钦曲。 往北穿过古冰川槽谷，出唐古拉山区与切苏美曲汇合后，称沱沱河。河谷开阔， 汊流发育呈辫状，北流至祖尔肯乌拉山区，折转东流，旁蚀发展，宽浅多汊，变 化不定，为典型的宽谷游荡型河流。至囊极巴陇附近，当曲从右岸汇入后，始称 通天河。江源西部地区，人迹罕至，有“无人区”之称。通天河向东南流河床逐渐 束窄，两岸山岭相对高差可达5 0 0 m 左右，河谷呈宽v 字形。登艾龙曲口以下 入峡谷区，河槽归一，水深增加。至青海直门达，长江于流沱沱河和通大河全长 1 1 7 4 k m 。东部人口稍多，居民主要为藏族，从事畜牧业，玉树附近始有农业和 林业。 直门达以下称金沙江，南流至云南丽江石鼓，为金沙江上段，长9 5 8 k m ，石 鼓至四川宣宾为金沙江下段，横跨川滇两省间，全长1 3 2 6 k m ，南流的金沙江过 石鼓后急转弯流向东北，形成“长江第一弯”，然后穿过举世闻名的虎跳峡大峡谷， 南北两岸为海拔5 0 0 0 余m 的玉龙雪山和哈巴雪山。 长江自宜宾至宜昌河段通称川江，流经四川与湖北两省，全长1 0 4 0k m ，区 间流域面积约5 0 1 0 4 虹2 。 奉节至宜昌2 0 0 余k m 河段，为峰峦叠障、雄伟壮丽的长江三峡，举世瞩目 的三峡水利枢纽兴建在西陵峡中。已建成的葛洲坝水利枢纽位于宜昌市区，是长 江干流的第一坝，是三峡水利枢纽的航运梯级。 长江中下游段干流河道上起宜昌，下迄长江口5 0 号灯标，全长1 8 9 3 k m 。其 1 0 第二章长江流域现状分析 中从宜昌到鄱阳湖1 2 1 为中游，长9 5 5 k m ；湖口以下为下游，长9 3 8 k m 。长江中下 游干流河道由单一型、蜿蜒型、分汉型三种基本河型组成，以分汉型为主，其长 度约占长度的6 0 。单一型河道与分汊型河道相间分布。干流河道大体上可分为 五大段，即宜昌至枝城段、枝城至城陵矾段、城陵矾至湖口段、湖口至徐六泾段、 河口段。 宜昌至枝城河段长6 0 8 k m ，是山区性河流向平原的过渡段，为微弯河型， 河道两岸抗冲能力强，河床稳定性较高。 枝城至城陵矾河段称荆江河段，长3 4 7 ，2 k m 。根据河道特性，以藕池口为界 分为上、下荆江。上荆江长1 7 5 k i n ，为微弯河型，具有凹岸冲刷、凸岸淤积、弯 道处江心洲主支汉兴衰交替等演变特点。通过岸崩治理，目前上荆江总体河势基 本稳定。下荆江长1 7 3 k i n ，为典型的蜿蜒河道，河床演变剧烈，主要表现为：凹 岸崩塌速率大，凸岸相应淤长，当河弯发展到一定程度，在一定的水流边界条件 下发生自然裁弯、切滩、撤弯。 城陵矾至湖口河段长5 4 6 o k m ，为宽窄相间的藕节状分汉河道。窄段一般有 节点控制，河道单一，河槽稳定；宽段河道中洲滩散布，往往形成两汉或多汉。 本河段河势相对稳定，但局部主流仍有摆动，深槽上提下移，洲滩分割合并，滩 槽冲淤交替。 湖口至徐六泾河段长7 5 6 2 k m ，为宽窄相间、江心洲发育、汉道众多的藕节 状分汉型河段。本河段分汉河道主支汉呈单向变化或周期性冲淤交替变化，洲滩 则主要表现为切滩及洲滩兼并等。 徐六泾以下为长江河口段，长1 8 1 8 k m 。长江河口为陆海双相河口，在径流 和潮流双重作用下，形成了目前3 级分汉，4 口入海的形势。河口在发展过程中， 沙洲、暗沙演变剧烈，汉道变化大，其总体演变趋势表现为主流南偏、沙岛并岸、 河宽缩窄及河口外延。 长江干流各河段分布及长度情况见表2 - 1 。 2 2 长江流域水质概况 从环境保护的角度看，任何物质若以不恰当的数量、浓度、速率、排放方式 进入河流，超出了河流的自净能力，均可造成水体污染，使河流水质和底质的物 理、化学性质或生物群落组成发生变化，从而降低河流的使用价值和功能。自 健康长江水域生态指标体系与评价方法初步研究 2 0 世纪7 0 年代起，长江流域水资源保护局建立了长江流域水环境监测网络，在 长江于流设置2 3 个水质监测断面，得到一系列水质监测结果。我们对0 3 0 5 年长江干流水质情况进行了分析，得到以下结论： 表2 1 长江干流河道分段长度表 上游：截至目前，长江上游设有1 2 个监测断面，基本覆盖了流域地表水体。 在表2 2 中，我们列出了长江上游各水质监测断面0 3 年到0 5 年的水质监测结果。 监测项目有水温、p h 、溶解氧、高锰酸钾指数、五日生化需氧量、氨氮、铜、 锌、氟化物、砷、镉、铬( 六价) 、氰化物、挥发酚、石油类、大肠杆菌指数等。 从表2 2 可以看出，宜宾，重庆，涪陵等监测断面的水质常年为劣类水， 其他断面，丰水期水质要明显差于其他时期，超标项目主要为汞、镉、粪大肠杆 菌指数等。其主要原因是由于长江上游地区由于生活，工业污水排放量大，固体 废物产生量大，处置率低；水土流失严重；农业非点源污染加剧，导致上游水环 境问题越来越严重。 中游：在长江中游，设有3 个监测断面分别为汉口、黄石、九江断面。监测 2 蔓三童兰垩塑堕翌鉴坌堑 结果见表2 3 。 表2 2 长江上游各水质监测断面0 3 年至0 5 年水质监测结果 2 0 0 3 0 1h i h 1 2 0 0 3 0 2mi 2 0 0 3 ，0 3 m 2 0 0 3 0 4i 2 0 0 3 0 5m 2 0 0 3 0 6m劣v劣v 2 0 0 3 0 7劣vi 劣v劣v 2 0 0 3 0 8 劣劣vm 劣v劣v劣v v 2 0 0 3 眇劣vl n劣v 劣v劣v 2 0 0 3 1 0劣vi v 劣v劣v 2 0 0 3 1 lvi i劣v 劣v v 2 0 0 3 1 2 h ivi i 劣v v 2 0 0 40 1 劣v iv 劣v 2 0 0 4 0 2 劣v i i 劣v 劣v 2 0 0 4 0 3i i i劣vi i劣v劣v 2 0 0 4 0 4劣v i i 劣v v 2 0 0 4 0 5 劣v i fvv 2 0 0 4 0 6劣v1 i劣v v 2 0 0 4 肿l i i劣v vv 2 0 0 4 0 8vl i 劣v vv 2 0 0 4 0 9v 劣 v 劣v劣v v 2 0 0 4 1 0vl l vv 2 0 0 4 ，l l vi ivvv 2 0 0 4 1 2i i 、fvv 劣v v 2 0 0 5 ，0 1ni i ivv 2 0 0 5 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2 0 0 4 0 4l l ii vh i2 0 0 5 0 4ii hi 2 0 0 3 0 5i i ii i ii i i2 0 0 40 5i hi 、，i i i2 0 0 5 ，0 5i i im 2 0 0 3 0 6ii i2 0 0 4 0 6i i ii n i i i2 0 0 5 0 6i il ii i i 2 0 0 3 0 7i i2 0 0 4 0 7 i i i l l l i i 【2 0 0 5 ，0 7【i ii ii i i 2 0 0 3 0 8l l li i il i i 2 0 0 4 0 8i i ii l il i l2 0 0 5 0 8i i ij i l 2 0 0 3 0 9i l li i ii i i2 0 0 4 0 9i i i2 0 0 5 ，0 9i i l n i 2 0 0 3 1 0i i il l ii i2 0 0 4 1 0i i ii i i 2 0 0 5 l of i ii i i1 i i 2 0 0 3 1 l i i i ii i2 0 0 4 1 l i hl h2 0 0 5 1 11 ii i 2 0 0 3 1 2 i i i i i ii i 2 0 0 4 1 21 1 1i i ii i i2 0 0 5 1 2i l ll i l i i 下游：在下游设有6 个监测断面，分别为安庆、大通、芜湖、马鞍山、南京 和镇江断面，监测结果见表2 4 。 从表2 - 4 可以看出，长江中游河段在监测的六个断面中，安庆断面，三年来， 水质劣于i 的时段占监测时段的o 0 3 ；大通断面，水质劣于i i i 的时段占监测时 段的1 4 ：芜湖断面，水质全年均优于i i i 类；马鞍山断面，水质劣于i i i 的时段 占监测时段的2 8 ；镇江断面，水质劣于i 的时段占监测时段的6 1 ；南京断 面，水质劣于i i i 的时段占监测时段的2 8 。可以看出，南京的水质状况较差， 芜湖水质状况较好。在下游各监测断面，水质较差时的超标项目主要为石油类和 大肠杆菌指数。 河口：河口水质监测断面有徐六泾断面和上海断面，水质监测结果见表2 5 所示。 4 第二章长江流域现状分析 表2 4 长江下游河段水质监测断面水质监测结果 慕 安庆下大通芜马鞍南镇 安庆下大通芜 马鞍南镇 渡口水文湖 山 京 江 渡口水文湖 山京江 2 0 0 3 o l i l i【2 0 0 4 0 7i ii ii ii 2 0 0 3 0 2 i ii ii i im2 0 0 4 ，0 8iil 2 0 0 3 0 3hi ii il il i2 0 0 4 0 9l iil iu 2 0 0 3 0 4l ii ii h i2 0 0 4 1 0mm 2 0 0 3 0 5i il i2 0 0 4 1 li i m 2 0 0 3 0 6mi i i i vi i 2 0 0 4 1 2 2 0 0 3 0 7 iii i i2 0 0 5 o lm 2 0 0 3 r 0 8ii il ii2 。0 5 0 2 i i l i im 2 0 0 3 0 9 i i l i2 加5 ，0 3ml i il i ii i im 2 0 0 3 1 0i ii ii i2 0 0 5 0 4 i il ii 2 0 0 3 1 1 ii i ni i 2 0 0 5 0 5i iii iim m 2 0 0 3 1 2l ii ii