河流生态修复的历史并不长,很多国家从20世纪70—80年代才开始兴起。在美国,1972年颁布的《清洁水法》推动了河流系统的保护和改善工作。在欧洲,20世纪80—90年代启动了第一批重点生态修复项目,其中包括莱茵河、墨西河及多瑙河修复项目。2000年颁布的《欧盟水框架指令》提出了要在欧洲实现和维持地表水“良好生态状态”的目标,包括河流、湖泊、河口及海岸。这使得欧洲国家为实现恢复整个欧洲河流的健康这一目标付出了巨大的努力。在澳大利亚,为了恢复墨累-达令河流域的生态流量,于2006年启动了墨累-达令河的生态修复工程,目前已投入了数十亿澳元。
相比发达国家,发展中国家启动的河流生态修复项目屈指可数。造成这一现象的原因很多。首先,发展中国家的河流生态修复工作并不那么迫切,欠发达国家或地区的河流所承受的经济社会压力相对较少;其次,通过快速工业化和农业发展实现短期内经济快速增长的需求通常优先于环境保护的需求,这意味着允许以牺牲生态环境为代价发展经济;最后,很多欠发达国家不具备开展河流生态修复项目的制度、技术或经济能力。
关于如何开展河流生态修复,目前已达成一些共识。首先要明确存在的问题,即确定人类活动对河流及流域产生的影响以及后果。通常一些重大事件的发生才会引起社会各界的广泛关注,并引发对究竟什么是长期存在的环境问题的思考。1969年美国凯霍加河流域发生了火灾,正是因为这场火灾,最终促使美国政府于1972年颁布《清洁水法》。澳大利亚墨累-达令河流域在20世纪90年代出现了绵延1000多千米的水华,引起了管理者和公众的关注,推动了早期一系列旨在恢复流域生态流量的改革措施。
人们对河流资源的使用和依赖随时间不断改变,同时也越来越深入地了解到可从健康河流中获得的收益。伴随河流健康的恶化、生态系统功能的退化,人们对健康河流的价值的认识日益深入。社会的进步让人们越来越难以接受糟糕的河流状况,包括河流健康在内的生态环境福祉,往往成为人们优先考虑的因素。
应对河流健康恶化最常用的策略就是保护生态系统的现有功能,限制或减少人类活动对河流产生的影响。这些措施通常被纳入水资源综合管理之中,包括消除点、面源污染以及解决流域水资源过度开发的问题。其主要动因是改善水质以及降低洪水风险。
然而,当河流的退化程度较为严重时,仅仅消除现有影响就不足以将生态系统功能恢复到期望的水平。此时,更加直接的干预措施就不可避免了。这些干预措施可包括改变河道形态结构、恢复河道连通性、保障和改善生态流量以及重构流域及滨岸带植被体系。
近年来,随着人们认识到在高开发强度的流域内维持生态系统功能的重要性和挑战性,河流生态修复已越来越多地与经济社会活动整合。这种整合同时也需要意识到,对于人类活动显著的区域,生态修复活动具有一定的局限性:一方面需要改善河流健康;另一方面也要满足人类对于供水安全、防洪安全以及其他生态系统服务功能的需求。将两者结合在一起考虑才能使河流生态修复造福社会的长期稳定发展。
下面各节将简要介绍部分国家开展河流生态修复的情况,一些成功的案例在专栏5中列出。
河流生态修复是一门新科学、一种新实践,正处于不断发展之中。全世界已经启动了至少几百个河流生态修复项目,对生态、经济和社会产生了积极的影响。在生态系统管理和水资源管理方面,河流生态修复已越来越被视为主流方案。
美国通过对哥伦比亚河的修复,改善了鲑鱼群落状况。艾尔华河等一些河流的水坝被拆除,从而增强了泥沙的移动过程,使得泥沙可流入下游河段。Penebscot河的水电产业被重新布局,使得在维持发电能力不变、为该地区创造500万美元就业市场的同时,该河1500km河道的连通性得到恢复,为11种鱼类创造了洄游条件。西南地区河流沿岸的入侵植物被成功清除,从而有效地保护了本地植被。科罗拉多河下游的流量也首次得到恢复。在整个美国,通过1972年《清洁水法》的实施,河流污染减排成效十分显著,达到游泳和渔业标准的河流数量比以前增加了1倍。
欧洲在欧盟法律的推动下,为废水处理项目投入了大量资金。通过河流生态修复,泰晤士河和莱茵河等河流的水质已经得到了明显的改善。泰晤士河在1858年发生了“大恶臭”事件,在20世纪50年代更被宣布为“生物学意义上已经死亡”。如今,泰晤士河已然成为伦敦文化生活的焦点和旅游胜地。欧洲大陆一些主要河流的沿岸已经开展了大型修复项目。例如,根据罗马尼亚、保加利亚、摩尔多瓦和乌克兰政府在2000年签署的一份国际协议,大约6万hm 2 洪泛区湿地得到了修复。通过很多小型修复项目的实施,栖息地状况得到了改善,河流的休闲价值和社会经济效益得到了提高。德国伊萨尔河生态修复项目就是一个典型示例。这项工程为慕尼黑市新增了河岸公园用地,并改善了洪水管理措施。目前,欧洲河流生态修复中心网站已列出24国924项工程,这说明整个欧洲大陆都在积极开展河流生态修复工作。
成功案例并不局限于发达国家。世界其他地区,尤其是亚洲,也在加快河流生态修复的步伐。在中国湖北省,通过修复三个位于洪泛区的湖泊与长江之间的通道,湖泊水质得到迅速改善,内陆渔业产量增加了17%,从而改善了生物多样性,提高了下游地区的防洪抗洪能力。这些生态修复试点工程取得的成绩推动了其他省份的政府部门重新将河流与湖泊连通起来。在新加坡,水资源安全被提升到了战略高度,政府采取了一系列措施开展河流生态修复工作,并投入了大量资金。以前运河使用混凝土衬底,只能发挥一种或两种功能(如雨水排水或水库补给)。而通过活力、美观、洁净(ABC)水计划,这些运河已经被改造成多功能水道,不但提高了水质和环境质量,还增加了娱乐功能。同时,通过这个项目,公众对河流健康的意识和社会责任感也得到了提高。
美国河流生态修复始于1972年颁布的《清洁水法》。在颁布《清洁水法》之前,美国发生了多起备受关注的水污染事件:哈德孙河细菌量超过安全范围170倍;鱼类死亡量创下历史新纪录;1969年俄亥俄州凯霍加河突发水面浮油事故。这些事件促使政府颁布了《清洁水法》,并且确定了《清洁水法》的目标为“恢复和维持美国水资源的化学、物理和生物完整性”。
《清洁水法》为美国各州建立水质标准提供了一套机制:确定可以接受的污染负荷、需要修复的水体以及保护措施,也为污染排放建立了水资源许可制度。该法案在1987年前重点关注点源污染,之后的修正案则为减少面源污染(如农业污染)制定了方案。该方案为确定受面源污染影响的水道提供资金支持,并协助利益相关方实施最佳管理实践以减少径流污染。美国政府在颁布《清洁水法》的同时作出了重大承诺,向废水处理、非点源污染以及流域及河口管理提供财政支持,到目前为止已投入了840亿美元。
美国实施《清洁水法》的最初关注重点是改善水质,但修复水生生态系统在近期也变得十分重要。生态修复通常是为了修复或改善具有经济、文化或精神价值的自然资源。修复工程主要位于某一河段或流域内的多个河段,可包括河岸带、高地和低地,例如,重新连通洪泛区、改善河流栖息地结构。到目前为止,大多数的修复措施都是为了恢复渔业资源,有时甚至会为某单一或多种物种的修复投入大量资金。例如,每年投入到哥伦比亚河、佛罗里达大沼泽地、密苏里河、密西西比河、萨克拉门托河、路易斯安那三角洲、切萨皮克湾和五大湖区的资金可达数亿美元。此外,每年投入到小型流域内栖息地的复原工程也超过了10亿美元。
Naiman(2013)将美国河流保护和修复分为四个发展阶段(图2.7):
(1)第一阶段:探索阶段,即河流运行方式的探索和了解阶段。
(2)第二阶段:保护阶段,其特点是采取措施保护物种和所在区域。
(3)第三阶段:修复阶段,旨在重新建立环境功能和条件。
(4)第四阶段:有效措施阶段,即促进保护和修复措施与更加广泛的社会价值和驱动因素结合起来。
探索阶段即探索并提炼河流作为生态系统的概念模型,其范例包括:①河流在从源头流入海洋的过程中,其生态系统如何发生变化;②将河流廊道内大型水坝和水库工程的影响整合在一起;③在潜流带发现新的动力学机制;④大型动物如何影响河道的塑造;⑤认识到洪水的重要性;⑥季节性流量变化;⑦河岸带;⑧斑块栖息地;⑨适应栖息地环境持续变化的物种及其数量上的空间动态性;⑩从大型河流的角度出发,研究哪些有机物来源可成为影响生态系统特征的驱动因素。
图2.7 美国河流保护和修复发展过程中的四个阶段
在探索阶段,水生态学家认识到,人们对河流生物群落的认识有限,河流生态系统物种损失的速度快于陆地或海洋生态系统,且受人为干扰程度与日俱增。与此同时,人们意识到景观过程维持了河流的渔业生产能力,而人为导致的气候变化真实存在,并正在影响全球水生系统。河流生物多样性急剧下降,这不是一个理论性或未来的问题,而是一个已经存在并加速恶化的问题。
在北美地区,随着人口的增加和经济的发展,人们持续开发河流用于发电、航运和取水,改造河流用于防洪和其他目的,这使得大多数河流的物理和功能都发生了改变。
人们逐渐认识到河流是一个动态的生态系统,但是由于对人类活动认识的不充分,该系统发生了急剧变化(第一阶段),因此需要对河流进行保护(第二阶段)和修复(第三阶段)。不幸的是,虽然人们在探索阶段积累了大量知识,但是并不足以说明河流保护和修复工作在北美地区取得了成功。早期,北美地区河流保护措施重点关注从法律上去识别需要保护的濒临灭绝或受到威胁的水生物种,通过水资源权利及河岸带租赁为关键栖息地提供缓冲区,确立保护所需的地役权,识别关键或剩余栖息地,投资购买河流段,并建立流域管理委员会和协会。几乎所有保护项目都瞄准了关键的但经常被隔离的河流栖息地中的重要位置和物种。同样,河流生态修复通常关注的是重建结构特性(如渠道形态、最低流量、水塘及河岸植被覆盖),其依据的假设条件是生态系统功能在相应结构得到恢复后会相伴而生。
需要消除科学与应用以及科学与人类之间的鸿沟,就需进入第四阶段——有效措施。这个阶段在最近十年应运而生,其原因是人们认识到了与河流生态修复相关的社会和生态之间的复杂性(如多重所有方、行政管辖、权益、价值和公众参与)。当前所做的努力旨在通过积累国际和国内经验,寻求合适的途径,以平衡错综复杂的社会与生态之间的问题。
河流保护和修复发展过程中的这四个阶段至今仍在持续。
与欧洲、美国和亚洲的河流污染主要来自于工业和城镇污染不同,澳大利亚由于国土广袤、人口稀少以及经济特点,其河流的退化问题主要与农业生产有关,包括取水、清除植被和相关流域退化问题。墨累-达令流域是澳大利亚农业生产最重要的流域。但20世纪80—90年代,人们对该流域水质的担心与日俱增。整个流域干旱地区的盐度居高不下,而来自化肥的高养分物质又造成了藻华。另外,过度配置和抽取水资源用于灌溉对河流流量产生了严重影响,进而影响了河流生态系统以及洪泛区及河口区域的状况。而在近期,人们更加关注农业和土地利用对大堡礁的水质产生的影响。
为了解决这些问题,人们已经投入大量资金,并采取了大量措施,以改善位于该流域河流的流量。澳大利亚联邦政府承诺未来十年将投入129亿澳元回购水资源、建设基础设施、提高用水效率,并推进政策改革。这其中包括投入31亿澳元,用于购买该流域水资源的使用权,将水资源归还给河流,以保护河流生态环境。使用权的购买基于自愿的市场规则。
大堡礁虽然为海洋水体,但是在澳大利亚的河流生态修复发展进程中扮演了重要角色。由于大堡礁的健康状况受到排入其水体河流糟糕的水质、高养分、高泥沙含量以及农药的严重威胁,政府制定了《大堡礁水质保护计划》,力争在2020年前,阻止甚至逆转进入大堡礁的河流的水质下降趋势。该计划还设立了目标:在2018年前,大堡礁流域出水口的氮磷总量和农药总量要分别减少50%和60%,并且干燥热带牧场的地被层占比至少要达到70%。该计划还建议泥沙量到2018年应减少20%。这项计划由联邦、各州和当地政府部门负责实施。其关键措施包括:与土地所有者合作处理重要污染源,研究改进农业实践方法,减少农业和化肥输入总量,在大堡礁各流域推广和采用最佳农业实践方法。另外还在诸如棉花、食糖和牛肉生产等行业推广自愿实施规程,以改善农业实践方法,减少对河流的影响。此类行业多是解决流域退化和相关水质问题的关键。
除上述重大修复措施外,澳大利亚在中小流域内开展传统的河岸和流域修复项目有着悠久的历史。这些项目主要由地方政府、流域管理部门或社会团体牵头,相关活动包括恢复河岸植被、重建河道栖息地、清除入侵物种,特别是入侵鱼类。
河流生态修复方法已经随时间发生了显著的变化。例如,在昆士兰州东南地区,人们对河道状态越来越不满意。早期项目主要通过对废水管理的改进,重点解决点源污染。解决了点源污染后,人们转而将面源污染视为河流健康的最大威胁。如今修复项目则致力于对土地利用方法进行改进,并对河岸带和流域上游的退化区域进行复原。同时,为了支持和改善河流生态系统以及依赖河流的生态系统,城市规划和设计进行了明显的改进,如为了提高雨水管理水平所开展的街景规划和设计。
20世纪60年代以来,韩国的工业化和城市化进程加快,这导致了河流生态系统的巨大变化。影响河流生态系统的物理因素包括:修建河流屏障,通过堤防工程渠道化河流,疏浚,砂石开采,洪泛区开垦,过度抽取河水,通过森林砍伐和土地利用改变流域状态。河流渠道化现象非常普遍。韩国四大河流水质十分糟糕,中小型河流,尤其是城市河流,水质恶化最为严重。水质问题及分流深刻地改变了韩国河流生态系统。这些变化及相关问题推动了河流治理方式的变革,其中包括对河流生态进行修复。
自从20世纪60年代韩国开始城市化和工业化以来,其河流管理及生态修复共经历了五个阶段:
(1)管理“天然”(即相对不受干扰的)河流。
(2)管理河流,控制灾害,如洪灾和旱灾。
(3)开发,大力开发洪泛区、河岸带,甚至河道,导致河流被占领。
(4)恢复阶段,包括改变河流,提高河流休闲价值(“公园河流”)。
(5)修复阶段,旨在提高生态价值(“生态河流”)。
韩国第一个修复项目是汉江项目(1982—1986年)。该项目由首尔市政府牵头,涉及的洪泛区为首尔市打造的“城市河岸公园”,而改造后的汉江可适合休闲划船。随后,韩国很多城市也效仿这种方法。
四大河流生态修复项目是韩国最重要的河流生态修复项目,旨在改造近700km河道(表2.2)。该项目于2011年竣工,总投资约为173亿美元,主要通过新建水坝、清除泥沙,来提高包括水量、水质和防洪在内的水资源安全性。
表2.2 韩国四大河流生态修复项目相关工程和成本汇总表
续表
在韩国,有些人认为河流生态修复应重点关注河流的美学价值,提高社会康乐价值(即公园河流);而有些人则认为河流生态修复应使河流回归到能发挥其生态功能的状态(打造生态河流)。这两种观点目前在韩国仍然存在争议。目前出现了两种修复模式,即娱乐修复模式和生态系统修复模式,每种模式均希望实现上述的所有目标。
从某种意义上讲,中华文明5000年历史就是一部河流治理的历史。中国是一个水旱灾害频发的国家。早期的河流治理重点关注防洪和供水工程,包括修建水坝和防洪堤以及加固河道。虽然这些措施有助于防洪并增加供水量,但是由于没有充分认识到河流生态系统的功能,缺乏对河流生态系统进行保护和修复的措施,因而破坏性地改变了生态平衡。最近几十年,上述措施导致了河流状况的严重恶化,进而引发了生态危机。
随着中国经济社会的现代化发展,上述河流工程带来的负面影响日益显著。随着对河流生态功能的认识不断深入,人们开始考虑新的河流治理和修复技术。从21世纪初开始,河流生态修复日益成为政策制定者和学术界关注的焦点,各种研究和实践也应运而生。然而,河流生态修复在中国仍处于初级阶段,可改善河流生态系统的有效修复措施仍然不够明确。
2000—2005年是中国河流生态修复的萌芽阶段。在此期间,一些中国学者开始研究和引入国际河流生态修复方法,并建立了河流生态修复的本地理论。同时,中国政府开始采用系统方法进行河流生态修复,其最初的重点是培养本国河流生态修复的实力,并积累经验。
2005年以来,中国河流生态修复一直处在快速发展之中,并从理论探讨和框架搭建过渡到方法、措施与技术的识别和评估。目前已有40多个城市完成了城市河流生态修复试点项目,其关注的重点是改善河流生态系统的关键要素和功能,例如,修复河岸植被、从景观生态学角度治理河流以及通过水污染防治措施恢复水质。另外,试点项目还关注与生态修复相关的河流综合治理水平的提升。相关方法已被很多存在极端生态退化现象的河流治理工程所采纳,包括位于中国北方干旱地区的黑河、石羊河及塔里木河。
中国河流生态修复工程的目的因地理位置不同而不同。北方水资源奇缺,因此大多数修复项目重点关注保证环境流量、修复水上栖息地以及提高河流健康水平。南方的重点则是改善水质、减少水污染。
在中国,河流生态修复项目涉及的流域面积存在明显差异,如黑河流域的面积超过3万km 2 ,而转河(位于北京)仅有几十平方千米。不同类型的流域采用了不同的修复方法和技术。流域面积较大河流的生态修复工程通常被纳入河流治理规划,旨在修复河流生态系统,更好地平衡生态保护和社会经济发展。流域面积较小的河流则采用诸如疏浚、河岸治理和景观美化等技术。
除工程技术外,河流生态修复的基本概念和要求已在政府文件或行业标准中明确。目前政府已经发布了很多指导性文件,具体如下:
(1)《关于水生态系统保护与修复的若干意见》(水利部水资源〔2004〕316号),由水利部颁布。
(2)《城市湿地公园规划设计导则(试行)》(建城〔2005〕97号),由住房和城乡建设部颁布。
(3)《国家湿地公园总体规划导则》(林湿综字〔2010〕7号),由国家林业局颁布。
(4)《生态环境状况评价技术规范(试行)》(HJ/T 192—2006),由环保部颁布。
(5)《河湖生态保护与修复规划导则》(SL 709—2015),由水利部颁布,相关情况见专栏6。
2015年,中国水利部发布了新的河流生态修复规划指南《河湖生态保护与修复规划导则》。该导则重点关注以下任务:现状调查与评估、河流生态修复总体规划、最低水质要求的保障、水质的维持和提高、河流湖泊景观保护与修复、重要栖息地与生物多样性保护、关键生态区保护、河流湖泊生态监测。
导则规定基线评估应包括收集和评估与下列内容有关的基本信息:流域、规划数据、自然和社会环境历史监测数据、水文条件、水资源可用性、水环境条件。
规划过程应考虑规划区域的自然和社会经济特征,确定土地和水资源利用的限制条件,明确河流湖泊生态系统保护和修复的指导方针与要求,包括为维持和修复河流湖泊生态系统功能制定的目标和措施。
总之,中国的河流生态修复还处在发展和改善阶段,新技术新工艺不断涌现。在此过程中,出现了两种重要趋势:①生态修复的目的从解决具体问题到综合全面提升整个河流生态系统状况;②河流生态修复更多地被纳入更为广泛的河流治理规划之中。
虽然有记录显示早在16世纪,欧洲就在尝试减少污染及其他对河流产生影响的人为因素,但是真正意义的河流生态修复应始于20世纪80年代。早期修复项目主要关注如何恢复河流形态(河流蜿蜒度),而非生态系统过程或确保河岸稳定性的生物工程。改善大型河流健康状况的一个重要原因是人们希望通过对废水处理的大规模投资来恢复水质。20世纪90年代以来,欧盟法律对解决水资源问题起到了关键作用。例如,1991年实施的城镇废水处理指令要求欧盟成员国解决生活污水和某些工业废水产生的污染。除了有关废水处理的规划、监控和信息系统的条款外,城镇废水处理指令还要求所有人口超过2000人的城镇必须对废水进行收集和二级处理,并规定城市的废水以及食品加工业和工业废水在排入城市污水管网前必须事先办理审批手续。受此影响,欧盟很多成员国将大量资金投入到了废水处理之中。仅英国在1990—2015年期间向废水强化处理项目投入的资金估计达到了261亿欧元(按2015年汇率计算大约相当于400亿美元)。
此后,欧盟颁布的其他指令进一步推动了河流生态修复项目,包括1992年的《栖息地指令》和2009年的《鸟类指令》,这两项指令要求在整个欧洲建立一个名为“自然2000网络”的保护区网络。《栖息地指令》明确了对野生动植物至关重要的景观特征,这其中包括需要管理的河流。2007年的《欧盟洪水指令》也十分重要,它要求欧盟成员国采取措施降低洪水风险,其中包括通过河流生态修复可以促成的自然洪水治理措施。
2000年颁布的《欧盟水框架指令》可能是最重要的相关指令,它规定欧盟成员国必须确保所有水体(包括河流)最迟在2027年之前达到“良好生态状态”。水体生态状态评估的依据是生物群落(包括鱼类和无脊椎动物多样性)、水文特征及其化学特征。该指令还要求欧盟成员国如有必要必须制定跨流域边界管理计划。管理计划要求通过相关措施的制定,确保水体达到“良好生态状态”,并且这种状态不会有恶化趋势。这些计划每六年更新一次,第一期是2009—2015年,第二期是2015—2021年,依此类推。《欧盟水框架指令》的另外一个重要特点是强调公众参与在流域管理计划的设计和实施中的重要性。
自《欧盟水框架指令》颁布以来,欧洲的河流生态修复势头非常强劲。欧洲环境署发布的关于第一套河流流域管理计划的分析结果表明,在2015年之前,欧盟境内不足一半的地表水能达到“良好生态状态”,这与该指令确定的目标相距甚远。欧洲河流生态修复中心的River Wiki记录了31个国家的881个河流生态修复项目。虽然河流生态修复方法存在差异,但是由于《欧盟水框架指令》强调需要更加全面地评估河流生态状态,因此河流修复的出发点已经由对单一物种的保护转变成了更加综合的修复方案。
下面将介绍欧洲一些重要的河流生态修复案例。
莱茵河本来是一个自由流动的水系,但是在100年前,它的干流却被改造成欧洲最重要的商品运输航道。改造措施包括干流渠道化,修建大坝、水闸及河堤,关闭河口。在这些措施以及如污染一类的其他人类活动的共同作用下,水生物种数量急剧减少。
为了解决水质恶化问题,莱茵河沿岸国家于1963年签订了《国际莱茵河保护委员会公约》。自1976年以来,瑞士、法国、荷兰、德国、卢森堡等国先后加入了国际莱茵河保护委员会。各方就莱茵河减排、提高溶解氧浓度、有机物和重金属含量达成协议。但是在20世纪70年代初,一次严重的水银污染事故导致莱茵河水生物种大量死亡,莱茵河因此从生物意义上被宣告死亡。且由于污染物在食物链内富集,这次污染事故导致了慢性问题。
20世纪80年代初,莱茵河及其支流沿岸污水排放的减少和污水处理的改善降低了水体污染程度,生物群落略微恢复。但是在1986年11月,瑞士巴塞尔一家化学品仓库发生火灾,导致了被称为“山德士事故”的又一次严重污染事故。事故后,国际莱茵河保护委员会针对莱茵河生态修复制定了《莱茵河行动方案》。
最近,国际莱茵河保护委员会以及莱茵河流域的其他利益相关方已经成功实施了城市污水管理战略,并且显著改善了莱茵河水质。在过去15年里,执行新的综合政策使得人口稠密的莱茵河三角洲洪泛区得到恢复。事实上,莱茵河的退化问题在困扰人们50年后,终于在流域综合治理方面取得了显著成绩。为此,2013年9月,莱茵河首次获得国际河流基金会欧洲河流奖,2014年获得国际河流奖。
多瑙河的修复工作伴随着自然保护区的设立在20世纪40年代开始展开。目前,多瑙河及其支流沿线中的大部分地区已开展了修复工作。但是在《1994年多瑙河保护公约》和《欧盟水框架指令》等协议达成之前,缺乏对整个流域相关活动的统筹协调。在经过协调和改善后,现代修复工程已经综合了一些大型、战略性、多任务、跨边界的修复项目,例如,多瑙河下游绿色廊道和联合国教科文组织建立的多瑙河-穆拉-德拉瓦生物圈保护区,以及小型本地化项目;再如,伊萨尔河与维也纳河(均为多瑙河支流,分别流经慕尼黑和维也纳)修复项目。开展修复工作可解决多种问题,包括立法和国际公约、城市休闲服务、生物多样性修复以及民众诉求。其中的事例包括由于当地民众多次就大坝建设项目提出抗议,奥地利决定建立和修复多瑙河国家公园作为补偿。
泰晤士河发源于英格兰科茨沃尔德丘陵地带,向西经伦敦市中心流入北海。泰晤士河全长294km,流域面积16133km 2 ,为英国第二大河流,沿岸生活着约1300万人。由于几百年的工业和人为污染,河流功能严重退化,大量标志性事件见证了泰晤士河的退化过程:1858年“大恶臭”迫使议员撤出议会大厦,最终导致政府对城市排水沟进行了改造;1953年洪水导致307人死亡,促使政府改善了防洪规划;1957年泰晤士河被宣布从生物意义上已经死亡,迫使政府将泰晤士河作为一个重要生态系统进行重新评估。
在上述事件的推动下,政府累计投入了数十亿英镑对泰晤士河进行修复。今天,它被视为世界上最清洁的都市化河流之一,其河口地区的生物多样性在欧洲来说是最好的。在泰晤士河流域中,水质达到“良好”等级的河流数量占比已经从1990年的53%增加到2008年的80%。然而根据更为严格的《欧盟水框架指令》,泰晤士河流域的修复仍然面临着重大挑战。该流域398个河流水体的数据显示:仅有83个水体达到《欧盟水框架指令》定义的“良好生态状况”。截至2014年,其余237个水体中的大多数处于“中等生态状况”等级,61个水体为“生态状况不佳”,16个水体为“生态状况糟糕”。
在英国,英格兰默西河生态修复见证了英国河流生态修复的历史。19世纪,英格兰西北部成为了世界上第一个工业区。由于工业的快速发展,城市规模不断扩张,生活污水不经处理,直接排入河流和海洋。该地区制造业主要沿着河流和新运河建设,这些河流和运河俨然成为转移工业废物的主要通道。到19世纪下半叶,默西河及其主要支流艾尔华河已经受到严重污染,而1721年的艾尔华河渔业很发达,为此政府专门指定了皇家调查委员会就此问题进行调查,但市政府并没有及时解决这些问题。20世纪80年代,默西河的河口及河流受污染程度在英国已位居榜首。整个20世纪,立法和制度调整取得了重大进步,包括1974年英国在全国范围内组建了10个地区水务管理局(其中西北水务管理局专门负责默西河治理),从而改善了河流健康状况。即使如此,到20世纪末,该地区河道仍然是全世界受污染最严重的地区,而破败不堪、糟糕的住房条件以及日益严重的社会问题表明这里的工业已经衰退。
该地区河道内及周围环境的恶劣情况十分严峻。到了20世纪80年代初,河流和运河状况已严重制约了城市再生和经济复苏。经过了150年的污染之后,政府终于在1985年开始开展一项由政府资助的对默西河及其支流的净化工程,为期25年,并为此投入了数十亿英镑。该工程是一个跨产业的通过公立-私营自愿相结合的方式开展的项目,1985—2010年为活跃期,在改善水质、提高河岸再生能力以及促进利益相关方参与等方面取得了显著进步。
1965年,新加坡脱离马来西亚宣布独立。从那以后(甚至在此之前),水资源安全就一直困扰着这个淡水供应有限的岛国。水资源安全,尤其是保障充沛的高质量的消耗性用水,已经成为河流生态修复的重要驱动因素。
在英国殖民统治期间,新加坡河就是这个城市的心脏。在新加坡独立之前,这条河已经受到严重污染,人们担心会因此丧失发展良机。1977年,新加坡政府正式启动了一项为期10年的大型项目,对新加坡河(以及加冷盆地)进行净化,促使水生生物重新回到新加坡河。他们首先确定了将垃圾、污水和其他废物直接排入河流的沿岸污染源的位置,包括养猪场、养鸭场、房屋非法占有者、街头小贩、工业和蔬菜批发交易市场。政府借助强大的执行力,成功消除了这些污染源,清除了垃圾,并疏浚了河床。后来的监控数据显示新加坡河干净了很多,水生生物又回来了。净化措施为河流沿岸重新开发商业和住房创造了条件,今天该河已经成为新加坡的一个重要旅游景点。
新加坡河净化项目对于该国水资源管理至关重要。首先,它标志着新加坡正式将雨水和污水系统进行分离,因此可以大规模收集雨水。其次,这个项目突出了清洁河道的多重价值,其中包括社会经济效益。此后的很多河道修复项目都受到了新加坡河改造的启发,既要清洁河道,又要美化河道,打造优美的生活环境。
2006年,新加坡国家水务管理部门新加坡公用事业局启动了ABC水计划,为新加坡全国范围内可持续性的雨水管理和渠道改善项目提供指导。最近几十年,由于水资源安全和防洪的紧迫性,新加坡对大多数河流加大了渠化力度,几条较大规模河流的河口已经修建了水坝,河流的水系形态主要体现为雨水沟、运河及水库。这些水体虽然靠近住宅区和商业区,但是与人们的日常生活并不相关,它们只是用于收集和储存雨水,并在需要时行洪。
如今,ABC水计划正在将新加坡全国的专用雨水沟、运河和水库改造成为“美丽、清洁的河流和湖泊,将其打造成市民休闲的社区名片”。该计划更好地将水库及河道与城市风景有机地结合起来,旨在营造一种归属感。同时还可改善河流水质、外观、休闲价值和生物多样性。ABC水计划一方面关注河道与水库,另一方面也致力于解决城市化流域的雨水径流产生的影响。
虽然水资源安全仍然是ABC水计划的主要驱动因素,但是人们对于高质量都市生活的渴望也是一个重要原因。新加坡政府相信更洁净更绿色的生活环境一定能够提高这座城市的竞争力,吸引外国投资,促进本国的经济发展。新加坡河从重污染区成功地改造成时尚社区,这充分说明清洁的水体的确能够提高人们的生活品质。