生态水文与水环境关系研究探析

□朱晓红

生态水文过程是人类社会活动和自然生态环境综合作用和交互影响的结果，从根本上影响和控制着水资源和水环境的发展演变过程。通过对流域生态水文过程与水环境系统的相互作用机制进行分析，结合目前国内外对流域生态水文过程与水环境系统的相互作用以及相关研究成果的综述总结，为丰富水科学理论研究和推动流域水环境的综合治理提供参考和借鉴。

1.自然水环境下的生态水文与水环境关系

生态水文学是以自然生态格局与生态过程变化水文学机制为研究对象，其核心是生态过程与水循环过程之间的相互作用机理，以及生态和水文耦合过程中生物与水分之间的关系研究；研究对象主要是自然生态系统，包括旱地、湿地、河流、湖泊和森林等的生态水文过程。人类活动对于自然水环境和水循环过程具有显著的影响，例如在流域的下垫面改造水利工程中地表水的蒸发和产汇流过程都将发生一定的改变，人类通过修建水库利用水资源的同时，也改变了水资源动力的条件，进而影响到水库上下游的河流生态格局和水文过程。生态水文过程中，生物体与水环境之间不断进行水分交换，水环境质量和安全性直接影响着水体生物的分布、组成数量以及生活方式，进而影响生态水文过程的良性循环。反之，生态水文过程的良性循环对于水环境质量的改善也具有积极的效应，通过涵养水源、调节径流、净化水质等途径发挥保护水环境的功能。目前国内对二者相互关系的理论研究，主要集中在基于资源衰竭和环境退化的被动治理角度来探索和研究湿地生态过程、水系统和水过程，缺乏从主动视角下对如何有效提高自然水环境和水系统恢复、缓冲和抵抗能力的研究尝试。此外，在生态水文过程中，生态需水也是关系流域安全和水环境质量的一个关键的问题，目前国内外有关生态需水的研究包括河道生态需水和流域或区域尺度上的生态需水两大部分，国外发达国家如美国、日本等国家普遍应用Tennant方法对河道生态需水量进行测定并对河道每一年的平均流量进行确定，我国相关研究成果中对于部分水污染比较严重的地区多采用水质模拟法来确定流域的生态需水量，部分学者基于河流地貌学的相关理论对我国分区生态需水标准进行了测算。

2.流域生态水文过程对水环境系统的影响分析

现代人类社会的建设和生产活动对流域内生态过程和水文过程都将产生一定的影响。流域生态水文过程与水环境系统之间存在着相互影响的关系，研究成果显示，流域生态水文过程对于水环境系统的影响表现在流域尺度上的生态水文过程变化、流域生态格局过程变化的水质效应，对水质产生的影响主要是非点源污染物，在一定条件下变化的非点源污染负荷量是由于没有充分考虑到在流域的生态水文过程中流域的生态过程影响是怎样的。流域生态水文过程对于水环境系统的影响还表现在流域生态格局过程变化的水文效应和流域水生态系统方面；此外还表现为对河流和湖泊的生态学和理化特征的影响，一方面是对河流和湖泊的直接影响，另一方面是通过对流域内水文过程和生态过程的过度管理从而造成对水环境的危害。一般来说，根据一定区域内的河流和湖泊的生态学和理化特征能够较为准确的反映该流域的水文过程和生态过程。其中，在进行流域生态综合治理时，其关键问题是分析和明确流域生态水文过程对流域水体理化特征的变化关系。针对这一问题，目前国内尚未形成健全完善的理论研究体系。相比之下，随着国内外有关覆被变化与土地利用相关研究层次的不断提升，加之近几年流域生态学的兴起和不断走向成熟，对生态学特性与河流理化的影响研究取得了较为显著的成果，尤其是对于生态水文情势在流域尺度上的研究已经达到科学详尽的水平。

3.生态水文过程中水环境综合治理对策

首先，生态水文过程下实现水资源的可持续利用应加强对水环境的综合治理和水资源的保护。在具体实施过程中应以政府为主导，由水资源管理和环保部门逐层落实水治理目标，并制定具体管理措施，针对不同水域的纳污能力以及具体情况制定流域水资源保护规划和水体污染物的总体控制方案；其次，结合不同地区的具体情况调整地区产业结构、推进节水减排和水资源的循环利用，对于水体污染物的排放控制应根据水体对某种污染物的最大日负荷量严格实行总量控制。除此之外，地方政府可适当利用经济杠杆作用，对排污企业和造成水体污染的相关人员通过收取排污费、实行差额水价等措施提高对水环境污染的惩罚力度。