治顽疾 护安澜
作者: 钟沅坛2024年暑假期间,我前往位于河南省郑州市的黄河水利科学研究院开展了为期6周的社会实践。在水土保持研究所副总工程师申震洲博士的指导下,我们探究了系统治理黄河流域水土流失问题的新方案。
治理创奇迹
奔腾不息的黄河作为中华民族的母亲河,哺育了中华民族,孕育了灿烂的中华文明。《黄河赋》曰:“览百川之洪壮兮,莫尚美于黄河。”大美黄河,牵动着国家和民族的兴衰。习近平总书记说:“要想国泰民安、岁稔年丰,必须善于治水。”
自古以来,黄河水患就是一道千年难题。在有史记载以来的2500余年间,黄河曾出现1500余次下游决溢,改道26次。“三年两决口,百年一改道”,就像是笼罩于黄河文明之上的一道咒语。
新中国成立以来,国家对黄河进行持续不断地综合治理,取得了突出成效。“悬河”先后抵御12次大洪水,实现70多年伏秋大汛不决口、20多年不断流。“地上悬河”的治理奇迹,造福黄河下游千家万户,是中国特色社会主义制度优势的最佳体现。
党的十八大以来,习近平总书记走遍黄河上中下游,围绕黄河流域生态保护和高质量发展这一重大国家战略,他3次主持召开座谈会,对母亲河的未来深远谋划,为黄河保护治理、流域省区转型发展指明方向,为黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略擘画蓝图。

党的二十届三中全会审议通过的《中共中央关于进一步全面深化改革、推进中国式现代化的决定》(下文简称《决定》)提出,要“推动京津冀、长三角、粤港澳大湾区等地区更好发挥高质量发展动力源作用,优化长江经济带发展、黄河流域生态保护和高质量发展机制”。黄河流域生态保护和高质量发展战略是继长江经济带发展战略之后,国家“江河战略”的另一重要组成部分,与京津冀协同发展、长三角一体化发展、粤港澳大湾区建设一样,是重大国家战略。正所谓“善弈者谋势,善谋者致远”。《决定》还提出,要“推动重要流域构建上下游贯通一体的生态环境治理体系”,这是深化生态文明体制改革、全面建设美丽中国的重要举措。在党的二十届三中全会之后召开的全面推动黄河流域生态保护和高质量发展座谈会,更是强调“要持续完善黄河流域生态大保护大协同格局”,以上游保护、中游治理、下游修复,构建上下游贯通一体的生态环境治理体系,将系统观念贯穿到黄河流域生态保护和高质量发展全过程,更加突出黄河治理的系统性、整体性、协同性,推动提升黄河流域生态系统稳定性。
当前,生态文明体制改革已经进入“深水区”,流域生态环境保护与治理也正处于关键期。
“首害”砒砂岩
调研中,致力于砒砂岩区生态治理的申震洲博士向我介绍,在黄河流域的生态保护、治理与修复中,砒砂岩区的生态问题尤为突出。作为世界上泥沙量最大的河流,黄河年均泥沙量16亿吨,这是什么概念?如果把这些泥沙堆成1米宽、1米高的土堆,它可以绕地球赤道27圈。其中,经常淤积于黄河下游河床、对河流危害最大的,是直径大于0.05毫米的粗泥沙。科学家们经过层层锁定、反复对比,最终确定,粗泥沙的主要来源区与砒砂岩区高度重合。
砒砂岩是一种材质特殊的石头,由砂岩、砂页岩、泥质砂岩组成。它的形成原因需要追溯地质演化的历史。在漫长的地壳运动过程中,砒砂岩并未得到足够的外界压力,因此成岩程度较低。如果在显微镜下观察其三维影像,会发现它的晶体结构极其松散,并不具有完整统一的岩性。同时,较高的蒙脱石成分使它具有遇水后膨胀、崩解的特性。
此外,在砒砂岩自身物理、化学性质和自然环境的共同作用下,砒砂岩岩层极易发生风化剥蚀,而周围的林草也难以生长,从而引起极为严重的水土流失问题。当地群众深受其害,将其毒害比作砒霜,故称其为“砒砂岩”。因为治理难度极高,砒砂岩也被中外专家称为“地球生态癌症”。
砒砂岩在我国分布面积为1.67万平方千米,仅占黄河流域面积的2%左右,但它每年向黄河输入的粗泥沙竟达1亿吨左右,占黄河下游河道每年平均淤积量的25%。黄河流域砒砂岩区处于黄土高原向荒漠草原的过渡地带,那里是我国北方生态安全屏障的关键区域。不仅如此,该区域还是黄河流域乃至全国水土流失最为严重、生态环境最为脆弱的地区之一,更是形成黄河下游 “地上悬河” 的粗泥沙核心来源区。因而,砒砂岩成为威胁黄河安全的“首害”。习近平总书记曾指出:“守护黄河安澜,必须紧紧抓住水沙关系调节这个‘牛鼻子’。”加强砒砂岩区的治理,补齐该区域治理的短板,对于黄河流域生态保护和高质量发展以及筑牢北方生态安全屏障的国家战略而言,意义非凡。
一体化治理
幸运的是,历经数十年坚持不懈的治理,黄河流域砒砂岩区的局部植被有所恢复,水土流失状况也有所缓解,生态环境得到了一定程度的改善。申震洲博士团队的科研人员将他们的研发技术尽数应用于位于内蒙古准格尔旗特拉沟的砒砂岩水土保持科技示范园区,2020年8月13日,示范园区迎来年度最大的一次降雨,而检测数据显示,该地减流效益达72%,减沙效益达89%以上。

但就目前而言,砒砂岩区的生态治理工作依旧较为薄弱。这主要反映在传统治理方法存在局部性、零散性、间断性、低效性以及不可持续性等诸多问题,因而难以构建起有效的治理措施体系。同时,砒砂岩区在全区域尺度上缺乏 “山水林田湖草” 空间一体化的综合治理技术,致使砒砂岩区生态环境退化的趋势未能从根本上得到遏制。此外,对于砒砂岩生态极度脆弱区的生态退化与复合侵蚀耦合机理、生态承载力维持提升机制等重要机理机制的研究尚未深入,这限制了砒砂岩区生态综合治理技术水平的提高以及植被快速有效恢复等实践工作的深入推进。
实践期间,我跟随申震洲博士的研究团队针对砒砂岩区复合侵蚀剧烈、生态退化严重等突出问题,通过对砒砂岩区复合侵蚀机理、生态承载力维持提升机制、植被退化与复合侵蚀耦合关系等应用基础进行深入研究,系统地开发了一套包括退化植被恢复重建、生态快速修复、沙地改良提质、重力侵蚀注浆固结、资源开发生态保护、砒砂岩资源利用、砒砂岩区特色生物质资源利用、生态衍生产业发展在内的砒砂岩区综合治理技术和黄河流域风水复合侵蚀区生态治理——衍生产业协同发展技术,为黄河流域生态保护和高质量发展贡献自己的力量。
责任编辑:刁雅琴