黄河流域水生态环境治理的起点、转向与未来

Starting Point, Turning Point and Future of Water Ecological Environment Management in the Yellow River Basin

摘要: 黄河是人类文明的起源，孕育了中华文明，形成了人口众多，规模庞大的城市区域。黄河流域是水生态文明的原点，形成了从上古黄河到近现代黄河的治理理念、技术和规制发展史。伴随黄河流域经济高速增长，水环境问题和城市化进程推动流域治理理念、技术和规制持续发展，开启了现代水环境治理阶段，进入了向流域多目标，系统化和综合管理的转向。这个转向需要构建面向人与自然和谐共生的思维框架，进行流域水生态导向下的流域国土空间总体规划探索，形成新的城市空间秩序与形态。

Abstract: The Yellow River is the origin of human civilization, gave birth to the Chinese civilization, and formed a large population and large scale urban area. The Yellow River Basin is the origin of water ecological civilization, which has formed the history of governance concept, technology and regu-lation from ancient Yellow River to modern Yellow River. Along with the rapid economic growth of the Yellow River Basin, water environment problems and the process of urbanization have pro-moted the continuous development of basin governance concepts, technologies and regulations, opened the stage of modern water environment governance, and entered the shift to multi-objective, systematic and integrated management of the basin. This shift requires the construction of a thinking framework for the harmonious coexistence of man and nature, the exploration of the overall planning of the river basin’s territorial space under the guidance of the river basin’s water ecology, and the formation of a new urban spatial order and form.

1. 引言

黄河是世界四个大河文明之一，黄河文明不仅是东亚地区，也是世界上唯一延续至今的文明 [1] 。河流是人类文明的起源，是联结水圈、生物圈、岩石圈的重要纽带，是重要的生物栖息地。黄河是中华民族的母亲河，孕育了中华文明，催生了流域城市的诞生、辉煌、迁徙和湮灭。4000多年前，黄河中下游地区出现城市萌芽，从夏代(约公元前21世纪)到秦统一全国(公元前206年) [2] ，黄河中下游地区是我国古代城市成长发展的主要集中地区，清至民国，黄河流域范围有236座城市 [3] 。2020年黄河流域有我国东中西部山东、河南、山西、等9个省区；西安、郑州2个国家中心城市；济南、郑州、太原、呼和浩特、西安、兰州、银川、西宁8个省会城市；济南、青岛、西安3个副省级城市以及7个城市群，人口众多，规模庞大。

2. 黄河流域水生态环境治理的演进

(一) 黄河流域水生态文明的起点。司马迁在《史记》中记述大禹治水时，提出：从“下民皆服于水”到“众民乃定，万国为治”，道出治国先治水的铁律。从上古黄河到近现代的治理从未离开过治理水患 [4] ，《黄河治理开发规划纲要(1997)年》，在黄河干流龙羊峡至花园口河段共布置梯级工程36座，截至年2002底，黄河干流已建成龙羊峡和小浪底等11座梯级工程。多个重大的综合性枢纽工程以及引黄工程，保障了4.18亿人生产生活用水及生态环境用水 [5] ；黄河是流域城市的主要水源，山东省有12地市的70个县(市、区)利用黄河水，年内引黄水水量58.70亿m³，占地表水供水量的47.0%，占可用黄河水资源量的83.9%，其中，东营、德州、聊城、菏泽四市分配的黄河水量占总黄河山东供水量的68.53%，对黄河水的利用已接近极限。

(二) 黄河流域城市排水系统的雏形。齐国故城位于今淄博市临淄区，故城面积达15平方公里，城中建筑周围有河卵石铺成的斜坡式散水设施，地下有集水的陶质管道，管道断面为边长约35厘米的三角形，或直径约25厘米的圆形，院落内的积水通过管道流入渗水坑或流到院外，汇入城市排水系统，夏至春秋战国时期黄河流域已经有雨、污水合流排水系统 [6] 。秦朝古都咸阳有陶质排水管道、排水池、散水等完善排水系统，阿房宫下水道是五边形陶土管，较方形管道结构，能承受来自路面的压力 [7] ；唐代长安有排水系统规划设计，在14条南北走向、11条东西走向的街道两侧规划建设明沟，坊间巷道下建砖砌的暗沟与明沟相通，构成了长安城的排水、排污体系 [8] 。唐长安的排水系统中已经使用了初级的水处理装置，用于防止渠道淤塞，每隔一段安装一组闸门，第一道闸门由铁条构成直棂窗形，拦阻较大污物；第二道闸门以布满菱形镂孔的铁板，滤出较小的污物，相当于现代污水处理厂的粗细格栅 [8] 。宋代都城开封城内有排水沟二百余条，北宋李明仲所著的《营造法式》有专章介绍水关的修筑方法 [9] 。黄河流域城市出现推动了水环境治理技术的萌芽。

(三) 黄河流域城市污水处理的锚点。新中国成立初期工农业生产处于兴起阶段，污水污染程度低，提倡利用污水进行农业灌溉，特别是北方缺水地区将污水灌溉利用作为经验进行推广。据1996年~1999年统计：全国污水灌溉面积为361.84万公顷，黄河九省区的污灌面积占全国污灌面积的41.77% [10] 。1983年接续颁布了《水污染防治法》《水污染防治法实施细则》《地面水环境质量标准》(GB3838-83)、《污水综合排放标准》(GB8978-88)、1989年12月《中华人民共和国环境保护法》颁布，1992年黄河流域山东段第一座污水处理厂在淄博市投入运行 [11] ，同年山东泰安，济南等城市污水处理厂陆续投入使用 [12] [13] ，1989年发布中国环境状公报，1991年第一次发布山东省环境质量报告书。梳理近10年的黄河流域山东段水环境变化如表1所示，污水处理设施的建设基本普及，城市生活污水处理率90%以上，极大地提高了城市污水的处理水平，切实改善了水环境质量 [14] 。

Table 1. The number and treatment rates of urban sewage treatment plants in Shandong Province and the water environment quality of the Haihe River Basin in Shandong Province [14]

表1. 山东省城市污水处理厂数量和处理率、山东海河流域水环境质量 [14]

3. 黄河流域水生态环境系统性退化与治理的转向

(一) 经济发展和城镇化诱发水生态环境系统性退化。黄河流域丰富的自然资源催生了黄河流域成为全国最大规模的基础产业、能源原材料工业的基地，2018年9个省区GDP约221218.93亿元，约占全国的26% [8] 。2011年，中国城镇人口达到6.91亿，城镇化率首次突破50%关口，完成了从乡村社会到城市社会转型，进入城市社会时代，2022年全国常住人口城镇化率为65.22%，十四五末城镇化率将达到70%以上 [15] 。2012~2021年，黄河流域镇数由6838个增长至7514个，增加676个，城镇化率从53.10%增长至64.72%，年均增长1.29% [16] 。2021年末流域内9省区总人口为4.15亿，约占全国总人口的三分之一 [17] 。工业化和城镇化的快速推进，国土空间开发格局发生了巨大变化，黄河流域国土开发度的理论值为3.97%，2018年时流域内实际开发比例为3.67%，距离理论上限所剩的实际面积为1.04万平方公里，山东实际开发强度超过理论上限，为3.66%。一些城市空间的过度扩张，加剧了区域空间国土开发的不均衡 [18] 。流域内重局部开发、轻整体协同，重国土利用、轻流域保育，重“竭泽”开发、轻水域生态修复等问题 [19] 。城镇化引起的土地利用/覆被变化是自然生态系统和人类活动相互作用最为密切的环节，森林、湿地、农田面积减少，城市用地增加，黄河流域生态系统变化剧烈 [20] 。快速的城镇化，城市病突出，设施老化，人居环境差，生态文化保护不足，安全风险隐患增加；快速城市化在短期内永久改变陆地生态系统的结构与功能；城市化改变了流域生态系统能量输送和物质的水文循环，改变物理、化学和生物过程。流域水循环的变化导致流域生态系统退化等一系列生态环境问题 [21] [22] 。

(二) 黄河流域水生态环境治理的转向。康德认为“人是自然的最高立法者”，人类以自身利益为标准，不断探索、改造自然环境，构建了人类主导的自然环境，在确立人类中心主义原则的同时，也割裂了人与自然的和谐相处的可能。2015年之前，城市水环境治理是单一目标导向下的水环境管理，面向水环境点源污染，修建排水管网，处理污水达标排放；面向洪涝灾害，进行防洪规划，修建泄洪系统、雨虹泵站进行强排；面向供水水质污染，水源地保护、供水深度处理，保障供水水质达标。水生态在管理中，还远没有供水、排水和防洪，形成了制度安排和规范体系。2013年中央城市化工作会议中明确提出了“海绵城市”的概念，住建部2014年发布《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》，阐述了建设海绵城市的内涵意义。2015年国务院印发实施《水污染防治行动计划》，使水污染治理实现了历史性和转折性变化，提出了水污染防治、水生态保护和水资源管理，“三水”统筹的水环境管理体系。2015年黄河流域城市济南成为第一批海绵城市试点城市，2016年编制完成《济南市海绵城市专项规划》 [23] 。“海绵城市”的概念的提出和管理体系的转变是水生态管理的转向，是从单一目标的管理，向多目标，系统化和综合管理的转向。

(三) 流域导向下的水生态理论演进。水生态成为术语，首次出现在1997年联合国教科文组织国际水文计划(IHP)中，定义为：“将某个流域生物群落和水文学的制衡关系定量化和模型化，二者相互修正、相互促进，从而减缓人类活动对生物群落和水文的影响，最终保护、提高和恢复流域水生态系统的承载能力，实现可持续利用” [24] 。水是影响生态系统平衡与演化，控制生态功能的关键因子，水生态环境是以水循环为纽带，联系降雨－径流物理过程，以水环境水生态表征的生物地球生物化学过程和以城市建设高强度人类活动为特点的人文过程相互作用和反馈的复杂系统 [25] 。水是基础性的自然资源，具有流域整体性和功能综合性等特点 [26] 。内陆河流域是一个相对封闭、边界清晰的集水区，是自然过程与人文活动相互作用最为强烈的地区之一 [27] ，是水的自然流动性形成了具有完整反馈自然—经济—社会复合生态系统。生态学与水文学结合的最大挑战是尺度，生态学在规划领域尺度有区域尺度、城市尺度和微观栖息地尺度。水是以流域为尺度进行规划管理，依据近期的研究进展，以流域为尺度单元的一体化水生态规划与管理 [28] 可以实现生态水文学原则，在世界各国的立法中体现出生态水文学价值 [29] 。一体化水生态规划与管理成为落实生态文明要求，实现人与自然和谐共生的路径。2021年10月中共中央国务院印发《黄河流域生态保护与高质量发展规划纲要》，形成了黄河流域区域治理一整套、多层级、多元参与区域规划体系，打破了行政界线，优化调整流域经济和生产力布局，形成跨区域合作走廊，增强流域发展动力。规划纲要的颁布，彰显了水生态理论在实践层面的落实。

(四) 流域综合规划与流域国土空间规划。流域综合规划是统筹一条河流流域范围内各项开发、治理、保护与管理任务的综合性规划。2018年以来，流域规划内容不仅要包括防洪减灾、水资源配置、河湖水生态系统保护、水土保持、水利基础设施布局和能力提升等内容，还包括用水管控、河湖水域生态空间管控、对发电、航运等综合利用要求等 [27] 。甚至开始讨论国土空间规划下的流域生态规划 [30] 。流域综合规划已经满足不了将与水有关的各类经济社会活动限定在水资源、水生态、水环境承载力约束和管控范围内。流域导向下的水生态文明思想演进需要在流域范围内进行国土空间规划，提出了我国流域规划逐渐趋向于在一个特定流域内对整个国民经济社会进行总体战略部署 [31] 。流域范围空间规划在国际上有经验可循。在德国北威州政府的推动下，持续10年的埃姆歇公园计划，覆盖姆歇河流域800 km²，包括17个城镇和2个行政区，250万人口 [32] 。埃姆歇公园计划在流域域内完成了河流自然岸线修复，工业遗产再利用，促进鲁尔区实现从“工业锈带”向绿色、现代、富足的大都市区的转型。2019年5月中共中央、国务院发布的《关于建立国土空间规划体系并监督实施的若干意见》明确指出：跨行政区域或流域的国土空间规划，由所在区域或上一级自然资源主管部门牵头组织编制，流域国土空间规划是国土空间规划体系的重要组成部分。以流域为规划范围，编制流域国土空间规划，落实国土中长期发展目标和发展战略，从政府层面处理土地利用和自然环境发展的关系，协调各交通、农业和环境等的发展政策，在区域范围内，优化人类活动，改善生活条件，重新配置物质基础，对区域的生产、生活和生态等各种人类活动进行综合安排。

4. 流域水生态环境治理的未来–人与自然和谐共生

(一) 构建人与自然和谐共生思维框架。“工业文明”借由各种新兴技术发展起来的大规模生产、大规模流通和大规模消费为核心的“产业化社会”，“信息化社会”导致的巨型社会，形成的巨大人工环境，显示出从未有过的强烈的进化危机 [33] 。“工业文明”进入了文明转换期，新的文明形态将打破“物质与能量创造出来的机械社会”。人类不断探索、改造自然环境，构建了人类主导的自然环境，推进了生态文明的思想的持续演进。人类文明的演进在本质上是由浅入深地不断推进对自然物质层次的认识与改造 [34] 。余谋昌提出“生态文化是人类伴随历史发展产生的新的生存范式，即人与自然和谐发展” [35] 。Alberti等人认为从恢复和适应性循环变化的角度发展一种自然和人类系统相互转换的综合理论。这些理论改变过去人与自然分离或者对立的二元论，进入人与自然共生一元价值观的体系。人与自然和谐共生是解决“工业文明”产生的生存危机的有效路径，人是万物的尺度，也只有人具备构建新人类文明演进思维框架，利用制度设计、技术安排与社会心理影响社会运行方式，并向有利于人与自然和谐共生的方向演进。这就是B.Mackeye认为“区域规划就是生态学，尤其是人类生态学” [36] ，提出了“人类生态学关心的是人类与环境的关系，规划的目是将人类与区域的优化关系付诸实践”。党的二十大报告中指出“人与自然是生命共同体，无止境地向自然索取甚至破坏自然必然会遭到大自然的报复”，“尊重自然、顺应自然、保护自然，是全面建设社会主义现代化国家的内在要求”。黄河流域长期以经济建设为中心，形成了技术理性思维主导的发展方式，急需用生态永续理性思维替代，用整体化的、系统化的、多代际间的思维构建生态永续的思维框架。

(二) 流域水生态规划导向下的空间布局。区域规划是对一定空间范围内经济、社会和物质资源的综合管理，它是由“区域”的空间实体和“规划”的实践构成 [37] ，流域构成了地球陆地生态系统运行的基本空间生态单元，是生态系统的最佳自然分割 [38] 。流域是一个相对封闭、边界清晰的集水区，水的自然流动性形成了具有完整反馈自然–经济–社会复合生态系统。流域是区域空间的基本单元，水文长期以来都被视为生态规划设计的重要影响因素，水分是植被光合作用的限制因子，制约植被总初级生产力的骤然下降，影响净生态系统生产力 [39] 。水循环提供的水分条件支撑和维持生态系统的生存和发展，地表与地下径流，即水文过程造就了特定景观格局 [40] 。流域水生态规划导向下的空间布局是发挥水文的重要基础性作用，基于流域水生态过程，识别流域的重要森林、河流、湖泊、湿地、绿地等不同级别的生态斑块系统，划定流域强渗带区域，保护强渗区域地表敏感地形及植被，帮助地表水回充至承压层或潜水层，维持降雨–入渗–蒸发，垂向水文循环，和降雨–径流–河流的水平水文循环 [41] ，优化生态布局，修复流域水循环，对流域空间进行水生态导向下的科学布局。

(三) 按照水生态尺度与秩序规划流域城市。2021年黄河流域镇数增长至7514个，城市众多，对流域水生态环境影响显著。在不同时期，城市规划的目标不同，规划尺度和秩序不同，建国初期“一五”规划发展的目标是“把我国由落后的农业国变成先进的社会主义的工业国” [42] ，城市规划按照为工业企业建设服务进行组织 [43] 。大院成为最高效的街区组织形式，主导了“工厂 + 居住”的城市幵发模式，形成了尺度20~60 hm²的封闭街区 [44] 。生态文明建设成为基本国策，流域水生态保护与修复上升为主要约束性指标，在流域范围内，流域水生态单元是具有完整水文生态功能的自然地理单元 [45] ，流域下垫面的土地使用会对流域水生态单元结构产生显著的剧烈影响 [46] ，现行的城市规划是基于行政管辖边界、现状地块限定的地域尺度，城市规划与流域水生态单元存在空间错位，土地利用规划与水生态功能完整性的尺度不一致，由城市道路或边界划分的城市街区，将间接破坏流域水生态单元结构，导致自然状态下地表水系产生不可恢复的改变。流域水生态尺度框架下，街区尺度、形态和土地开发结构强度等都应从源头上遵循水生态过程的空间约束 [47] ，建立流域城市规划与水生态尺度与秩序的有机耦合。

(四) 孕育流域城市水生态文化，营造生活意义。城市是文化的载体，孕育城市文化，影响居民价值取向。古代尊崇儒家伦理道德和宗法观念，《周礼·考工记·城制》以宫为中心的“左祖右社”，面朝后市的王城主体结构，城郭中的官署，民居和宗祠牌坊，宣扬着长幼有序慎终追远的伦理观念。“人与自然和谐共生”的价值观导向下，以最终实现人的全面发展的城市生活一定是多维度，不仅有物质生活的极大丰富，更需要有精神生活的饱满与充盈。美国著名的城市理论家、建筑评论家和社会哲学家刘易斯·芒福德提出“城市规划必须有一个小心谨慎的、社会的、生物学的及美学的原则” [48] ，按照这样的原则规划城市，塑造艺术、文化和人文精神。生态危机归根结底是人类的文化危机 [49] ，生态建设实质上是文化的建构过程。在人与自然和谐共生的时代，黄河流域水生态文明，需要塑造具有广泛认知的水生态文化，促成生态认知的变革，缔造生态文化，从本质上实现文明的呈现，形成了人与自然和谐的生活轨仪和意义。按照人与自然和谐内涵修饰城市景观，孕育城市文化，成为城市文化的底色和未来逻辑，潜移默化渗入居民的生活，赋生态以生活意义。

5. 结论

黄河流域孕育了人类文明，技术发展进步推动了流域社会的演进，在演进中，人类文明脱离了流域生态水文循环的物理、化学和生物过程，以自身利益为标准，不断探索改造自然，构建了人类主导的人工环境，确立人类中心主义原则，割裂了人与自然的和谐相处的可能。党的十八大提出了人与自然和谐共生的发展理念，扭转了工业文明演进的方向，走向了人与自然和谐的天人合一的新境界。所有的文学、艺术、科学都承担着将人类推向这种生命至境的使命。人与自然和谐共生要从自然生态和社会心理两方面去创造一种能充分融合技术和自然的人类活动的最优环境，诱发人的创造性和生产力，提供高水平的物质和生活方式。从生态学角度来阐释未来的社会形态，将自然融入生活。