在近日舉辦的2023年中國城市水環境與水生态發展大會暨三峽環境科技大會上,大會主席、中國工程院院士、美國國家工程院外籍院士曲久輝闡述了他對綠色流域構建的思考,包括視距内的綠色流域(今天的流域管理)以及視距外的綠色流域(明天的流域管理)兩大主題。
正值生态環境部等5部門聯合印發《重點流域水生态環境保護規劃》(以下簡稱《規劃》),在此背景下,曲久輝院士總結了綠色流域的基本特征,對未來的流域管理發展進行了勾勒。那麼,視距内外的綠色流域具體指什麼?構建綠色流域未來的重點和方向是什麼?圍繞上述問題,中國環境報記者專訪了曲久輝院士。
一、視距之内,流域中有哪些“綠色”?
什麼是綠色流域?曲久輝告訴中國環境報記者:“綠色流域是指在流域規劃和管理恢複中可持續利用的流域。”
目前,國際上已有諸多公認的綠色流域建設案例。曲久輝舉例說,法國塞納河、韓國清溪川、德國埃姆舍河、美國奧農多加湖、英國泰晤士河以及中國貴陽的南明河等,都稱得上“綠色”。
以上案例有哪些共同特點?曲久輝表示,“在這些綠色流域建設的國際案例中,可以發現它們的共同特點是消除污染、水質優良、生物多樣性豐富、生态系統健康、景觀自然”。
在生态與環境領域内,“綠色”代表着空氣清潔、水質優良,土壤安全、物質循環、生态健康,還有生物多樣性豐富。那麼,綠色流域中的“綠色”具體表現在哪些方面?最近印發的《規劃》就回答了這個問題。
《規劃》明确了在水生态方面,需要達到的幾點目标:(1)水生生物完整性指數持續改善;(2)新增0.77萬公裡河湖生态緩沖帶修複長度;(3)新增213平方公裡人工濕地水質淨化工程建設面積;(4)127個河湖水體重現土著魚類或土著水生植物。
“這些目标,就是我們在流域中視距之内可見的‘綠色’,不僅是過程綠色,而且産生的效益和效果也是綠色的。同時,這也代表着中國流域正向着水資源保障、水質改善和生态健康的方向發生綠色轉型。”曲久輝說。
長期以來,在流域進行綠色轉型的過程中,開發利用和有效保護的協調一直以來都是流域管理的難點也是痛點,如何破解這一難題?2021年3月1日起正式施行的《長江保護法》為此提供了解決方案。
《長江保護法》規範了綠色發展中各項人類的開發活動,嘗試通過約束人類活動,解決長江合理開發與有效保護協調問題。在當下的流域管理中,側重于糾正人類錯誤行為和規範人類活動進行标本兼治,通過高水平保護和高質量發展協同推進流域邁向“綠色”。
二、視距之外,流域中還能有哪些“綠色”?
未來的綠色流域應該是怎樣的?“這需要我們透視流域未來去尋找答案,視距之外的‘綠色’我認為應該是零污染、碳中和、生态完整和數字流域。”
在曲久輝看來,流域零污染是視距之外但可以想像的綠色。當流域為“零污染”時,代表向環境中排放的污染物與環境可以自然淨化的能力達到平衡,具體表現為:污染物可以排放,但被控制在導緻污染的阈值之下;各類污染物排放路徑精準阻控,排放水平大幅降低;清潔生産、物質循環和再生利用成為工業、農業和生活的基本模式;由污染所産生的生态和環境風險得到控制等。
“碳中和”是視距之外的另一種綠色。“在‘雙碳’目标背景下,減污降碳、協同增效就是流域綠色構建的機會與路徑,碳中和會給流域帶來整體和系統性變革。”
曲久輝解釋,流域治理範式的變革主要表現在,治理目标要把環境質量、生态安全和控溫效應協同考慮;在考慮環境同時,也必須考慮能源、交通、工業等排放源。在治理方式上要基于自然,考慮循環經濟和清潔生産過程;在科技體系裡需要考慮碳污雙控的理論和方法等。
視距之外的綠色一定還是生态完整的。“在考核生态系統完整性時,生物毫無疑問是最核心的因素。構建以生物為核心的評價體系,是當前的主要任務。當我們對生态系統完整性作出科學準确評價時,也許我們就看到了視距之外的綠色。”
視距之外的綠色構建還離不開數字流域。曲久輝介紹,其内涵和效應主要包括5個方面:具備變革意義的流域環境數字産品、針對水環境産品的數字設計(相關知識的數字轉型)、數字孿生流域構建、流域管控與決策的數字平台、數據補白及流域數據庫構建。通過綜合運用遙感、網絡技術、虛拟現實等手段,對流域的各種信息進行采集和數字管理,進而形成一個綜合信息平台和三維影像模型。“那麼,我們所了解的流域信息将更加真實完整,流域全景更加透明,流域的治理和管理将更加精準高效。”
三、前景掃描,綠色流域的下一步從哪入手?
曲久輝表示,邁向“零污染”是人類向污染宣戰的決心,是一場觸及心靈和人類文化文明的無聲革命,是視距之外正不斷追求的“綠色”;碳中和是面向2060希望可以看到的“綠色”;生态完整性是人類可持續生存必需保障的“綠色”;數字流域将實現人類與流域環境之間關系精準、定量和數字化表達,可能讓我們看見視距之外的“綠色”。
那麼,未來綠色流域該從哪裡入手?
聯合國環境規劃署在《與自然和平相處:應對氣候變化、生物多樣性和污染緊急狀況的藍圖》報告中提出了全球急迫性的三大環境問題及挑戰,分别是氣候變化、生物多樣性下降和環境污染。
曲久輝認為,在一個流域層面中,三大問題會緊密聯系,密切相關。“未來我們要實現綠色流域,或者我們期望看到和獲得更多的流域綠色,就要把相關的環境問題進行協同解決,研究解決相關性環境問題的系統方案。而AI for Science,有可能是解決複雜而相關性環境問題的智慧選擇。”
曲久輝解釋,人工智能首先可以幫助人類社會實現污染從源頭開始的全生命周期管控,特别是對能源、交通、建築、工業等高耗能、高排放行業,通過效率提升、管理優化,實現能源資源的高效集約利用,污染産生和排放的精準管控。
其次,基于人工智能開發相關軟硬件産品,可以實現更為全面、系統的生态環境監測、數據分析和應急響應,在此基礎上推動生态環保領域監測、預警、突發事件處置在相關策略制定、實施和效果評估等方面,進入新的發展階段,提升生态環境保護精細化、科學化、精準化水平。
最後,人工智能越來越多在新能源、材料、生物、化學等學科得到廣泛深入應用,已經顯示巨大的潛力,能對環境保護本身帶來管理治理工具、産品、工藝的豐富和提升,有些可能甚至是革命性、颠覆性的變化,讓傳統視野中的複雜環境問題得以化繁為簡。
曲久輝提到,在長江黃河重點專項中研究了綠色流域中綠色流域構建指标體系與評價方法。“由于目前相關指标并未确定,所以需要我們開展大量的科學研究,内容包括:提出涵蓋綠色發展、水生态系統健康、人水和諧、區域協同等多個維度的綠色流域構建指标體系;以流域‘水資源、水環境、水生态、水經濟’為核心,研究敏感指标識别方法,構建綠色流域評價指标庫;銜接國家現行流域分區管控體系及水體功能要求,研發分區分類評價指标篩選與權重确定技術,建立評價模型和評價标準,形成綠色流域差異化評價指标與方法體系等。”
曲久輝表示,我相信綠色流域一定會建成,一定會迎來水環境質量優良,水資源保障有力,水管理智慧精準、水治理低碳高效、水文化多元融合的明天。
來源:中國環境