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专访曲久辉院士:视距之外的“绿色”流域是怎样的?

2023-07-10   中国环境网   阅读量:156

    在近日举办的2023年中国城市水环境与水生态发展大会暨三峡环境科技大会上,大会主席、中国工程院院士、美国国家工程院外籍院士曲久辉阐述了他对绿色流域构建的思考,包括视距内的绿色流域(今天的流域管理)以及视距外的绿色流域(明天的流域管理)两大主题。

    正值生态环境部等5部门联合印发《重点流域水生态环境保护规划》(以下简称《规划》),在此背景下,曲久辉院士总结了绿色流域的基本特征,对未来的流域管理发展进行了勾勒。那么,视距内外的绿色流域具体指什么?构建绿色流域未来的重点和方向是什么?围绕上述问题,中国环境报记者专访了曲久辉院士。

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视距之内,流域中有哪些“绿色”?

    什么是绿色流域?曲久辉告诉中国环境报记者:“绿色流域是指在流域规划和管理恢复中可持续利用的流域。”

    目前,国际上已有诸多公认的绿色流域建设案例。曲久辉举例说,法国塞纳河、韩国清溪川、德国埃姆舍河、美国奥农多加湖、英国泰晤士河以及中国贵阳的南明河等,都称得上“绿色”。

    以上案例有哪些共同特点?曲久辉表示,“在这些绿色流域建设的国际案例中,可以发现它们的共同特点是消除污染、水质优良、生物多样性丰富、生态系统健康、景观自然”。

    在生态与环境领域内,“绿色”代表着空气清洁、水质优良,土壤安全、物质循环、生态健康,还有生物多样性丰富。那么,绿色流域中的“绿色”具体表现在哪些方面?最近印发的《规划》就回答了这个问题。

    《规划》明确了在水生态方面,需要达到的几点目标:

    (1)水生生物完整性指数持续改善;

    (2)新增0.77万公里河湖生态缓冲带修复长度;

    (3)新增213平方公里人工湿地水质净化工程建设面积;

    (4)127个河湖水体重现土著鱼类或土著水生植物。

    “这些目标,就是我们在流域中视距之内可见的‘绿色’,不仅是过程绿色,而且产生的效益和效果也是绿色的。同时,这也代表着中国流域正向着水资源保障、水质改善和生态健康的方向发生绿色转型。”曲久辉说。

    长期以来,在流域进行绿色转型的过程中,开发利用和有效保护的协调一直以来都是流域管理的难点也是痛点,如何破解这一难题?2021年3月1日起正式施行的《长江保护法》为此提供了解决方案。

    《长江保护法》规范了绿色发展中各项人类的开发活动,尝试通过约束人类活动,解决长江合理开发与有效保护协调问题。在当下的流域管理中,侧重于纠正人类错误行为和规范人类活动进行标本兼治,通过高水平保护和高质量发展协同推进流域迈向“绿色”。

视距之外,流域中还能有哪些“绿色”?

    未来的绿色流域应该是怎样的?“这需要我们透视流域未来去寻找答案,视距之外的‘绿色’我认为应该是零污染、碳中和、生态完整和数字流域。”

    在曲久辉看来,流域零污染是视距之外但可以想像的绿色。当流域为“零污染”时,代表向环境中排放的污染物与环境可以自然净化的能力达到平衡,具体表现为:污染物可以排放,但被控制在导致污染的阈值之下;各类污染物排放路径精准阻控,排放水平大幅降低;清洁生产、物质循环和再生利用成为工业、农业和生活的基本模式;由污染所产生的生态和环境风险得到控制等。

    “碳中和”是视距之外的另一种绿色。“在‘双碳’目标背景下,减污降碳、协同增效就是流域绿色构建的机会与路径,碳中和会给流域带来整体和系统性变革。”

    曲久辉解释,流域治理范式的变革主要表现在,治理目标要把环境质量、生态安全和控温效应协同考虑;在考虑环境同时,也必须考虑能源、交通、工业等排放源。在治理方式上要基于自然,考虑循环经济和清洁生产过程;在科技体系里需要考虑碳污双控的理论和方法等。

    视距之外的绿色一定还是生态完整的。“在考核生态系统完整性时,生物毫无疑问是最核心的因素。构建以生物为核心的评价体系,是当前的主要任务。当我们对生态系统完整性作出科学准确评价时,也许我们就看到了视距之外的绿色。”

    视距之外的绿色构建还离不开数字流域。曲久辉介绍,其内涵和效应主要包括5个方面:具备变革意义的流域环境数字产品、针对水环境产品的数字设计(相关知识的数字转型)、数字孪生流域构建、流域管控与决策的数字平台、数据补白及流域数据库构建。通过综合运用遥感、网络技术、虚拟现实等手段,对流域的各种信息进行采集和数字管理,进而形成一个综合信息平台和三维影像模型。“那么,我们所了解的流域信息将更加真实完整,流域全景更加透明,流域的治理和管理将更加精准高效。”

前景扫描,绿色流域的下一步从哪入手?

    曲久辉表示,迈向“零污染”是人类向污染宣战的决心,是一场触及心灵和人类文化文明的无声革命,是视距之外正不断追求的“绿色”;碳中和是面向2060希望可以看到的“绿色”;生态完整性是人类可持续生存必需保障的“绿色”;数字流域将实现人类与流域环境之间关系精准、定量和数字化表达,可能让我们看见视距之外的“绿色”。

    那么,未来绿色流域该从哪里入手?

    联合国环境规划署在《与自然和平相处:应对气候变化、生物多样性和污染紧急状况的蓝图》报告中提出了全球急迫性的三大环境问题及挑战,分别是气候变化、生物多样性下降和环境污染。

    曲久辉认为,在一个流域层面中,三大问题会紧密联系,密切相关。“未来我们要实现绿色流域,或者我们期望看到和获得更多的流域绿色,就要把相关的环境问题进行协同解决,研究解决相关性环境问题的系统方案。而AI for Science,有可能是解决复杂而相关性环境问题的智慧选择。”

    曲久辉解释,人工智能首先可以帮助人类社会实现污染从源头开始的全生命周期管控,特别是对能源、交通、建筑、工业等高耗能、高排放行业,通过效率提升、管理优化,实现能源资源的高效集约利用,污染产生和排放的精准管控。

    其次,基于人工智能开发相关软硬件产品,可以实现更为全面、系统的生态环境监测、数据分析和应急响应,在此基础上推动生态环保领域监测、预警、突发事件处置在相关策略制定、实施和效果评估等方面,进入新的发展阶段,提升生态环境保护精细化、科学化、精准化水平。

    最后,人工智能越来越多在新能源、材料、生物、化学等学科得到广泛深入应用,已经显示巨大的潜力,能对环境保护本身带来管理治理工具、产品、工艺的丰富和提升,有些可能甚至是革命性、颠覆性的变化,让传统视野中的复杂环境问题得以化繁为简。

    曲久辉提到,在长江黄河重点专项中研究了绿色流域中绿色流域构建指标体系与评价方法。“由于目前相关指标并未确定,所以需要我们开展大量的科学研究,内容包括:提出涵盖绿色发展、水生态系统健康、人水和谐、区域协同等多个维度的绿色流域构建指标体系;以流域‘水资源、水环境、水生态、水经济’为核心,研究敏感指标识别方法,构建绿色流域评价指标库;衔接国家现行流域分区管控体系及水体功能要求,研发分区分类评价指标筛选与权重确定技术,建立评价模型和评价标准,形成绿色流域差异化评价指标与方法体系等。”

    曲久辉表示,我相信绿色流域一定会建成,一定会迎来水环境质量优良,水资源保障有力,水管理智慧精准、水治理低碳高效、水文化多元融合的明天。

    编辑:周亚楠