第二节 远东湿润带生态环境现状
这一地区属于温带和寒带季风气候,夏天温热多雨,冬季寒冷干燥。这片区域河流纵横,有额尔古纳河、鸭绿江、图们江、乌苏里江和黑龙江环绕。这片区域森林资源极其丰富,从小兴安岭和长白山系的山区,到寒带地区的原始森林。在俄罗斯远东地区,森林覆盖率高达70%,面积2.75亿公顷,占全俄的38.7%,木材储量为223亿立方米,品种繁多。中国东北森林总量也占到了全国的1/3。
这片区域工业发达,钢铁等重工业占比最大。广袤的黑土覆盖使得这部分地区又成为“粮仓”。此外,矿藏资源在这一区域分布很广。俄罗斯远东地区勘测的石油储量为96亿吨,煤矿储量150多亿吨,天然气储量14万亿立方米,碳氢化合物290亿吨[2]。在中国,东北地区铁矿的储量占到全国总量的1/4,石油资源占全国总量的一半,大庆油田、辽河油田和吉林油田三大油田都分布于此。
发达的工业,广阔的黑土使得远东湿润带非常富饶,人口密度也比较大。发达的工农业和不合理、落后的工农业破坏和排放造成了严重的环境问题。这片区域主要的环境问题有灰霾、沙尘暴、土壤重金属化、水土流失及荒漠化、水质恶化和生态退化等六大类。
一、灰霾
远东地区灰霾出现的特征是秋冬季出现多,春夏季少。研究认为,冬季北方地区采暖期的存在对灰霾的产生影响最大。在中国东北地区,采暖期煤炭大量燃烧,而在俄罗斯远东地区,还有木材的燃烧供暖。远东地区的灰霾从南往北逐渐减少,这是由于在北寒带有着大片的原始森林阻挡了灰霾的北移并有着净化灰霾的作用。
此外,这片区域工业发达,中国东北老工业区域,俄罗斯远东供电、矿业、冶金工业发达也加剧了灰霾的产生。以中国东北的灰霾情况为例。2013年,东北大面积雾霾PM2.5浓度最高达到了544μg/m3。在2015年环保部公布的空气指数十大重污染城市中,东北地区占了8个,污染主因皆为PM2.5。根据2015年环境质量公报[3],东北地区2015年PM2.5年平均浓度为77μg/m3,超过国家二级标准1.20倍,是WHO认为的健康值10μg/m3的7.7倍。PM10年平均浓度为132μg/m3,超过国家二级标准0.89倍,13个测点城市全部超标。俄罗斯的雅库茨克冬季的雾霾持久不散,与它长期低温有很大的关系。蒙古首都乌兰巴托是灰霾污染最严重的地区之一,由于冬季取暖全部用煤,这一地区冬季PM2.5浓度基本高于100μg/m3。
二、沙尘暴
远东湿润带并无沙尘源,主要受到异地沙尘的影响。异地沙尘主要来自于中亚及中国西北地区,如北京地区外地沙源对浮尘天气的影响概率是本地沙源的4.6倍,人为可控性很小[4]。
这片地区沙尘暴的成因来自于地形。东北西部地区处于蒙古高原到东北平原的缓冲地带,处于西伯利亚亚极地冷空气南下的路径上,加上东北平原喇叭口地形的影响,春秋季节形成了大风天气,具备了沙尘暴发生的气候条件。与俄罗斯远东区域比,沙尘暴的产生在中国东北区更为频繁和严重,这与区域的森林面积有着很大的关系。在中国东北地区,由于近百年来人类农业开垦和过度放牧,东北西部地区的农田和草原大面积退化和沙化,没有足够的防风林来阻挡西部风沙的袭击。因此每年的春秋季节,中国东北地区都会受到10次以上的沙尘袭击。如在2006年4月16—18日的一次强沙尘暴过程中单北京地区降沙量就达到了33万吨。俄罗斯远东地区的北部受沙尘影响较小,但俄罗斯远东地区的南部每年仍然会受到多次沙尘天气的影响,甚至特大沙尘暴。如2002年春季,俄罗斯远东濒海城市遭受了两次特大沙尘暴的袭击[5]。
三、土壤重金属化
远东湿润带的土壤重金属污染比较严重。由于这一地区工业发达,冶炼、电镀、染料等行业产生的废水、废渣及废气随着空气、水和固体垃圾进入土壤。此外,这片区域有着大量的煤矿和黑色金属资源,俄罗斯2929亿吨煤矿资源有95%分布在东部地区,天然气也有85%分布在这一区域,矿区的废弃物处理不当也给这片区域造成了较大的重金属污染。农业污染也是导致土壤重金属化的原因之一。中国东北三省是中国最大的粮仓,据国家统计局2015年的粮食产量公告,东北地区粮食年产量为14800.5万吨,占全国总产量的23.8%,其中60%“北粮南调”,对中国农产品发展有着重要影响。俄罗斯远东正走在成为“世界粮仓”的路上,有着富饶的土壤和大面积可开发的土地。农业产区矿质肥料和农药的大量使用也使得重金属污染加剧。
在中国的东北地区,铅、汞、镉、砷、铬等金属污染严重,主要分布在黑龙江、吉林、辽宁的污水灌区、旧工业区及城市郊区。总体来看,东北地区土壤污染源主要集中在城市工业区和农药化肥使用较多的城乡接合部。中国北方30个污灌区土壤重金属污染数据统计显示[6],铜、铅、锌、铬、镉、镍、砷、汞元素都显著高于全国土壤背景值,需要引起有关部门的重视。在俄罗斯远东地区,铜、铅、镍、镉、钴、锰、汞、铬等重金属也都超标,但是远东地区的超标土壤主要分布在矿区,采矿技术仍处于苏联时期粗放式的技术,忽视了对环境的影响,故重金属化比较严重。其农业土壤中污染较之中国东北小,这是因为俄罗斯对农业种植有着近乎苛刻的要求和十分严格的标准规定,要求确保农产品绝对无污染,农药化肥使用量非常少,只能施用国家认证的极少量的化肥。
四、黑土区水土流失
远东湿润带有大片的黑土区,是世界重要的粮仓,俄罗斯远东区农业用地660万公顷,是食品出产大国。中国东北区粮食产量占全国的20%。由于不合理的灌溉用地,森林的砍伐导致黑土区土壤有机质成分下降,水土流失严重。黑土区的水土流失往往是水力侵蚀、风力侵蚀、冻融侵蚀和重力侵蚀共同作用的结果。
从远东湿润带的自然条件来看,这片区域属于北温带半湿润大陆季风性气候,春秋两季干旱多风,夏季(6—9月)雨水充沛,占全年的70%,其中40%~60%为大到暴雨,对土壤击溅性很强。河流径流量大,造成冲刷加剧。另外,春季融雪过程中,表层土壤先融化,难以下渗,也是造成水土流失的一大因素。黑土区的西部,风沙大,降水少,与西北地区的水土流失相似。当然,东北地区大量林业砍伐,森林变耕地,垦殖率大幅度上升,不合理的耕作也是造成水土流失的重要原因。
以中国东北黑土区为例,东北黑土区被大兴安岭、小兴安岭和长白山所围绕。大兴安岭区主要有沙砾化面蚀、细沟和沟状侵蚀、崩塌、泻溜等,小兴安岭区坡耕地以细沟侵蚀为主[7]。黑土区中心的松嫩平原,水土流失面积占总面积的64.4%。据2006年的统计,黑土区有侵蚀沟25万多条,侵蚀耕地超过39万多公顷。据松辽委2002年统计报告[8],区域内水土流失面积27.59×104平方公里,其中水蚀占65.2%,风蚀占到12.3%,冻融侵蚀占到22.4%。此外,黑土土层变薄程度明显,20世纪50年代黑土层为60~70cm,现在只有20~30cm,部分土壤已经显露出成土母质,46%完全丧失腐殖质层,而新土裸露的黑土面积占2.8%[9]。黑土中有机质含量也明显下降,俄罗斯国家统计数据显示,有43%的耕地腐殖质下降明显。中国东北黑土有机质含量近百年来下降了约50%,按这样的速度发展下去,50年后东北地区1400万亩耕地将从“北大仓”变成了“北大荒”。远东地区的阿穆尔河永久冻土带的地方,由于极度寒冷和非常薄的土层,完全变成了沙漠。在春季融雪期间,俄罗斯80%的农业用地发生了不同程度的侵蚀[10]。据Prytkova(1982)年的统计,俄罗斯的森林草原和草原地带的小水库因为河流泥沙带来的沉积物堆积每年分别损失0.9%和1.8%的有用体积。
五、水质恶化
远东湿润带河流丰富,在中国东北有松花江、辽河流域,俄罗斯远东地区的贝加尔湖更是蕴藏了世界总淡水量的20%。在远东地区,工业排放和生活污水成为水体污染的主源,其中又以矿业开发和公共利用事业为主体。此外,采矿矿区的水体破坏比较严重,如俄罗斯的鲁德纳雅河。俄罗斯地区对于水质管理投入不断加大,法律法规不断更新,水质达标要求高,水质条件逐渐变好。而在中国,经济发展迅速,水质管理不能跟上经济发展进度,治理技术也不完善,水质仍处于恶化状态。
贝加尔湖在苏联经济发展时期作为污染承纳水体。20世纪50年代,在注入贝加尔湖的色楞格河旁建立了乌兰乌德市工业中心,化工厂、轮胎厂、造纸厂都是废水排放量大的工厂,而排入湖内的污水质量无法达到排放要求,造成了湖底130平方公里的污染区,主要污染物为氯化物[11]。70年代,苏联意识到了贝加尔湖的污染问题,推行了一系列法规来限制排放,关闭重污染工厂,以达到贝加尔湖环境保护的要求。1994—2000年,贝加尔湖的废水、废渣排放量减少了26.2%和16.7%,但在2008年单贝加尔制浆造纸联合企业每天就要排放20吨污水进入贝加尔湖,工业污染问题仍然严峻。2011年,俄罗斯通过了《2012—2020年保护贝加尔湖和贝加尔湖区社会和经济发展》,拨出了485亿卢布进行修复和保护。
中国东北地区水质饱受工农业污染,污染面积大而修复投入不足,水质堪忧。如1958—1982年,吉林化学工业公司持续排放含汞和甲基汞的废水25年,60年代中期产生了甲基汞中毒(慢性水俣病),大范围渔民水银中毒。从2015年中国环境质量公报看,中国东北地区水质,松花江地区86个国控断面中,已无中国Ⅰ类水质断面(源头水,符合自然保护区要求的水质), Ⅱ类仅占8.1%,适用于农业用水区及一般景观要求水域的Ⅴ类比例下降,而不能满足一般水体要求的劣Ⅴ类水比2014年上升1.2个百分点,高锰酸盐指数、化学需氧量和总磷指标较高。辽河流域优质水总体比例略高于松花江,但从趋势来看,恶化明显,55个国控断面中,Ⅰ类水质断面占1.8%,而劣Ⅴ类水占14.5%,比2014年上升7.2个百分点。其主要污染指标为五日生化需氧量、化学需氧量和氨氮。
此外,矿区的水环境导致区域性的污染,俄罗斯因矿藏开发形成的废弃土堆有数百亿立方米,在洪水或地震时易发生泄漏,导致水体污染。在地下水污染的主要污染物(氮化合物、矿物油、硫酸盐、氯化物、重金属(铜、锌、铅、镉、钴等)和酚类物质)中,重金属和矿物大都是矿区的不合理开发造成的。据Friends of the Earth Russia报道,1998年在库页岛—Ⅱ油田开采原油的过程中发生了小规模的漏油事故,造成鲱鱼的大量死亡。另外,由于俄罗斯远东地区地广人稀,约有20%家庭未接入供水系统,自行取水和排水也在城镇区形成了区域水体污染。
六、近海污染
远东湿润带的东部靠近太平洋,在这里,港口分布密集,对近海的开发也比较广泛,仅俄罗斯远东地区就有32个海港,300多个泊湾。人类活动,主要是造纸、发电、石油及天然气污染等对近海造成了污染。污染物中80%来自于入海河携带的污染物[12]。除此之外,对海洋的开发,主要是鱼类的捕捞和一些沉船事故等对远东海域造成了污染。
在对中国东北黄海沿岸的物质分析中可以发现[13],硫化物、锌、铜、铅等都有超标地段。据中国国家海洋局报道,2013年在中国东北发生了一次大型赤潮,从5月25日持续到8月31日,影响了1450平方公里的区域。俄罗斯的鄂霍次克海和白令海区域被纸浆造纸业、造船修船业、天然气开采等污染。在俄罗斯库页岛进行的石油天然气开发项目采取先在海上用储油罐储油后运输的方式,极易造成石油泄漏,常发生小规模漏油事故。
此外,由于这片海岸线上港口众多,贸易往来频繁,船只污染严重,尤其是石油船只泄漏。在2015年,满载数百吨原油的油船Nadezhda号搁浅在俄罗斯远东地区Nevelsk,导致了该地海岸线被原油严重污染,上百只鲣鸟被原油浸渍。此外,日本海域发生的石油泄漏随着洋流漂到远东海域,也是导致污染的原因之一。1996年,日本海因石油泄漏引起的海洋污染事件就有370次[14]。
七、生态退化
远东湿润带有着广袤的森林,大兴安岭、小兴安岭以及远东地区的原始森林。这里孕育着多种珍稀的动植物,俄罗斯的泰加林资源能够把大量的甲烷等温室气体封存在永久性冻土层中。而以贝加尔湖为代表的湖区也是世界生物宝库,仅贝加尔湖就有900多种特有物种。
森林资源的丧失是生态退化的一个导火索,也是重要的表现形式。以中国东北为例,东北地区森林资源丰富,大兴安岭、小兴安岭原始森林茂密,是中国重要的林业基地。但东北林区的林业用地面积不断缩小,黑龙江省每年减少林业用地面积10万公顷;吉林省每年减少的林业用地面积也达4万公顷;可采伐的成熟林、过熟林蓄积量下降更快[15]。已有大量的研究显示,东北地区的主要森林建群种,如兴安落叶松、华北落叶松等已经随着冻土的退化,出现了大面积的退化现象,林业资源状况堪忧。据维基百科,在俄罗斯远东区域,原始森林低效率的砍伐导致了40%的伐木没有被利用。俄罗斯远东地区成熟针叶林储备大幅减少,每年约有15万公顷的森林被砍伐[16],尤其是松树、阔叶树混合林、云杉等经济物种,出现了约700万公顷未被森林覆盖的土地,其中2/3土地上的森林需要恢复。森林的生长速度远远跟不上砍伐的速度,在冻土地的森林,长10cm的树径需要400年的时间。另外,这一地区森林火灾频繁,每年在俄罗斯远东地区森林过火面积占俄罗斯总过火面积的80%以上[17],平均每年烧毁的面积达20万公顷。2003年4月,西伯利亚东部发生特大森林火灾,烧了近一个月,共烧毁了10万公顷的森林。火灾的发生还导致冻土层融化,在西伯利亚最深处达到了800米,中国的部分地区也深达50米。
栖息地的丧失加上人群的狩猎,东北虎、北极熊等多种远东地区珍稀而特有的物种正面临灭绝。一个世纪以来,东北虎的数量减少了95%,2015年年初国际野生生物保护学会(WCS)统计,世界上仅存野生东北虎在500头之内。据上海合作组织环境保护中心报道,现在栖息于俄罗斯远东地区的豹仅有30头左右,也濒临灭绝。
贝加尔湖湖区是世界上拥有濒危动植物最多的湖区,有848种动物和鱼类、133种植物濒临灭绝。据俄罗斯生态环保官员,“贝加尔湖占全球淡水量的五分之一,拥有超过1300个区域特有物种,它不仅是俄罗斯的珍宝,也是整个世界珍贵的自然遗产”。因遭受工业污染和人类猎杀的双重夹击,贝加尔湖种群的生存状况危在旦夕,据悉已有6万只贝加尔海豹丧生,而现存海豹体内受污染严重,多氯联苯、滴滴涕浓度非常高。