综述:跨境地下水影响与联合管理干预措施:案例研究概述

《Journal of Environmental Management》:Cross-border groundwater impacts and joint management interventions: An overview of case studies

【字体: 时间:2026年02月07日 来源:Journal of Environmental Management 8.4

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  本综述系统梳理了全球跨境含水层(TBA)案例,揭示地下水超采与污染确实存在跨境影响,并强调通过建立联合管理机制(如划定边境管理区、实施人工补给(MAR)等)可实现有效防控。研究指出TBA合作多集中于边境区域(如SDG指标6.5.2显示合作覆盖率不足),建议以局部优先策略(如分层管理区)提升治理效率,为决策者提供实证依据。

  
跨境地下水影响与联合管理干预措施:案例研究概述
引言
跨境含水层(Transboundary Aquifers, TBAs)作为跨越政治实体的战略性水资源,对维持生态系统和人类社区具有关键作用。然而,尽管全球已识别426个国际TBA(如2025年IGRAC与UNESCO-IHP更新数据所示),但SDG指标6.5.2报告显示,仅少数国家在TBA区域建立了有效合作机制。本研究通过系统文献综述,首次汇总全球真实案例,旨在回答两类核心问题:跨境地下水影响的具体类型、发生场景与规模,以及联合管理干预措施的实施效果与局限性。
研究方法
案例筛选遵循Maass-Morales等(2024)提出的概念框架(图1),将跨境地下水影响定义为“因邻国人类活动导致的TBA区域内水质或水量恶化”。研究纳入标准严格限定为:需有观测数据或数值模型(如地下水动态图、污染物迁移模拟)证实因果关联(图3以Irtysh-Obsky含水层系统为例),排除仅描述潜在风险或未经验证的推测性文献。联合管理干预措施则聚焦已落地的多边行动,如抽水限制、人工补给(Managed Aquifer Recharge, MAR)或最佳管理实践(Best Management Practices, BMP)。文献检索覆盖多语种学术与灰色文献,采用“跨境+影响/管理+含水层名称”组合策略,最终从468个国际TBA中筛选出10例跨境影响和10例管理干预(共涉及18个TBA)。
跨境地下水影响的实证分析
10例跨境影响中,80%为水量问题(如水位下降、流向逆转),20%涉及水质污染(表1)。典型案例包括:
  • Allende-Piedras Negras含水层(美墨边境):美国侧抽水导致河流基流减少,改变跨境地下水-地表水相互作用。
  • Al Saq/Al Disi含水层(约旦-沙特):约旦超采引发流向逆转,影响沙特侧水资源供给。
  • Abbotsford-Sumas含水层(加美边境):农业硝酸盐污染跨境迁移,虽实施BMP但效果有限。
    空间尺度上,多数影响局限于边境25公里内(如Memphis含水层影响范围<20公里),仅Irtysh-Obsky案例影响距离达50公里。值得注意的是,70%的案例发生于以饮用水供给为主的战略性含水层,且多位于干旱或半干旱区(如Concordia-Escritos/Caplina含水层超采还引发海水入侵)。
联合管理干预的实践模式
10例管理干预中(表2),90%针对水量调控,仅1例(Abbotsford-Sumas)主攻水质改善。成功案例如:
  • Genevois含水层(法瑞边境):通过抽水限制与MAR实现水位恢复,凸显本地化管理的有效性。
  • Al Saq/Al Disi含水层:设立“保护区”与“管理区”双层级管控,边境10公里内严格限采。
    制度层面,干预措施多由地方或区域机构主导(如比利时国内Flanders与Wallonia区间协议),而非国家层面协议。空间策略上,超过半数案例采用“边境管理区”模式(图5),如Tertiary Limestone含水层将边境区域划分为22个子区实施差异化管控。
TBA背景特征与治理启示
案例涉及的TBA以砂砾石含水层为主(60%),气候带集中于干旱与温带区(表3)。合作机制多样:3例依托国际含水层专项协议(如约旦-沙特),4例基于国内协议(如澳大利亚州际合作),2例归属于国际河流流域协议(如美墨科罗拉多河协议)。研究揭示,大型TBA(如Great Artesian Basin)更需全流域管理,而中小型TBA可优先聚焦边境区域。此外,多案例表明跨境影响常具双向性(如双方均存在抽水活动),强调合作需超越责任追究,转向共担风险防控。
讨论与展望
本研究局限性在于灰色文献获取不足及数据壁垒可能低估真实案例数。未来需加强跨境监测与联合建模(如数值模拟验证因果链),并推动多中心治理模式(Polycentric Governance)。建议以“条件因子评估法”(如含水层脆弱性、触发活动强度)优先划定高风险边境区,结合Transboundary Environmental Impact Assessment(TEIA)提前预防争议。正如Stampriet含水器系统案例所示,即便未现明显跨境影响,建立合作机制仍可为未来风险应对预留窗口。
结论
跨境地下水影响是切实存在的全球性挑战,而联合管理干预措施已证明其可行性。边境区域的局部化治理、数据驱动决策以及灵活制度设计是提升TBA合作效率的关键。随着更多案例的发掘与验证,这一实证基础将为实现可持续跨境水资源管理提供重要支撑。
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