Science正刊2025|乌克兰卡霍夫卡大坝战争破坏后的环境影响及生态恢复研究

近期，乌克兰、德国等多国研究团队在《Science》期刊发表最新研究成果，分析了乌克兰卡霍夫卡大坝遭战争破坏后的生态环境效应。研究综合现场观测、遥感和模型模拟等多种方法，深入评估了这次灾难在生态系统、环境污染和生态恢复等方面的影响。研究指出，大坝破坏导致洪水泛滥、大量污染物释放，尤其是暴露出的含有重金属的沉积物长期威胁水生及陆地生态系统。虽然短期内植被开始恢复，但污染物的持续释放及其生态影响仍需关注。

现代战争中，对基础水利设施的攻击正在成为新的风险点。在历史上，第聂伯河流域就曾多次出现蓄水大坝被人为炸毁的案例，造成重大人员伤亡与环境危机。卡霍夫卡水电站及其大型水库（Kakhovka Large Reservoir Facility，K-LRF）过去主要承担农业灌溉、工业用水、航运等多重功能，一旦被毁，不仅会在下游引发洪水，而且会在库区形成大面积裸露底泥，导致工业重金属、营养物、石油产品等累积污染物被激发。

在此背景下，该研究针对卡霍夫卡大坝破坏所造成的生态影响进行了跨学科研究。研究团队采用地面与航空观测、数值模拟、生态学评估以及污染物分析等手段，尝试解答以下关键问题：

1. 大坝破坏后，洪水对下游人群与生态系统产生了怎样的即时冲击

2. 库区底泥被暴露后，埋藏的有毒污染物如何影响河流与海洋环境

3. 此次事件对该区域生态恢复和长期环境风险意味着什么

4. 从更宏观视角看，这类“以水为武器”的行为是否会威胁其他大型水库与堤坝安全

1. 多源数据收集与分析：

• 研究人员整合了战前对库区和下游生态系统的调查资料，包括底泥成分、水质检测、鱼类和底栖动物的生物量估算等。

• 结合大坝破坏前后的遥感影像，确定水库水位变化过程与洪水淹没范围，获取下泄洪峰在河道及河口地区的传播轨迹。

2. 水文与水动力学数值模拟：

• 在数值模拟部分，作者基于实测地形与水文边界条件（如排出流量、流速），重现了下游洪水的演进过程。

• 通过一个二维或三维水动力模型，模拟“水深×流速”分布，从而判定下游潜在的危险区域与底泥再悬浮或搬运的范围。

3. 生态影响评估：

• 文章采用了河岸带植被群落、鸟类和两栖类动物种群变化的现场观测数据，结合对洪涝区啮齿动物生存率、鱼类繁殖季等关键指标的估算。

• 还参照大坝拆除研究的经验，推算了底泥中重金属（Pb、Cd、Ni等）后续可能的再分散风险，并预测河口到黑海沿岸的影响。

4. 遥感与野外验证：

• 通过分析水体浊度、叶绿素、海面盐度等遥感指标，监测洪水在河口与近海的扩散范围，并与地面取样水质结果进行比对校正，得到对海洋生态环境冲击的综合判断。