非常规水源补给的城市河道型水库水质改善与水生态修复专栏序言

沙河水库是北运河上游水系重要的节点和多源污染的重要聚集处.基于国家水专项北运河项目的“源-流-汇”全过程污染防控思路,沙河水库课题以改善水环境质量、提升水生态功能为目标,统筹“水环境、水资源、水生态和水动力”,识别和诊断其主要问题,研发与集成面向沙河水库的水环境质量改善与水生态修复关键技术;通过水位调控和工程示范,形成了适于非常规水源补给的城市河道型水库水质改善与水生态修复综合集成技术,支撑了沙河水库水环境质量改善及水生态修复综合示范区建设,促进了沙河水库水质改善和水生态功能提升,并支撑“北京市昌平区沙河湿地公园”项目获得了北京市发展和改革委员会批复立项.     

京津冀地区流域水质目标管理技术集成研究

流域水质目标管理已成为发达国家水环境管理的主要模式。京津冀地区是海河流域的核心区域,也是国家生态环境保护的重点地区。针对京津冀地区水资源、水环境、水生态（简称“三水”）统筹系统管理中面临的水资源短缺和统筹调配能力不足、水环境污染严重和协同治理水平较弱以及水生态退化且稳定性趋向脆弱等问题,从“十一五”“十二五”及“十三五”国家水体污染控制与治理科技重大专项（简称水专项）涉及到京津冀管理技术相关研究内容的项目及课题中提炼关键技术并进行集成,根据技术特点对集成技术从生态水量保障管理技术与政策,基于水资源、水环境、水生态3个方面进行凝练,进一步构建京津冀地区“三水”统筹的流域水质目标管理集成技术体系框架。应用集成技术对京津冀地区重点流域水质目标管理思路的构建展开思考并提出工作建议,以期支撑京津冀地区经济社会与生态环境保护协同发展新形势下水生态环境精细化管理能力提升。     

“三水”统筹视角下京津冀地区城市水生态环境保护策略分析

明确京津冀地区水生态环境保护方向与策略,对于实现京津冀水生态环境保护和高质量协同发展,以及2035年美丽中国建设目标具有重大意义.在水资源、水环境、水生态的“三水”统筹视角下,面向京津冀地区水生态环境管理问题和需求,以重点城市作为基本分析单元,从“三水”以及社会经济发展水平、污染物排放量和环境治理力度这6个维度研究构建水生态环境保护策略分析体系,为量化水生态环境保护水平提供逻辑框架.在设立理想值的基础上应用PROMETHEE-GAIA方法分析京津冀各城市水生态环境现状与理想值之间的差距,因地制宜制定各个城市水生态环境保护策略.结果显示水生态环境保护综合水平从高到低依次为：北京市>天津市>秦皇岛市>衡水市>张家口市>廊坊市>净流(Phi)均值>邯郸市>承德市>沧州市>保定市>唐山市>石家庄市>邢台市,各城市水生态环境保护水平距离理想值仍有不小的差距;分别从单维度和单指标层次分析得到各城市水生态环境保护的优势和劣势,在此基础上,提出京津冀区域城市未来水生态环境保护策略,助力京津冀地区水生态环境保护.     

流域水环境综合治理技术体系研究:以兆河流域为例

采用中国电建集团已形成的"以水环境改善为核心,以水资源保障、水生态修复为重点的五位一体综合治理技术体系"研究成果,以环巢湖的兆河流域为例,基于污染物总量控制、生态基流和水生态系统平衡分别确定水环境改善方案、水资源保障方案和生态修复方案,并评价工程实施后水质达标状况。结果表明:兆河流域污染源贡献量最高的类型为城镇生活源,污染负荷最高的小流域为县河;流量在75%保证率下兆河流域COD、NH_3-N、TP和TN的水环境容量分别为5438. 61,370. 42,70. 76,367. 50 t/a;县河流域污染负荷削减分配量最高;水环境、水资源和水生态措施实施后,兆河流域污染负荷低于水环境容量限值。     

基于“源-流-汇”的非常规水源补给河流水质改善与水生态修复专刊序言

北运河是北京市重要的绿色生态走廊，贯穿联络京津冀协同发展多个关键节点.北运河主要由来自于城市污水处理厂排水等非常规水源补给，其水环境治理和水生态修复不仅是支撑京津冀生态文明建设的核心，而且是支撑北京城市副中心等重点区域水生态环境改善的重要环节.本专刊是国家水专项"北运河项目"团队近年来科研成果的总结，从"源-流-汇"全过程污染防控的角度出发，在"源削减"-多源污染防控、"流改善"-河流水质改善与生态修复、"汇景观"-库区水质改善与生态修复三个方面对研究和实践进行了梳理总结，以期为北运河流域绿色生态廊道构建提供科技支撑.     

国土空间规划中水生态空间及保护线的多维识别技术与应用

水资源短缺制约了很多城市的发展,而水资源的可持续利用潜力与承载能力与水生态空间密切相关。综合考虑水生态空间的系统性和完整性,以济南市为例界定了水生态系统的功能属性,明晰了水生态空间和水生态保护线的基本概念,利用GIS空间分析技术,并协同多种涉水规划,集成水生态系统的复杂功能,提出了水生态空间和水生态保护线划定技术方法,对于城市水生态系统保护及优化国土空间格局具有重要支撑作用。研究结果表明：济南市水生态保护线面积为1992.2 km²,水生态保护线面积仅占水生态空间的60.2%,两者的保护范围有明显差异。从不同维度表征了济南市水生态系统保护空间的分布特点,其中,陆域空间是保障水生态系统服务功能的重要组成部分,滨水岸线是水生态系统最脆弱的区域,水文化空间还有很大潜力有待挖掘,济南市在保障水安全和改善水环境等保护目标上面临较大压力。     

长江中下游城市水生态环境综合整治对策与路线图

为提升我国长江中下游城市水生态环境质量,以该地区65个地级市为研究对象,总结城市水资源、水环境、水生态现状,并进行相应的问题解析。结果表明：长江中下游地区城市用水量大、再生水利用率低导致水资源压力较大;污水排放量大、工业污染严重、管网及污水处理厂效能较差、地表径流污染负荷大、水动力不足、水体连通性受阻、湖泊面积萎缩等原因导致城市水体水质较差、水生态功能退化、湖泊富营养化。基于城市水生态环境问题解析的结果,确定地区城市水生态环境近期(2021—2025年)、中期(2026—2030年)和远期(2031—2035年)3个阶段的目标,提出各阶段对应的水资源、水环境、水生态等方面的水生态环境综合整治对策和路线图。     

中国水生态文明发展水平的空间格局及收敛性

分析水生态文明发展水平的空间关联及其收敛性有助于水生态文明协同建设。从水安全、水生态、水环境、水节约、水监管和水文化6个维度构建评价指标体系,综合采用熵值法综合评价模型、探索性空间数据分析、时空跃迁测度方法和空间面板杜宾模型,对2010—2018年中国水生态文明发展水平的空间格局及收敛性进行了实证研究。研究发现:（1）中国水生态文明发展水平逐年提升,但水生态、水监管和水文化仍是主要短板;地区发展差异显著,从东往西呈“高—低—中”的分布特征。（2）中国水生态文明发展水平呈现显著的正向空间外溢效应和空间格局锁定特征,高高集聚区集中在东部沿海,低低集聚区集中在东北、西北、西南和长江中游地区,后者难以实现向HH型省区的跃迁。（3）全国及东、中、西部地区水生态文明发展水平均存在α收敛、绝对β收敛和条件β收敛;东部绝对β收敛最快,中部条件β收敛最快,西部绝对和条件β收敛均最慢。（4）经济发展水平、人口密度、人力资本和技术进步等对水生态文明发展水平的收敛有显著影响,但存在明显的地区异质性。据此提出具体化的对策建议。     

水功能区划的问题识别及相应对策

总结和评价了现行水功能区划存在的3方面问题:尚未落实流域综合管理模式;以人类用水功能需求为区划基础,未考虑水生态系统的需水要求;管理目标体系不完整,忽视水资源、水环境与水生态之间的耦合关系与近中远期的动态调控.在此基础上,结合流域管理、综合水资源管理、水生态系统完整性评价、水生态服务功能和生态环境需水等理论或方法,提出补充现行水功能区划的3个协调对策:构建“源头控制”的流域综合管理模式;协调人类需求用水功能与水生态需求功能;形成“水资源-水环境-水生态”三位一体和近中远期动态调控相结合的综合管理目标体系.     

长江流域四川区域城市水生态环境问题解析及治理对策

以长江流域四川区域18个城市为研究对象,分析了近5年区域内长江干流（四川段）、支流岷沱江和嘉陵江流域典型城市建成区的水环境质量变化趋势及主要污染指标,估算流域内城镇生活源、工业源和城市面源化学需氧量（COD）、氨氮、总氮（TN）和总磷（TP）污染排放负荷,解析城市水生态环境问题及成因。结果表明：近5年长江流域四川区域城市水体水质逐年向好,TP、氨氮、TN和COD是区域内水体的主要污染指标;城镇生活源为区域城市的主要污染源,城市基础设施建设不足、部分城市工业污染问题突出、丰水期城市面源负荷较大、资源型和水质型缺水并存等导致了城市水生态环境问题。在此基础上,提出通过推进城镇污水收集和处理系统提质增效、实施典型工业废水专项治理、建设溢流污水处理设施、开展城市水体生态修复等措施进一步提升长江流域四川区域城市水生态环境质量。     

辽河流域水污染治理历程与“十四五”控制策略

为明晰辽河流域水污染治理“十四五”需求,进一步科学合理地推进辽河流域治理与保护进程,通过调研历史监测数据、统计年鉴等资料,回顾辽河流域水环境演化和治理历程.将辽河流域的治理分为3个阶段:第1阶段（1991—1999年）,该阶段流域水环境呈重度污染并持续恶化,环境治理逐渐起步;第2阶段（2000—2006年）,该阶段辽河流域水质恶化趋势基本得到遏制,控源治污初显成效;第3阶段（2007—2019年）,该阶段辽河流域水质优良比例整体持续提升,国家水体污染控制与治理科技重大专项有力支撑流域综合调控.辽河流域水污染治理颇显成效,但仍存在以下主要问题:①辽河流域水污染治理经历了从单一的控源治污向河流综合治理转变,污染程度由重度转为轻度,但流域水污染控制依然不容乐观;②辽河流域属寒冷地区缺水型河流,生态流量不足;③水质改善及水生态恢复成果不稳定;④流域管理机制体制有待完善.“十四五”应针对性增设分水期考核方式和水生态考核指标,完善水环境标准;坚持水资源、水环境、水生态“三水”统筹科学施治,构建减排和增容相结合的水污染控制模式,推动水量、水质、水功能良性循环发展;建立流域统筹管理、垂直领导的管理体制,制定辽河流域河流空间管控的长效机制,促进环保技术产业化,发展流域循环经济,缓解经济社会发展与水环境保护矛盾,最终实现流域经济社会可持续健康发展.      

黄河流域水生态环境保护促进高质量发展的战略研究

文章总结了黄河流域水生态环境保护取得的成效,分析了在水环境、水资源、水生态、水风险方面存在的问题;梳理了墨累—达令河流域、以色列、莱茵河流域等国际实践,对黄河流域水生态环境保护提出了推进“四水”统筹、持续改善水环境质量、转变高耗水方式、推进水生态系统保护修复、强化协同治理等建议,以期通过高水平保护促进黄河流域高质量发展。     

海河70年治理历程梳理分析

海河是中国华北地区最大的水系,承载着京津冀城市群经济社会的发展.为总结海河水生态环境的变化趋势,梳理海河水污染防治与保护的经验,采用文献调研等方法系统整理分析了新中国成立以来海河流域旱涝灾害、水污染事件以及治理和管理措施,将海河治理分为4个阶段:第一阶段（1949—1971年）旱涝灾害频繁发生,遵循“上蓄、中疏、下排、适当滞”思路,进行抗旱防洪等水利工程建设;第二阶段（1972—1995年）流域经济快速发展,水质急剧恶化,以提升防洪标准和强力治理污染源为思路,进行旱涝灾害和水体污染的共同治理;第三阶段（1996—2005年）水体污染趋势得到遏制,以“关、停、并、转”为主要手段进行污染物的源头削减;第四阶段（2006年至今）海河被列入水体污染控制与治理科技重大专项（简称“水专项”）重点示范流域,在“控源减排、减负修复、综合调控”思路指导下,以水专项科技成果为支持,推动流域水体污染的系统治理.与20世纪90年代相比,2019年海河水质明显改善,GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅰ~Ⅲ类水质断面比例从1998年的25.3%升至2019年的51.9%,劣Ⅴ类水质断面比例从59.6%降至7.5%.但是海河水污染形势仍然严峻,依然存在水资源短缺、水污染压力大、水生态受损等问题,海河治理应遵循流域水质目标管理的思路,统筹好水资源、水环境、水生态,保障海河生态基流,改善水环境质量,恢复和维护健康河流生态系统功能.      

滇池流域水生态环境演变趋势、治理历程及成效

为总结滇池治理成效并系统分析滇池水环境综合治理存在的问题,采用文献调研等方法梳理了滇池水质演变过程及治理与管理措施。将滇池的治理分为4个阶段：1）探索治滇阶段（1988—1995年）,针对滇池水质显著下降问题,初步探索治滇的方式方法;2）工程治滇阶段（1996—2006年）,针对污水排放量、工农业发展取水量增多的情况,采取以点源污染控制为主导的工程治理模式;3）系统治滇阶段（2007—2015年）,2007年滇池被列入国家水体污染控制与治理科技重大专项（简称水专项）,中央和地方协同治理,科学提出了以“六大工程”为主线的综合治污思路,以水专项科技成果为支撑,推动流域水体污染系统治理;4）精准治滇阶段（2016年至今）,形成了“科学治滇、系统治滇、集约治滇、依法治滇”的新思路,加强精细化管理,推进科技攻关与成果应用,滇池水质显著提升。针对当前滇池水生态环境问题仍较严峻,存在水资源匮乏、流域面源污染负荷重、水生态受损等问题,提出“十四五”期间滇池治理应遵循流域水质目标管理的思路,统筹推进水资源、水环境、水生态治理与管理,加快环境基础设施建设,强化流域水体置换,恢复和维护湖泊生态系统功能。     

曲靖中心城区水环境保护对策探索

曲靖市中心城区麒麟区是珠江源头南盘江干流的第一城,多年来,南盘江干流上段水质为劣Ⅴ类。经过城区的两条支流白石江、潇湘江水环境建设是园林城市建设的重要组成部分。通过水环境建设,从保护水源、高效利用水资源以及水生态环境改善等方面,完成地表水、地下水功能区划目标;应用提高江、河、湖泊等水体沿岸绿化率,增强水生态滤污或截污能力;保护水生生物,保护水生态安全,提高生态效益;加强水利风景区建设,优化景观效应;深入开展水环境综合整治工作,打造青山秀水的"生态城市"。     

长江干流江苏段及环太湖区域典型城市水生态环境问题解析及控制对策

长江下游江苏段及环太湖区域作为我国经济高度发达的区域之一,城市发展带来的污染物排放量不断增加但污水收集处理能力有限等原因使得区域内城市水生态环境出现一系列问题。以该区域内10个城市为研究对象,从水环境质量、水资源、水生态和饮用水安全4个方面总结区域城市水生态环境特点,从污染源排放负荷、城市污水收集处理利用、城市面源、工业污染及风险、水生态等方面解析区域城市水生态环境存在的问题。结果表明：区域内城市主要污染源为生活源,但城市面源占比也较大;区域污水收集与处理利用能力有待提升,雨季水质较差;工业污染呈现明显的化工及纺织印染行业污染特点;城市化干扰带来的区域湖泊富营养化、河网水系结构改变等导致水生态功能退化。根据区域城市特征问题及解析结果,提出水资源保护、城市生活源控制、城市面源控制、工业污染及风险防控与水生态修复的对策建议。     

流域水质目标管理技术研究(Ⅱ)——水环境基准、标准与总量控制

水环境质量基准与标准是有效实施环境水质目标的主要基础和管理依据. 明确了水环境质量基准与标准的基本概念,系统地介绍了国外水环境质量基准与标准的研究、使用现状以及我国流域水环境污染和环境标准建立的特征,阐述了水环境质量基准与标准在环境毒理学评估、污染物风险识别、水生态污染效应、沉积物质量控制研究等方面的应用与发展趋势. 结合我国水环境质量基准与标准研究的实际,提出了建立我国在新型污染物和复合污染水质基准两方面的研究内容,并对我国水质基准支持条件下的水生态安全以及污染物总量控制研究做进一步探讨.       

太湖流域工业园区水风险评估体系的建立与实例研究

太湖流域是我国经济最发达地区之一,但其流域水环境污染较为严重,而正确评价工业园区水风险可以有效帮助园区实现水风险管理.在WWF（世界自然基金会）和DEG（德国投资与开发有限公司）开发的全球水风险评估体系的基础上,根据太湖流域的水环境状况、工业园区的管理模式及相关标准法规,确定了太湖流域工业园区水风险评估指标,包括9项物理风险指标、6项监管风险指标和9项声誉风险指标.指标权重的确定采用层次分析法,指标的分级采用5级5分制,风险综合评分值计算采用综合指数加权求和法,建立了太湖流域工业园区水风险评估体系.结果显示,准则层物理风险、监管风险和声誉风险的权重分别为0.443 4、0.169 2和0.387 4,其中,“万元工业增加值新鲜水耗”（权重为0.214 0）、“工业园区废水排放达标率”（权重为0.270 7）和“媒体对工业园区企业的负面报道”（权重为0.251 6）指标分别在物理风险、监管风险和声誉风险中所占权重最大.在太湖流域选取了一个纺织工业园区进行实例分析,评估结果表明,2015年该工业园区物理风险值为3.622 5,监管风险值为2.980 8,声誉风险值为3.203 4,综合水风险值3.351 5,风险等级为Ⅳ级,属高风险,原因与该园区万元工业增加值新鲜水耗高、附近河流水质较差、公众满意度低和废水排放达标率相对不高有关.      

2019中国城市水环境与水生态发展大会专刊序

正改革开放40年,中国城市水环境经历了复杂而剧烈的变化,"质"成为这些变化的核心伤痛。我们承受了粗放式发展带来的任性之果、黑臭之殇,又在痛定思痛中回归理性和自然。为此,四十年来我们以水质改善为核心,紧紧围绕水质与健康、水质与循环、水质与生态三个关键问题,努力化解了发展与保护的矛盾、不断实现了从污染到清洁的质变,坚定践行山水林田湖综合治理的科学理念,水环境质量改善成为生态文明建设的亮丽风景。可以认为,当今中国水环境保护、治理和修复取得的巨大成就也是世界环境史上的一个伟大创举。     

长江流域水生态环境安全主要问题、形势与对策

为进一步深化长江流域水生态环境保护的系统性、整体性科学认识,围绕长江水生态环境安全的主要问题及形势进行了剖析,提出了进一步加强长江流域水生态环境安全保障的对策建议.研究表明:在水环境质量方面,磷污染成为制约水质改善的主要影响因素,农业源排放量占比高,但工业源入河对水体的影响更直接,水库群运行带来的水沙条件变化对磷污染沿程演变有明显影响;在水生态健康方面,长江水生生物资源衰退、湖库富营养化格局发生改变、湿地生态功能退化问题突出;在水环境风险方面,化工围江、航运污染风险引起广泛关注.当前长江流域面临着源头区水资源战略储备减少、区域经济发展与生态环境保护双重压力仍较大、水环境质量仍存问题隐患、水生态系统退化态势未得到根本遏制等复杂且严峻的形势,未来长江水生态环境安全保障仍有诸多挑战.建议统筹长江全流域“一盘棋”,推进区域绿色协调发展,强化磷污染点面源综合管控,着力提升水生态健康水平,同时加快水环境风险隐患排查整治,强化科技创新有效供给.