京津冀地區(qū)是我國環(huán)渤海經(jīng)濟地帶的中心區(qū)域，也是全國經(jīng)濟發(fā)展的第三增長極，但區(qū)域水資源極度短缺、水環(huán)境污染程度全國最重、首都圈發(fā)展需求與區(qū)域資源環(huán)境承載力先天不足矛盾突出。
2015年，京津冀協(xié)同發(fā)展上升為國家重大戰(zhàn)略，為助力京津冀協(xié)同發(fā)展戰(zhàn)略在生態(tài)環(huán)境保護領(lǐng)域率先實現(xiàn)突破，“十三五”期間，水體污染控制與治理科技重大專項（以下簡稱“水專項”）在“十一五”十大流域、“十二五”三河三湖任務(wù)布局基礎(chǔ)上，設(shè)置了京津冀區(qū)域水污染控制與治理成套技術(shù)綜合調(diào)控示范標志性成果，為立足解決區(qū)域協(xié)同發(fā)展面臨的重大水問題提供創(chuàng)新引領(lǐng)和科技支撐。
目標愿景
現(xiàn)實需求：
生態(tài)環(huán)境問題嚴重，成為首都圈發(fā)展突出短板
在國家戰(zhàn)略需求方面，一是首都圈發(fā)展需求與區(qū)域資源環(huán)境承載力先天不足矛盾突出，
京津冀區(qū)域是我國資源環(huán)境與社會經(jīng)濟發(fā)展矛盾最尖銳的區(qū)域，自然資源稟賦極度短缺，成為首都經(jīng)濟圈持續(xù)發(fā)展的突出短板。二是國家級重大戰(zhàn)略工程實施對區(qū)域生態(tài)環(huán)境提出更高要求，京津冀區(qū)域是我國改革創(chuàng)新需求最大的區(qū)域，對國家級重大戰(zhàn)略及工程實施的支撐能力有待持續(xù)提升。
在生態(tài)環(huán)境保護需求方面，京津冀區(qū)域水生態(tài)環(huán)境問題突出。一是區(qū)域水資源極度匱乏導(dǎo)致水生態(tài)系統(tǒng)接近崩潰，“有河皆干”現(xiàn)象突出，生態(tài)系統(tǒng)破損嚴重。連續(xù)多年，京津冀水資源總量僅占全國約0.5%。河湖水系連通性被破壞，水生態(tài)系統(tǒng)難以維系。二是區(qū)域水環(huán)境污染程度為全國最重，“有水皆污”問題明顯。京津冀區(qū)域所在海河流域是我國水污染最嚴重的流域，因天然徑流缺乏，再生水成為地表水體主要補給來源
河流生態(tài)廊道建設(shè)：
建立技術(shù)體系，開展生態(tài)文明探索
圍繞人水和諧，以讓群眾擁有更強生態(tài)環(huán)境獲得感和幸福感為目標，按照山水林田湖草沙系統(tǒng)治理、“三水”統(tǒng)籌、治理體系與管理體系結(jié)合的研究思路，水專項研究組提出了“三廊、三區(qū)和三城”的“三、三、三”研究任務(wù)戰(zhàn)略布局，與京津冀協(xié)同發(fā)展先行啟動區(qū)“一核、雙城、三軸、四區(qū)、多節(jié)點”的功能布局高度重合，形成“一河貫通、雙翼齊飛、一區(qū)分三片、三廊連三城”的任務(wù)部署。
專項布局以永定河、北運河、白洋淀－大清河三條廊道為主線，跨越京津冀協(xié)同發(fā)展的西部生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)、中部核心功能區(qū)、東部濱海發(fā)展區(qū)三個片區(qū)，連接北京、天津和雄安三個重大節(jié)點城市；任務(wù)設(shè)置突出北京城市副中心和雄安新區(qū)規(guī)劃建設(shè)的環(huán)境科技需求，聚焦冬奧會、世園會等重大活動的水生態(tài)環(huán)境保障要求，體現(xiàn)出國家專項對國家重大戰(zhàn)略的響應(yīng)和科技支撐。
水專項立足京津冀區(qū)域特點，綜合應(yīng)用河流景觀生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、水文學(xué)、生態(tài)學(xué)的原理和方法，按照“山水林田湖草沙”系統(tǒng)治理思路和河流近自然恢復(fù)的理念（NBS），從“景觀格局構(gòu)建-水資源保障-水環(huán)境安全-水生態(tài)修復(fù)”角度，提出河流生態(tài)廊道理念和構(gòu)建技術(shù)框架，并應(yīng)用于永定河、北運河、白洋淀-大清河流域，提升京津冀區(qū)域水生態(tài)環(huán)境治理的系統(tǒng)性、整體性、協(xié)同性，實現(xiàn)“三水統(tǒng)籌”，支撐打通“水陸統(tǒng)籌”“ 陸海統(tǒng)籌”的技術(shù)瓶頸，探索京津冀區(qū)域生態(tài)文明建設(shè)的新模式。。
技術(shù)體系由污染物超凈排放技術(shù)體系和水生態(tài)環(huán)境管理技術(shù)體系組成
超凈排放技術(shù)體系是針對北方以再生水為主要補給源河流水質(zhì)難以達標的瓶頸問題，突破了滿足現(xiàn)實和未來需求相連接的高標準處理技術(shù)，形成超越排放標準與水質(zhì)功能區(qū)相銜接的、經(jīng)濟技術(shù)可行的凈化處理技術(shù)系統(tǒng)，實現(xiàn)國家水環(huán)境質(zhì)量管理目標，解決了京津冀重點河流穩(wěn)定達標和水資源有效補給的難題，包括京津冀城市污水高標準處理成套技術(shù)、濱海工業(yè)帶水環(huán)境負荷零增長和安全排放成套技術(shù)等。水生態(tài)環(huán)境管理技術(shù)體系則針對北方生態(tài)系統(tǒng)嚴重退化河流生態(tài)廊道構(gòu)建的難點問題，首次從流域尺度提出 “格局優(yōu)化、水質(zhì)安全、生態(tài)流量” 三位一體的流域生態(tài)廊道構(gòu)建成套技術(shù)，為大尺度復(fù)雜流域水環(huán)境、水資源、景觀格局綜合管理提供了新的思路，支撐河流生態(tài)廊道生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定維持和生態(tài)功能提升。
工程示范
永定河生態(tài)廊道重構(gòu)技術(shù)與綜合示范
永定河是串聯(lián)京津冀地區(qū)的生態(tài)大動脈，加快永定河綠色生態(tài)河流廊道建設(shè)已作為國家戰(zhàn)略得到各方高度關(guān)注。2016年12月印發(fā)的《永定河綜合治理與生態(tài)修復(fù)總體方案》中，明確提出永定河流域綜合治理目標：逐步將永定河恢復(fù)為“流動的河、綠色的河、清潔的河、安全的河”。 圍繞國家重大戰(zhàn)略需求，針對永定河流域水資源極度匱乏、水生態(tài)系統(tǒng)嚴重退化、水質(zhì)不穩(wěn)定達標的問題，統(tǒng)籌流域水資源、水環(huán)境、水生態(tài)的管理和治理，形成永定河生態(tài)廊道重構(gòu)技術(shù)體系，建設(shè)12項污染治理和濕地示范工程，產(chǎn)出了如下標志性成果：
一是突破生態(tài)空間優(yōu)化與水源生態(tài)涵養(yǎng)、流域水資源統(tǒng)一優(yōu)化配置與調(diào)控、多水源水質(zhì)水量聯(lián)合調(diào)度等技術(shù)瓶頸，形成以河流為主軸的“點-線-網(wǎng)-面”結(jié)構(gòu)的生態(tài)廊道網(wǎng)絡(luò)，提升永定河上游水源涵養(yǎng)功能，破解了北方水資源嚴重短缺地區(qū)生態(tài)水量保障技術(shù)難題，支撐“流動的河”目標實現(xiàn)。到2021年9月，永定河實現(xiàn)了自1996年以來的首次全線通水。
二是精細管控河流水質(zhì)和污染物排放，集成流域水質(zhì)目標精細化管理、微污染水體凈化技術(shù)和低溫河道仿自然梯級濕地氮磷削減技術(shù)，保障官廳水庫水質(zhì)穩(wěn)定達標，保障了2019年世園會和2022年冬奧會高標準賽事的高品質(zhì)水質(zhì)需求，實現(xiàn)世園會周邊8公里“枯河”重現(xiàn)清流，支撐永定河“清潔的河”治理目標。
三是在永定河流域構(gòu)建“上游山地森林水源涵養(yǎng)景觀、中游丘陵盆地農(nóng)業(yè)觀光景觀、下游平原都市親水景觀”三大特色景觀群；并圍繞關(guān)鍵生態(tài)節(jié)點，創(chuàng)新山地適應(yīng)性修復(fù)、低溫濕地水質(zhì)凈化、斷流河段綠色生境重建等技術(shù)。在官廳水庫建設(shè)低溫濕地，有效改善官廳入庫水質(zhì)；在永定河平原南段形成60.7公里沙質(zhì)斷流河段生態(tài)廊道貫通；新首鋼節(jié)點的五湖一線形成水面180平方公里，支撐永定河“綠色的河”目標實現(xiàn)。
北運河生態(tài)廊道修復(fù)綜合示范
針對北運河流域內(nèi)污染物超量排放、再生水出水水質(zhì)難以滿足水環(huán)境功能需求、人口增加和經(jīng)濟發(fā)展給流域水環(huán)境帶來沉重壓力等問題，以水質(zhì)改善為主、兼顧水生態(tài)修復(fù)為總目標，開發(fā)治理與管理統(tǒng)籌、水陸統(tǒng)籌、陸海統(tǒng)籌的北運河生態(tài)廊道重構(gòu)技術(shù)模式，通過在北運河典型區(qū)域開展綜合調(diào)控示范，助力北運河流域水環(huán)境穩(wěn)步提升、水生態(tài)功能持續(xù)向好。
一是系統(tǒng)開發(fā)碳源高效利用、A2O工藝提質(zhì)增效、臭氧氧化、碳（磷）高效濃縮分離和反硝化耦合厭氧氨氧化等高品質(zhì)再生水生產(chǎn)技術(shù)，支撐了北京和天津160余座污水處理廠群建設(shè)，保障每年超20億方污水高標準處理和再生回用。
二是開展生態(tài)清潔小流域建設(shè)與城鄉(xiāng)面源污染防治綜合技術(shù)綜合示范，構(gòu)建北京城市副中心水污染防治體系，助力“藍綠交織、水城共融”目標實現(xiàn)。
三是探索河道生態(tài)修復(fù)技術(shù)模式，保障河流空間結(jié)構(gòu)和生態(tài)功能。
四是治理與管理技術(shù)統(tǒng)籌、陸海統(tǒng)籌，保障濱海工業(yè)帶產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展和環(huán)境質(zhì)量，首次實現(xiàn)對產(chǎn)業(yè)復(fù)合區(qū)混合污水的高標準排放，助力構(gòu)建濱海先進制造業(yè)基地高質(zhì)量發(fā)展。
白洋淀—大清河生態(tài)廊道貫通綜合示范
白洋淀-大清河生態(tài)廊道構(gòu)建，貫徹落實習(xí)近平總書記“建設(shè)雄安新區(qū)，必須把白洋淀修復(fù)好、保護好”指示精神，統(tǒng)籌山水林田淀海系統(tǒng)治理，突破技術(shù)瓶頸，構(gòu)建并貫通了白洋淀-大清河生態(tài)廊道。實現(xiàn)“修復(fù)一片淀泊、支撐一座新城、管控一個流域、貫通一條廊道”，有力支撐了白洋淀生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃階段目標實現(xiàn)：
一是修復(fù)一片淀泊。突破梯級近自然濕地修復(fù)、精準生態(tài)清淤、淀區(qū)水動力提升技術(shù)瓶頸，建設(shè)6.34平方公里大規(guī)模近自然濕地系統(tǒng)，實現(xiàn)了每年1.5億立方米以上城市尾水全收集、全處理和全補給，實現(xiàn)淀區(qū)水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量整體提升，淀區(qū)水質(zhì)達十年來最好水平。
二是支撐一座新城。突破多重約束條件下新型城市水系統(tǒng)構(gòu)建的規(guī)劃建設(shè)技術(shù)，提出新型城市水系統(tǒng)構(gòu)建的雄安模式和雄安標準，引領(lǐng)未來城市水系統(tǒng)構(gòu)建。
三是管控一個流域。深化流域四級分區(qū)精細化水質(zhì)目標管理，推動“三線一單”成果落地，提出生態(tài)補水方案和長效機制，保障白洋淀生態(tài)補水和下泄生態(tài)水量。
四是貫通一條廊道。優(yōu)化生態(tài)脆弱型河流生態(tài)廊道構(gòu)建指標體系，構(gòu)建“五區(qū)十源三軸”大清河流域生態(tài)廊道格局，建設(shè)寬河槽生態(tài)改善示范區(qū)3平方公里，實現(xiàn)了鳥類生境改善和河岸帶生態(tài)修復(fù)，打通獨流減河入海通道。
京津冀地下水改善：
構(gòu)建污染修復(fù)與風(fēng)險防控體系，提升監(jiān)管水平
“十三五”期間，水專項在京津冀地區(qū)構(gòu)建了地下水污染修復(fù)和風(fēng)險管控技術(shù)框架體系，提出了京津冀地下水污染防控與修復(fù)建議，支撐京津冀地下水污染防治與修復(fù)技術(shù)工程化實施，提升京津冀地下水環(huán)境安全監(jiān)管水平。
地下水回補是系統(tǒng)解決城市供水安全、恢復(fù)水源地開采能力、改善地下水環(huán)境的有效措施。基于京津冀地下水資源嚴重虧損、地下水環(huán)境風(fēng)險日益加劇的現(xiàn)狀，突破地下水源地回補適宜性評價、回補水-地下水聯(lián)合調(diào)控等關(guān)鍵技術(shù)，科學(xué)劃定適宜回補區(qū)，明確地下水環(huán)境風(fēng)險，建立回補全過程的風(fēng)險管控技術(shù)與監(jiān)控體系。
為貫徹落實“水十條”及“土十條”、京津冀協(xié)同發(fā)展等國家重大戰(zhàn)略和計劃戰(zhàn)略任務(wù)，有效提升京津冀地區(qū)地下水污染綜合防治技術(shù)水平，針對京津冀地下水污染底數(shù)不清、機制不明、缺少適宜于京津冀平原區(qū)的地下水防治技術(shù)等問題，研發(fā)了精準識別-監(jiān)控預(yù)警-分級防治的成套技術(shù)，主要包括京津冀地下水污染精準識別與評價技術(shù)、地下水污染自動監(jiān)測技術(shù)和京津冀地下水污染分級防治技術(shù)等三項關(guān)鍵技術(shù)，為系統(tǒng)謀劃“十四五”規(guī)劃編制提供了重要的科學(xué)依據(jù)。
成果實現(xiàn)
綜合應(yīng)用成效顯著，取得深遠影響
河流生態(tài)廊道理念和管理與治理技術(shù)體系逐漸完善并得以大規(guī)模推廣應(yīng)用。首先是創(chuàng)新提出河流生態(tài)廊道構(gòu)建方法并不斷完善，其次提升了京津冀區(qū)域一體化水環(huán)境管理能力，促進了流域水環(huán)境治理的技術(shù)創(chuàng)新。
三條廊道綜合示范取得重大實施成效與深遠影響。永定河近40年首次全線通水，通過流域水資源和景觀生態(tài)流的循環(huán)貫通，實現(xiàn)永定河流域的生態(tài)廊道重構(gòu)，恢復(fù)永定河山地受損生態(tài)系統(tǒng)；北運河流域首次實現(xiàn)污水大規(guī)模高標準處理和再生回用，支撐北京城市副中心建設(shè)，助力京津兩地全面消除黑臭水體；支撐了雄安新區(qū)生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃編制與實施，入淀河流主要水質(zhì)指標明顯提升，實現(xiàn)白洋淀淀內(nèi)主要考核斷面水質(zhì)達到地表水Ⅲ類-Ⅳ類標準；突破了天津濱海工業(yè)帶水質(zhì)目標精細化管理和工業(yè)園區(qū)廢污水高標準排放技術(shù)瓶頸，有效改善天津濱海工業(yè)帶地表水和近岸海域水環(huán)境質(zhì)量，助力渤海綜合治理攻堅戰(zhàn)。
區(qū)域水環(huán)境總體大幅提升
總體來說，京津冀地區(qū)水環(huán)境治理體系和治理能力得到了大幅提升。健全了水生態(tài)環(huán)境標準規(guī)范體系，建成了一批水生態(tài)環(huán)境管理創(chuàng)新平臺，培養(yǎng)了一批水生態(tài)環(huán)境保護領(lǐng)域創(chuàng)新人才。未來還需進一步加強京津冀區(qū)域的流域統(tǒng)籌和一體化管理技術(shù)體系的發(fā)展與實踐，加強京津冀區(qū)域城市面源污染的全面管控，精準實施京津冀地下水防治管控工作。
本版撰稿
童克難 何佩佩
王凱軍 韓薇（清華大學(xué)）周俊麗 劉玥 劉泉利 王樂（中國環(huán)境科學(xué)研究院）
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