京津冀地區是我國環渤海經濟地帶的中心區域，也是全國經濟發展的第三增長極，但區域水資源極度短缺、水環境污染程度全國最重、首都圈發展需求與區域資源環境承載力先天不足矛盾突出。
2015年，京津冀協同發展上升為國家重大戰略，為助力京津冀協同發展戰略在生態環境保護領域率先實現突破，“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”三河三湖任務布局基礎上，設置了京津冀區域水污染控制與治理成套技術綜合調控示范標志性成果，為立足解決區域協同發展面臨的重大水問題提供創新引領和科技支撐。
目標愿景
現實需求：
生態環境問題嚴重，成為首都圈發展突出短板
在國家戰略需求方面，一是首都圈發展需求與區域資源環境承載力先天不足矛盾突出，
京津冀區域是我國資源環境與社會經濟發展矛盾最尖銳的區域，自然資源稟賦極度短缺，成為首都經濟圈持續發展的突出短板。二是國家級重大戰略工程實施對區域生態環境提出更高要求，京津冀區域是我國改革創新需求最大的區域，對國家級重大戰略及工程實施的支撐能力有待持續提升。
在生態環境保護需求方面，京津冀區域水生態環境問題突出。一是區域水資源極度匱乏導致水生態系統接近崩潰，“有河皆干”現象突出，生態系統破損嚴重。連續多年，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，水生態系統難以維系。二是區域水環境污染程度為全國最重，“有水皆污”問題明顯。京津冀區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
河流生態廊道建設：
建立技術體系，開展生態文明探索
圍繞人水和諧，以讓群眾擁有更強生態環境獲得感和幸福感為目標，按照山水林田湖草沙系統治理、“三水”統籌、治理體系與管理體系結合的研究思路，水專項研究組提出了“三廊、三區和三城”的“三、三、三”研究任務戰略布局，與京津冀協同發展先行啟動區“一核、雙城、三軸、四區、多節點”的功能布局高度重合，形成“一河貫通、雙翼齊飛、一區分三片、三廊連三城”的任務部署。
專項布局以永定河、北運河、白洋淀－大清河三條廊道為主線，跨越京津冀協同發展的西部生態涵養區、中部核心功能區、東部濱海發展區三個片區，連接北京、天津和雄安三個重大節點城市；任務設置突出北京城市副中心和雄安新區規劃建設的環境科技需求，聚焦冬奧會、世園會等重大活動的水生態環境保障要求，體現出國家專項對國家重大戰略的響應和科技支撐。
水專項立足京津冀區域特點，綜合應用河流景觀生態學、環境科學、水文學、生態學的原理和方法，按照“山水林田湖草沙”系統治理思路和河流近自然恢復的理念（NBS），從“景觀格局構建-水資源保障-水環境安全-水生態修復”角度，提出河流生態廊道理念和構建技術框架，并應用于永定河、北運河、白洋淀-大清河流域，提升京津冀區域水生態環境治理的系統性、整體性、協同性，實現“三水統籌”，支撐打通“水陸統籌”“ 陸海統籌”的技術瓶頸，探索京津冀區域生態文明建設的新模式。。
技術體系由污染物超凈排放技術體系和水生態環境管理技術體系組成
超凈排放技術體系是針對北方以再生水為主要補給源河流水質難以達標的瓶頸問題，突破了滿足現實和未來需求相連接的高標準處理技術，形成超越排放標準與水質功能區相銜接的、經濟技術可行的凈化處理技術系統，實現國家水環境質量管理目標，解決了京津冀重點河流穩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、濱海工業帶水環境負荷零增長和安全排放成套技術等。水生態環境管理技術體系則針對北方生態系統嚴重退化河流生態廊道構建的難點問題，首次從流域尺度提出 “格局優化、水質安全、生態流量” 三位一體的流域生態廊道構建成套技術，為大尺度復雜流域水環境、水資源、景觀格局綜合管理提供了新的思路，支撐河流生態廊道生態系統穩定維持和生態功能提升。
工程示范
永定河生態廊道重構技術與綜合示范
永定河是串聯京津冀地區的生態大動脈，加快永定河綠色生態河流廊道建設已作為國家戰略得到各方高度關注。2016年12月印發的《永定河綜合治理與生態修復總體方案》中，明確提出永定河流域綜合治理目標：逐步將永定河恢復為“流動的河、綠色的河、清潔的河、安全的河”。 圍繞國家重大戰略需求，針對永定河流域水資源極度匱乏、水生態系統嚴重退化、水質不穩定達標的問題，統籌流域水資源、水環境、水生態的管理和治理，形成永定河生態廊道重構技術體系，建設12項污染治理和濕地示范工程，產出了如下標志性成果：
一是突破生態空間優化與水源生態涵養、流域水資源統一優化配置與調控、多水源水質水量聯合調度等技術瓶頸，形成以河流為主軸的“點-線-網-面”結構的生態廊道網絡，提升永定河上游水源涵養功能，破解了北方水資源嚴重短缺地區生態水量保障技術難題，支撐“流動的河”目標實現。到2021年9月，永定河實現了自1996年以來的首次全線通水。
二是精細管控河流水質和污染物排放，集成流域水質目標精細化管理、微污染水體凈化技術和低溫河道仿自然梯級濕地氮磷削減技術，保障官廳水庫水質穩定達標，保障了2019年世園會和2022年冬奧會高標準賽事的高品質水質需求，實現世園會周邊8公里“枯河”重現清流，支撐永定河“清潔的河”治理目標。
三是在永定河流域構建“上游山地森林水源涵養景觀、中游丘陵盆地農業觀光景觀、下游平原都市親水景觀”三大特色景觀群；并圍繞關鍵生態節點，創新山地適應性修復、低溫濕地水質凈化、斷流河段綠色生境重建等技術。在官廳水庫建設低溫濕地，有效改善官廳入庫水質；在永定河平原南段形成60.7公里沙質斷流河段生態廊道貫通；新首鋼節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。
北運河生態廊道修復綜合示范
針對北運河流域內污染物超量排放、再生水出水水質難以滿足水環境功能需求、人口增加和經濟發展給流域水環境帶來沉重壓力等問題，以水質改善為主、兼顧水生態修復為總目標，開發治理與管理統籌、水陸統籌、陸海統籌的北運河生態廊道重構技術模式，通過在北運河典型區域開展綜合調控示范，助力北運河流域水環境穩步提升、水生態功能持續向好。
一是系統開發碳源高效利用、A2O工藝提質增效、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再生水生產技術，支撐了北京和天津160余座污水處理廠群建設，保障每年超20億方污水高標準處理和再生回用。
二是開展生態清潔小流域建設與城鄉面源污染防治綜合技術綜合示范，構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。
三是探索河道生態修復技術模式，保障河流空間結構和生態功能。
四是治理與管理技術統籌、陸海統籌，保障濱海工業帶產業綠色發展和環境質量，首次實現對產業復合區混合污水的高標準排放，助力構建濱海先進制造業基地高質量發展。
白洋淀—大清河生態廊道貫通綜合示范
白洋淀-大清河生態廊道構建，貫徹落實習近平總書記“建設雄安新區，必須把白洋淀修復好、保護好”指示精神，統籌山水林田淀海系統治理，突破技術瓶頸，構建并貫通了白洋淀-大清河生態廊道。實現“修復一片淀泊、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環境保護規劃階段目標實現：
一是修復一片淀泊。突破梯級近自然濕地修復、精準生態清淤、淀區水動力提升技術瓶頸，建設6.34平方公里大規模近自然濕地系統，實現了每年1.5億立方米以上城市尾水全收集、全處理和全補給，實現淀區水生態環境質量整體提升，淀區水質達十年來最好水平。
二是支撐一座新城。突破多重約束條件下新型城市水系統構建的規劃建設技術，提出新型城市水系統構建的雄安模式和雄安標準，引領未來城市水系統構建。
三是管控一個流域。深化流域四級分區精細化水質目標管理，推動“三線一單”成果落地，提出生態補水方案和長效機制，保障白洋淀生態補水和下泄生態水量。
四是貫通一條廊道。優化生態脆弱型河流生態廊道構建指標體系，構建“五區十源三軸”大清河流域生態廊道格局，建設寬河槽生態改善示范區3平方公里，實現了鳥類生境改善和河岸帶生態修復，打通獨流減河入海通道。
京津冀地下水改善：
構建污染修復與風險防控體系，提升監管水平
“十三五”期間，水專項在京津冀地區構建了地下水污染修復和風險管控技術框架體系，提出了京津冀地下水污染防控與修復建議，支撐京津冀地下水污染防治與修復技術工程化實施，提升京津冀地下水環境安全監管水平。
地下水回補是系統解決城市供水安全、恢復水源地開采能力、改善地下水環境的有效措施。基于京津冀地下水資源嚴重虧損、地下水環境風險日益加劇的現狀，突破地下水源地回補適宜性評價、回補水-地下水聯合調控等關鍵技術，科學劃定適宜回補區，明確地下水環境風險，建立回補全過程的風險管控技術與監控體系。
為貫徹落實“水十條”及“土十條”、京津冀協同發展等國家重大戰略和計劃戰略任務，有效提升京津冀地區地下水污染綜合防治技術水平，針對京津冀地下水污染底數不清、機制不明、缺少適宜于京津冀平原區的地下水防治技術等問題，研發了精準識別-監控預警-分級防治的成套技術，主要包括京津冀地下水污染精準識別與評價技術、地下水污染自動監測技術和京津冀地下水污染分級防治技術等三項關鍵技術，為系統謀劃“十四五”規劃編制提供了重要的科學依據。
成果實現
綜合應用成效顯著，取得深遠影響
河流生態廊道理念和管理與治理技術體系逐漸完善并得以大規模推廣應用。首先是創新提出河流生態廊道構建方法并不斷完善，其次提升了京津冀區域一體化水環境管理能力，促進了流域水環境治理的技術創新。
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流的循環貫通，實現永定河流域的生態廊道重構，恢復永定河山地受損生態系統；北運河流域首次實現污水大規模高標準處理和再生回用，支撐北京城市副中心建設，助力京津兩地全面消除黑臭水體；支撐了雄安新區生態環境保護規劃編制與實施，入淀河流主要水質指標明顯提升，實現白洋淀淀內主要考核斷面水質達到地表水Ⅲ類-Ⅳ類標準；突破了天津濱海工業帶水質目標精細化管理和工業園區廢污水高標準排放技術瓶頸，有效改善天津濱海工業帶地表水和近岸海域水環境質量，助力渤海綜合治理攻堅戰。
區域水環境總體大幅提升
總體來說，京津冀地區水環境治理體系和治理能力得到了大幅提升。健全了水生態環境標準規范體系，建成了一批水生態環境管理創新平臺，培養了一批水生態環境保護領域創新人才。未來還需進一步加強京津冀區域的流域統籌和一體化管理技術體系的發展與實踐，加強京津冀區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）周俊麗 劉玥 劉泉利 王樂（中國環境科學研究院）
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