**篇重点河流治理修复理论与实践
本篇概述
我国河流面临水资源短缺和过度开发，工业、城市和农业农村造成的好氧有机污染、有毒有害污染严重，河流生境破碎、生态系统功能破坏等问题，导致河流生态功能低下、生物多样性丧失、河流水质污染、严重影响用水安全等后果。造成河流水污染的原因有3个：一是污染物排放量大，入河污染物负荷超过河流环境承载力；二是河流水资源配置严重失衡，生态用水严重不足，河流纳污稀释能力差；三是河流生态系统健康严重受损，自净能力差。究其根本，是流域经济社会发展与水资源和水生态承载力结构的失衡，导致了河流功能的退化。针对以上突出问题和深层次原因，水体污染控制与治理科技重大专项开展了河流治理与修复的理念创新、技术创新和理论创新。
1.河流治理修复的攻关目标、攻关思路、技术与理论突破
水专项河流主题的攻关目标是：围绕一个重大科学问题—探索和阐明不同类型河流流域水污染问题的形成机理，提出相应的污染控制技术原理和科学的综合整治方案；构建两个技术体系—国家河流水污染控制与治理技术体系、国家河流水环境管理技术体系；重点突破三类关键技术—耗氧污染形成机制、控制技术原理、管理机制与方法，河流水质风险形成机制、控制技术原理、管理机制与方法，河流生态系统退化和修复、生态系统完整性管理技术原理与方法。
水专项河流主题的攻关思路是：以控源减排为突破口，坚持流域水质目标管理，旨在恢复河流生态系统完整性和生态系统功能；着力研发河流水污染控制与水环境治理技术、河流水环境综合管理技术、受损河流生态修复与恢复技术。水专项启动实施以来，明晰了河流治理的思路和技术路径，以构建国家河流水污染控制与治理技术体系、国家河流水环境管理技术体系为目标，按照水专项控源减排、减负修复、综合调控三阶段战略部署，针对化学需氧量（COD）、氨氮（NH3-N）、有毒有害物质等污染物防控以及河流水生态修复，开展技术创新与集成；针对国家水污染防治重点流域的水环境问题，以创新和集成技术的工程示范为引领，推动流域水污染防治规划的制定和实施，在松花江、辽河、海河、淮河、东江等流域开展研究和示范，以及技术应用推广。
针对国家重点流域水污染治理的迫切需求，水专项重点在五大流域开展技术研发和示范。在松花江流域，着重研发以水质风险和突发污染事故控制为核心的国家高环境风险河流水污染防治与水质安全保障技术；在辽河流域，着重研发以黑臭水体消除与水质改善为核心的控源减排和水资源循环利用技术；在海河流域，着重研发以非常规水源补给为核心的重污染河流水质改善技术；在淮河流域，着重研发以污废水再生与生态安全利用为核心的闸坝型河流污染治理和生态修复技术；在东江流域，着重研发以管控饮用水源型河流风险、维护生态、保水甘甜为核心的水环境风险控制工程技术和综合管理技术。
水专项河流主题旨在通过流域个性化问题的解决，研发集成关键技术，破解各流域个性化难题，为流域治理和修复提供技术支撑；同时，总结凝练全国层面河流水污染治理的共性技术，构建治理与管理的技术体系，提升国家河流水污染控制与治理能力。因此，河流治理技术目标和流域治理目标的交互，形成了水专项技术研发和流域治理的矩阵式布局；在流域治理研究中凝练关键共性技术，在共性技术的产出过程中解决流域问题。
在水专项攻关过程中，重点突破了河流耗氧过程中对COD、NH3-N等的控制原理，基于河流污染源解析、水环境承载力与负荷分配计算的河流水质目标管理技术，研究水资源优化调配的水质保障技术，污染物水环境风险识别技术，石化、化工、冶金、造纸、纺织印染、制药、食品加工、制革、工业园区污染物的全过程控制技术和过程原理，农业面源污染控制和管理技术与原理，河流生态系统完整性评估技术，人工与自然耦合大型湿地生态系统恢复技术等一大批技术和原理。这些技术的研发、集成、示范、应用和推广，支撑了一批流域水污染治理与水环境修复工程的实施以及示范区的建设，支持了流域水污染防治规划和国家《水污染防治行动计划》的实施和目标实现。
2.坚持问题导向和目标导向，扎实开展不同流域治理与修复的技术、工程和综合示范
在流域示范方面，按照问题导向和目标导向，从问题出发，以实现流域治理为努力方向，水专项着力攻克流域水污染治理中的关键瓶颈问题；按照流域统筹、分区分类分期的思路，开展治理和管理技术的研发、集成与示范。
针对松花江流域高寒区高风险典型河流特征，重点突破了石化行业废水有毒有机物全过程控制关键技术，形成辨毒、减毒、解毒相结合的废水有毒有机物全过程控制技术模式；建立了基于“高风险源识别-诊断-监控预警”的高风险源管理系统和四级风险防控系统，建设了流域事故模拟与应急管理平台；构建了高寒区城市污水厂低温期稳定运行技术体系；研发了高寒区农田氮磷面源污染全过程控制技术与模式；形成了“生境修复-食物链延拓-生态需水保障”高寒区生态修复模式；提出了“双险齐控、冬季保障、面源削减、支流管控、生态恢复”松花江流域治理模式。水专项的攻关和示范，支撑了松花江流域风险污染物减排，实现了重点行业控源减排稳定达标，支持了流域水质改善以及流域部分区域水生态的恢复。
针对辽河流域北方缺水型重化工业重污染典型河流特点，以及结构性、区域性、流域性等污染特征，重点突破了冶金、石化、制药、造纸、印染、食品等行业水污染治理技术，农业面源污染治理技术，水生态修复技术；按照河流源头区、干流区和河口区的不同区位特点及治理修复问题，开展区域解决方案的创新设计和工程示范；积极支持“十二五”“十三五”国家重点流域水污染防治规划的编制；创新理念和理论，设计了大型河流保护区—辽河保护区，研编了分阶段的生态修复与保护方案；支持国家“水十条”和流域规划的实施；构建了辽河流域水污染治理和水环境管理两个技术体系，显著提升了流域水污染治理科技水平，支持流域水质持续改善，促进了以分散式污水治理为特色的环保产业化发展，推动了流域水污染治理市场化机制的有效发挥。
针对淮河流域“闸坝多、污染重，基流匮乏、风险高、生态退化”等典型特征，水专项确定了“抓住关键问题、聚焦重点区域、设立阶段目标、突破关键技术、改善流域水质”的治理策略，选择淮河流域污染*严重的典型闸坝型河流贾鲁河—沙颍河和南水北调东线过水通道—南四湖为重点治理综合示范区，实施了从重点污染源治理、河流生态修复、水环境精准管理与产业化推广应用的“点—线—管—面”综合治理技术路线。在“点”上，重点突破了以两相双循环厌氧反应器能源化-芬顿流化床深度处理-人工湿地无害化生态净化为核心的农业伴生工业废水能源化与无害化处理、以流化态零价铁还原-流化床芬顿氧化为核心的精细化工废水深度处理与毒性减排、以多点好氧-缺氧-好氧（OAO）和磁性树脂吸附为核心的城镇污水深度处理与生态安全利用、以“种-养-加”农业废弃物资源循环利用为核心的半湿润农业区面源污染防控等一系列重点污染源控制与治理关键技术；在“线”上，自主研发了以基质调控为核心的梯级序列生态净化、以微生境构造为核心的近自然生态系统恢复等闸坝型河流生态修复关键技术，形成了淮河水生态修复范式；在“管”上，建立了基于“行业间接排放标准-小流域排污标准-河流水质达标标准”有序衔接的闸坝型河流的“三级标准”体系，突破了基于“生态基流保障-大型污染事故防范-水生态安全防控”的闸坝型重污染河流水质-水量-水生态联合调度技术，有效防范突发污染事故发生，显著提高了生态用水保证率；在“面”上，沿淮河建立了8个成果产业化推广平台和3个技术创新联盟，构建了以“技术研发-成果孵化-联盟集成-平台推广-机制保障”为核心的全链式水专项成果转化与产业化创新体系。通过贾鲁河和南四湖的综合治理实践，创新构建出基于“三级控制、三级标准、三级循环”的闸坝型重污染河流“三三三”治理模式与蓄水型湖泊“治用保”治污模式，实现了贾鲁河—沙颍河水环境根本性好转，保障了南水北调东线输水水质安全，有力支撑了淮河流域水环境质量持续显著性改善。
针对东江流域高质量发展要求、高经济密度、高发展速度、高水质要求、高强度控污的“五高”特点，从水质风险、生态风险、健康风险三个方面，集成创新包括控制风险（控）、维护生态（维）、保水甘甜（保）、高质发展（发）在内的水源型河流水环境风险控制工程技术体系和水环境综合管理技术体系；按照“一区一策”技术路径集成研发上游水源区清洁产流、中游输水通道区清水入江、下游受水区脱毒减害和高强度控污等工程技术；研发以“监测、估算、评估、控制”为主线的优控污染物、生物毒性和水华水生态风险综合管理技术；构建华南地区感潮河流高精度水环境实时模拟系统，建成水源型河流水质风险管理决策支持平台并实现业务化运行；积极支撑东江水源安全保障工作，促进深圳这个中国特色社会主义先行示范区的水源安全保障更加有力；编制《水体达标方案编制技术指南》《东江流域生态环境保护方案》，支持“水十条”重点任务落地，为《广东省水污染防治行动计划实施方案》提供科技支撑。通过水源型河流水环境风险控制工程技术体系和水环境综合管理技术体系集成研发，显著提升了东江流域水质风险防控和决策支持能力，实现了水源型河流从“水质管理”向“水生态管理”、从“静态管理”向“实时过程管理”、从“达标管理”向“风险管理”的重大转变，促进以“五高”为特征的水源型流域高质量发展。
3.河流治理与修复的理论总结
流域水污染治理与修复理论的创新，源自对国内外先进经验的学习和流域治理科技创新与管理支撑的实践。总结水专项技术与理论创新成果，形成我国河流流域治理与修复的理论体系，可以支撑和引领河流水污染治理及水生态修复的管理与实践。通过梳理总结水专项多年来的创新研究和成果应用示范经验，我国河流水污染治理和管理的理论可以简要概括为“1332”：一个目标、三个划分、三个协同、两个机制。
一个目标，即河流水污染控制、水环境治理和水生态修复的根本目标是不断改善流域水生态环境质量，提升河流生态系统完整性，实现河流水生态系统健康。三个划分，即河流治理的宏观策略为分区、分类、分期。分区，*先是针对我国国土空间自然地理、气候特征、经济社会等差异，实施重点流域治理管理的“一河一策”；其次是在流域内，根据地理、水文、水生态等开展流域水生态环境功能分区，以实施流域内治理管理的“一河一策”“一区一策”。分类，主要针对制约流域水生态环境质量改善的关键因素，如水资源、水环境、水生态，有机物COD、NH3-N、毒害物，工业源、城镇源、农业源等，研究分类的治理技术和管理措施。分期，针对全国水环境形势、不同流域治理进程差异、水污染治理的阶段性特征，实施分期治理。三个协同，即河流治理要实施治理和修复协同：水污染治理与管理的协同、水污染治理与水生态修复的协同、水量管理与水质管理的协同。两个机制，一是充分发挥政府对区域流域水生态环境质量负责的机制，发挥河长制、国家财政资金支持与引导机制的作用；二是不断推动生态环保产业化，充分发挥市场机制在流域治理与修复中的作用。
以上理论是对水专项各大流域治理创新实践的基本总结。本篇针对我国不同地区的典型流域，分别总结了各流域治理与修复的理论，包括流域水污染和水生态退化的成因与机制；流域治理和修复的技术与理论创新，突出技术创新及示范效果；*后总结本流域治理的理论，主要侧重于治理策略，既是对过去创新实践的总结，又为未来发展指出了方向。本篇对每个流域都有系统的总结，主要包括流域概况、关键问题诊断、污染成因和生态退化机制、治理策略和技术路线图、关键技术研发与应用、水专项实施成效、经验总结与重大成果、未来展望与重大建议，不仅内容上更加丰富，还体现了理论与实践的有机结合—创新与实践催生理论，理论指导创新活动与实践应用。
第1章松花江流域治理修复理论与实践
1.1流域概况
1.1.1自然地理状况
1.基本概况
松花江流域位于我国东北地区，是我国七大江河流域之一；河长居长江、黄河之后，位居全国第三；水资源总
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