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近日，哈工大（深圳）土木與環(huán)境工程學(xué)院王旭教授聯(lián)合中科院生態(tài)環(huán)境研究中心研究員、清華大學(xué)特聘教授曲久輝院士團隊在長江流域水污染治理成效科學(xué)評估方面取得了重要進展，研究成果以“Improvement of the Yangtze River’s water quality with substantial implementation of wastewater services infrastructure since 2013”為題發(fā)表在全球工程綜合領(lǐng)域頂尖期刊、中國工程院院刊主刊《Engineering》，引起了廣泛關(guān)注。

據(jù)介紹，長江經(jīng)濟帶作為我國經(jīng)濟增長潛力最大的區(qū)域之一，是構(gòu)建以國內(nèi)大循環(huán)為主體、國內(nèi)國際雙循環(huán)相互促進新發(fā)展格局的重要抓手。經(jīng)濟社會的高速發(fā)展可能會給生態(tài)環(huán)境造成諸多影響，其中之一就是人類活動污水排放總量的快速增長。長江經(jīng)濟帶作為引領(lǐng)我國經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的生力軍，科學(xué)評估和揭示沿江城市群污水治理成效及影響因素，對于長江經(jīng)濟帶堅持生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展的戰(zhàn)略定位具有重要的意義，同時也能為粵港澳大灣區(qū)等其他重點區(qū)域的生態(tài)環(huán)境保護與經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展提供有益啟示和借鑒。

該研究采用物料平衡模型核算了2007–2017年間長江流域化學(xué)需氧量、氨氮和總磷等污染物的濃度變化趨勢，利用斯皮爾曼相關(guān)分析法、冗余度分析法等數(shù)據(jù)驅(qū)動型技術(shù)對影響長江流域污染物通量變化的關(guān)鍵因子開展了解耦，并結(jié)合長江經(jīng)濟帶117個主要城市的人口數(shù)量、國內(nèi)生產(chǎn)總值、污水基建投資總額、污水收集處理與排放總量等社會經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)，系統(tǒng)分析了主要驅(qū)動因素對長江流域污染物通量變化的貢獻率，揭示了污染物排放強度的時空異質(zhì)性，解析了城鎮(zhèn)污水系統(tǒng)快速發(fā)展對長流氮磷通量削減的作用效果。此外，研究團隊運用情景分析法模擬了長江流域污水治理提質(zhì)增效與資源循環(huán)的污染物減排效益，對2035年長江經(jīng)濟帶排水與污水處理基建投資規(guī)模進行了預(yù)測。

研究指出，長江流域的水污染治理成效總體向好，長江經(jīng)濟帶國內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）和沿江人類活動污水排放強度之間的強耦合在2013年之后呈現(xiàn)脫鉤趨勢，這主要得益于我國“十二五規(guī)劃”期間長江流域城鎮(zhèn)排水和污水廠基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展（圖1），且污水處理率的提升對長江磷通量的削減效果比氮通量更為明顯。研究還發(fā)現(xiàn)，城鎮(zhèn)排水管網(wǎng)建設(shè)對于長江水環(huán)境質(zhì)量改善發(fā)揮著跟污水廠同等重要的作用（圖2），這為我國全面開展污水治理提質(zhì)增效、完善和加強排水系統(tǒng)建設(shè)提供了科學(xué)的決策依據(jù)。研究提出，未來10–15年，長江流域城鎮(zhèn)污水治理如何實現(xiàn)從傳統(tǒng)以污染物去除為主的“灰色高碳模式”向以水載資源再生利用為導(dǎo)引的“綠色零碳模式”轉(zhuǎn)變，是長江流域水環(huán)境質(zhì)量取得根本性好轉(zhuǎn)和全面改善的關(guān)鍵。同時，這也會拉動長江經(jīng)濟帶城鎮(zhèn)排水和污水處理基建投資的新需求（圖3），促進長江流域生態(tài)環(huán)境保護與經(jīng)濟社會發(fā)展的協(xié)同增效。

論文的通訊作者為王旭教授和曲久輝院士，清華大學(xué)為第一作者單位，哈工大（深圳）為第一通訊單位。哈工大（深圳）、清華大學(xué)、中科院生態(tài)環(huán)境研究中心、湖北省環(huán)境科學(xué)研究院等國內(nèi)高校和研究所共同參與了此項研究工作，并得到了中國工程院咨詢項目、國家自然科學(xué)基金項目等項目和課題的支持。