前言

從第一屆到第五屆，中國城市水環(huán)境與水生態(tài)發(fā)展大會主題依次為“城市水環(huán)境水生態(tài)的可持續(xù)綠色未來”“疫情之下的水環(huán)境與水生態(tài)安全”“城市水循環(huán)和碳中和”“面向水生態(tài)健康,謀劃水科技未來”“低碳綠色流域構(gòu)建”，可以看出其中既有共性又有發(fā)展，不變的是水生態(tài)，變化的是從單一城市水環(huán)境突破到整個流域水生態(tài)格局的構(gòu)建，即系統(tǒng)思維統(tǒng)籌水的全過程治理，使整個水生態(tài)文明建設(shè)上升到一個新的高度、體現(xiàn)了水生態(tài)建設(shè)新的意義。

初夏的武漢，天空澄碧，纖云不染。

5月20至21日，第五屆中國城市水環(huán)境與水生態(tài)發(fā)展大會暨三峽環(huán)境科技大會在武漢開幕。14位兩院院士、外籍院士，長江經(jīng)濟帶部分省市，相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者，企業(yè)、行業(yè)協(xié)會代表等800余人齊聚一堂，共同圍繞“低碳綠色流域構(gòu)建”主題，聚焦流域保護治理，探索科技和管理創(chuàng)新。

第五屆中國城市水環(huán)境與水生態(tài)發(fā)展大會暨三峽環(huán)境科技大會在武漢開幕 攝影：胡九思

以長江為代表的大河流域水生態(tài)系統(tǒng)治理的最新動向是什么？長江大保護戰(zhàn)略實施的核心重點——管網(wǎng)治理又有哪些新進展？科技創(chuàng)新與長江大保護如何相互促進？……讓我們一起將目光投向這些水環(huán)境領(lǐng)域的前沿和熱點，一同感受科技背后的長江大保護力量。

系統(tǒng)推動：構(gòu)建全流域協(xié)同治理格局

污水處理以前是廠網(wǎng)分離、多頭管理，現(xiàn)在城市智慧“水管家”實現(xiàn)了系統(tǒng)化治理、廠網(wǎng)一體市場化管護；過去，長江流域是分段治、分開治，現(xiàn)在是水環(huán)境、水生態(tài)、水資源、水安全、水文化系統(tǒng)化治理的“五水共治”。這都是長江經(jīng)濟帶生態(tài)環(huán)境保護發(fā)生的顯著性變化。

在大會開幕式上，三峽集團董事長、黨組書記雷鳴山表示，系統(tǒng)性治理是長江大保護高質(zhì)量發(fā)展的根本方法。要圍繞管網(wǎng)為重點的“城市智慧水管家”這一系統(tǒng)治理模式，遵循“一城一策”，通過系統(tǒng)治理、標(biāo)本兼治，打造標(biāo)桿示范城市，實現(xiàn)整體見成效。

隨著長江沿江11省市共抓大保護的任務(wù)向縱深發(fā)展，如何通過大聯(lián)合帶動方方面面共同參與，推動長江流域上下游、左右岸、干支流協(xié)同保護與治理，成為社會關(guān)注的焦點。

在雷鳴山看來，實現(xiàn)流域綜合治理，需要通過齊抓共管的格局創(chuàng)新、系統(tǒng)治理的理念創(chuàng)新、一體推進的模式創(chuàng)新、智慧管理的技術(shù)創(chuàng)新來多輪驅(qū)動。“這樣的話，流域水資源利用才會更高效，水環(huán)境治理才會更系統(tǒng)、水生態(tài)保護才能更有力。”他說。

中國科學(xué)院院士、武漢大學(xué)教授夏軍認為，長江大保護及生態(tài)環(huán)境治理成效顯著，但仍面臨流域綜合治理的難題，尤其受到來自氣候變化和高強度開發(fā)的土地利用等變化影響，需要多學(xué)科聯(lián)合探索與研究其復(fù)雜機制，提高認知和預(yù)測能力。

“我們正在給長江建一個‘模擬器’，利用它來了解長江流域的‘前世今生’。”夏軍介紹，簡單來說，“長江模擬器”就是一個以大數(shù)據(jù)驅(qū)動的長江流域綜合模擬與調(diào)控決策系統(tǒng)，具有監(jiān)測、模擬、評價、預(yù)警、決策支持等功能，可以為長江大保護綜合治理提供科技支撐與決策支持。

“一盎司的預(yù)防大于一磅的治理”，中國工程院院士、中科院安徽光學(xué)精密機械研究所學(xué)術(shù)所長劉文清結(jié)合案例，具體介紹了水體浮游生物在線/現(xiàn)場熒光光譜監(jiān)測、深海溶解氣體激光光譜原位監(jiān)測技術(shù)等新一代監(jiān)測技術(shù)在水體環(huán)境監(jiān)測的多場景應(yīng)用。他認為，新形勢下實現(xiàn)綠色流域的系統(tǒng)治理，需要對流域環(huán)境的變化進行專業(yè)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)沫h(huán)境監(jiān)測，這樣才能順應(yīng)我國水環(huán)境保護新的形勢要求。

“生態(tài)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)與儀器，不僅是生態(tài)環(huán)境科學(xué)研究的‘先行官’，也是我國綠色低碳發(fā)展的‘倍增器’。”劉文清表示，水生生物監(jiān)測是未來水生態(tài)監(jiān)測重要方向，應(yīng)積極構(gòu)建水體生態(tài)環(huán)境多要素多維度監(jiān)測平臺，以實現(xiàn)對流域環(huán)境水體藻類、有機物和土壤重金屬等多要素的快速、立體、在線監(jiān)測。

聚焦管網(wǎng)：破解污水治理可持續(xù)發(fā)展難題

新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革加速演進，智慧科技賦能“長江大保護”迎來新發(fā)展階段。

本次大會特設(shè)“排水管網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新”和“城市水環(huán)境治理實踐”兩大長江大保護專題論壇，以期高質(zhì)量推動大保護科技創(chuàng)新工作，為長江經(jīng)濟帶高質(zhì)量發(fā)展提供支撐。

在“排水管網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新”論壇上，清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院研究員劉艷臣從“管網(wǎng)智慧運維”角度出發(fā)，圍繞“城市排水系統(tǒng)運行效能關(guān)鍵影響因素分析”為主題進行分享，為長江大保護支招獻策。

長江大保護“排水管網(wǎng)科技創(chuàng)新”專題論壇現(xiàn)場 攝影：陳磊

“目前，多數(shù)城市河道雨天反復(fù)污染甚至黑臭，與合流管網(wǎng)雨天污水溢流相關(guān)。可以說，城鎮(zhèn)排水管網(wǎng)錯接和破損、管網(wǎng)混接以及溢流污染是我國長江中下游城市水環(huán)境治理面臨的瓶頸問題，是我國城鎮(zhèn)化進程中產(chǎn)生的獨特問題。”劉艷臣說。

劉艷臣表示，該瓶頸問題在歐美國家城市河流污染治理經(jīng)驗中無先例可循，其有效解決直接關(guān)系到治理城市黑臭水體的成效以及水污染治理攻堅戰(zhàn)的成敗得失。

那么，城市排水系統(tǒng)怎樣實現(xiàn)提質(zhì)增效？劉艷臣認為，污水處理提質(zhì)增效的核心是如何提高管網(wǎng)本身運行的效能，需要把污染物更多收進來，并且從入流端的解析、到過程中水質(zhì)水量的變化、再到排放端系統(tǒng)層面的去除。

“我們團隊則利用三位熒光光譜開展基于有機質(zhì)熒光與分子指紋研究，進一步開發(fā)了污染源水體溶解性有機物分子指紋量化的解析方法。”三峽集團上海院生態(tài)環(huán)�？萍紕�(chuàng)新中心陳浩博士認為，只有對管網(wǎng)混接及溢流污染溯源進行全面診斷，才能打通從污染源錯接、混接到溢流乃至河道的整個體系溯源的完整路徑。

而未來排水管網(wǎng)如何實現(xiàn)智慧化運維管理？三峽集團長江生態(tài)環(huán)境工程研究中心專業(yè)師張馳則給出了答案，他認為，通過視覺Al大模型的應(yīng)用可以實現(xiàn)自動化的管道缺陷電位提取，提升缺陷檢測的效率和質(zhì)量；利用神經(jīng)輻射場模型，可以實現(xiàn)排水管網(wǎng)場景的三維重建，提供數(shù)字孿生底座基礎(chǔ)。

針對城市排水系統(tǒng)提質(zhì)增效關(guān)鍵技術(shù)，開展自主創(chuàng)新研發(fā)至關(guān)重要且意義深遠。“黑臭在水里，根源在岸上，核心在管網(wǎng)�，F(xiàn)在已經(jīng)到了必須痛下決心打好管網(wǎng)攻堅戰(zhàn)的時候。”三峽集團董事長、黨組書記雷鳴山表示，管網(wǎng)是城市的動脈，是城市運行的重要基礎(chǔ)設(shè)施和“生命線”，更是城鎮(zhèn)污水治理提質(zhì)增效的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

三峽集團作為“長江大保護”的主力軍，始終把創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展、科技自立自強作為重要戰(zhàn)略支撐。雷鳴山表示，下一步，將全面推廣“城市智慧水管家”，堅決打贏管網(wǎng)攻堅戰(zhàn)，提升環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平，創(chuàng)新應(yīng)用生態(tài)環(huán)保新技術(shù)新工藝新模式，推動水環(huán)境治理提質(zhì)增效。

智啟未來：助力長江大保護邁上新臺階

利用數(shù)字化和智能化手段，讓污水廠從入水到最終出水，所有的生產(chǎn)、運行、維護、調(diào)度、服務(wù)均在空無一人的“黑燈水廠”內(nèi)完成，實現(xiàn)真正意義上的無人作業(yè)。

在大會閉幕前的“思享薈 Water Wisdom Talks”環(huán)節(jié)，北控水務(wù)集團副總裁劉偉巖以水務(wù)行業(yè)智慧化現(xiàn)狀分析與思考為主題發(fā)表演講。她認為，在未來，智慧水務(wù)將大踏步前進。今天，利用數(shù)據(jù)模型和機理模型耦合的方法賦能水務(wù)行業(yè)，形成治水合力。今后隨著人工智能的不斷發(fā)展，水務(wù)行業(yè)將實現(xiàn)顛覆性的變革。

71歲的格倫·托馬斯·戴格爾（Glen Daigger）是美國國家工程院院士、中國工程院外籍院士。在會上，他特別提到MABR技術(shù)（MABR是一種融合了氣體分離膜技術(shù)與生物膜處理技術(shù)的新型污水處理技術(shù)）在污水處理中表現(xiàn)出多重優(yōu)勢，尤其在湖北孝感地區(qū)運用情況良好，值得肯定。

美國國家工程院院士、中國工程院外籍院士格倫·托馬斯·戴格爾（Glen Daigger）在大會現(xiàn)場發(fā)表演講 攝影：毛慶

而在大會現(xiàn)場展示的“量子點光譜泥沙檢測設(shè)備”，也同樣讓人眼前一亮。相關(guān)工作人員介紹，以前水質(zhì)檢測從取樣到出結(jié)果，至少需3-5人合作7天完成，現(xiàn)在通過這項技術(shù)，能10分鐘檢測江水泥沙含量，目前已用于長江武漢段。

中國城市科學(xué)研究會水環(huán)境與水生態(tài)分會會長、中國工程院院士、發(fā)展中國家科學(xué)院院士、美國國家工程院外籍院士曲久輝則表示，通過“數(shù)字流域”構(gòu)建，形成多元數(shù)字產(chǎn)品和知識轉(zhuǎn)型，能夠使長江流域治理更加精準(zhǔn)高效，逐步實現(xiàn)智慧化管控。

“我們的奮斗目標(biāo)也是未來的一個愿景，即視距之外的低碳綠色流域應(yīng)當(dāng)是零污染、碳中和、生態(tài)完整和數(shù)字流域。” 曲久輝院士說。

“厭氧氨氧化細菌在污水處理領(lǐng)域同樣具有重要優(yōu)勢”“城市水系統(tǒng)管理應(yīng)考慮與群體的行為變化”“流域抗生素污染防控需要多方共同發(fā)力，積極應(yīng)對，共同攻破難題”……科研、技術(shù)、理論、實踐、方法......中外專家學(xué)者從不同學(xué)科角度各抒己見，思想的火花不斷迸發(fā)。不言而喻，水生態(tài)、水環(huán)境、水治理等眾多前沿性議題也在思想與辯論中不斷走向明晰。

凝聚綠色發(fā)展共識，匯集科技創(chuàng)新力量。前沿的科學(xué)技術(shù)，最終要服務(wù)于應(yīng)用。

在江蘇宜興，三峽集團合作參與了全國首座新概念水廠，其顛覆傳統(tǒng)污水處理廠形態(tài)，創(chuàng)新采用水質(zhì)凈化中心、有機質(zhì)協(xié)同處理中心和生產(chǎn)型研發(fā)中心“三位一體”形式建設(shè)，成為新型環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施的典范。

守護一江清水，積蓄科技新動能。從城市管網(wǎng)智能檢測機器人，到智慧水務(wù)集控系統(tǒng)等先進技術(shù)手段的運用，再到城市智慧“水管家”的探索實踐，數(shù)字化技術(shù)賦能水污染治理正在為打好長江生態(tài)環(huán)保領(lǐng)域的關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅戰(zhàn)提供重要支撐。

雷鳴山表示，愿以此次大會為契機，與各方一起共同開展清潔能源、綠色低碳、生態(tài)環(huán)保等關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)攻關(guān)，為實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展、實施高水平保護、創(chuàng)造高品質(zhì)生活賦能添彩。