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近日，哈工大（深圳）土木與環(huán)境工程學院王旭教授聯合中科院生態(tài)環(huán)境研究中心研究員、清華大學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域頂尖期刊、中國工程院院刊主刊《Engineering》，引起了廣泛關注。

據介紹，長江經濟帶作為我國經濟增長潛力最大的區(qū)域之一，是構建以國內大循環(huán)為主體、國內國際雙循環(huán)相互促進新發(fā)展格局的重要抓手。經濟社會的高速發(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。長江經濟帶作為引領我國經濟高質量發(fā)展的生力軍，科學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)境保護與經濟高質量發(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，利用斯皮爾曼相關分析法、冗余度分析法等數據驅動型技術對影響長江流域污染物通量變化的關鍵因子開展了解耦，并結合長江經濟帶117個主要城市的人口數量、國內生產總值、污水基建投資總額、污水收集處理與排放總量等社會經濟和生態(tài)環(huán)境大數據，系統(tǒng)分析了主要驅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增效與資源循環(huán)的污染物減排效益，對2035年長江經濟帶排水與污水處理基建投資規(guī)模進行了預測。

研究指出，長江流域的水污染治理成效總體向好，長江經濟帶國內生產總值（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)排水和污水廠基礎設施建設的快速發(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，城鎮(zhèn)排水管網建設對于長江水環(huán)境質量改善發(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增效、完善和加強排水系統(tǒng)建設提供了科學的決策依據。研究提出，未來10–15年，長江流域城鎮(zhèn)污水治理如何實現從傳統(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引的“綠色零碳模式”轉變，是長江流域水環(huán)境質量取得根本性好轉和全面改善的關鍵。同時，這也會拉動長江經濟帶城鎮(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)境保護與經濟社會發(fā)展的協同增效。

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、中科院生態(tài)環(huán)境研究中心、湖北省環(huán)境科學研究院等國內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、國家自然科學基金項目等項目和課題的支持。