前言

從第一屆到第五屆，中國城市水環境與水生態發展大會主題依次為“城市水環境水生態的可持續綠色未來”“疫情之下的水環境與水生態安全”“城市水循環和碳中和”“面向水生態健康,謀劃水科技未來”“低碳綠色流域構建”，可以看出其中既有共性又有發展，不變的是水生態，變化的是從單一城市水環境突破到整個流域水生態格局的構建，即系統思維統籌水的全過程治理，使整個水生態文明建設上升到一個新的高度、體現了水生態建設新的意義。

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境與水生態發展大會暨三峽環境科技大會在武漢開幕。14位兩院院士、外籍院士，長江經濟帶部分省市，相關行業領域專家學者，企業、行業協會代表等800余人齊聚一堂，共同圍繞“低碳綠色流域構建”主題，聚焦流域保護治理，探索科技和管理創新。

第五屆中國城市水環境與水生態發展大會暨三峽環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系統治理的最新動向是什么？長江大保護戰略實施的核心重點——管網治理又有哪些新進展？科技創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境領域的前沿和熱點，一同感受科技背后的長江大保護力量。

系統推動：構建全流域協同治理格局

污水處理以前是廠網分離、多頭管理，現在城市智慧“水管家”實現了系統化治理、廠網一體市場化管護；過去，長江流域是分段治、分開治，現在是水環境、水生態、水資源、水安全、水文化系統化治理的“五水共治”。這都是長江經濟帶生態環境保護發生的顯著性變化。

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

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

在雷鳴山看來，實現流域綜合治理，需要通過齊抓共管的格局創新、系統治理的理念創新、一體推進的模式創新、智慧管理的技術創新來多輪驅動。“這樣的話，流域水資源利用才會更高效，水環境治理才會更系統、水生態保護才能更有力。”他說。

中國科學院院士、武漢大學教授夏軍認為，長江大保護及生態環境治理成效顯著，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的土地利用等變化影響，需要多學科聯合探索與研究其復雜機制，提高認知和預測能力。

“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”就是一個以大數據驅動的長江流域綜合模擬與調控決策系統，具有監測、模擬、評價、預警、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。

“一盎司的預防大于一磅的治理”，中國工程院院士、中科院安徽光學精密機械研究所學術所長劉文清結合案例，具體介紹了水體浮游生物在線/現場熒光光譜監測、深海溶解氣體激光光譜原位監測技術等新一代監測技術在水體環境監測的多場景應用。他認為，新形勢下實現綠色流域的系統治理，需要對流域環境的變化進行專業、嚴謹的環境監測，這樣才能順應我國水環境保護新的形勢要求。

“生態環境監測技術與儀器，不僅是生態環境科學研究的‘先行官’，也是我國綠色低碳發展的‘倍增器’。”劉文清表示，水生生物監測是未來水生態監測重要方向，應積極構建水體生態環境多要素多維度監測平臺，以實現對流域環境水體藻類、有機物和土壤重金屬等多要素的快速、立體、在線監測。

聚焦管網：破解污水治理可持續發展難題

新一輪科技革命和產業變革加速演進，智慧科技賦能“長江大保護”迎來新發展階段。

本次大會特設“排水管網技術創新”和“城市水環境治理實踐”兩大長江大保護專題論壇，以期高質量推動大保護科技創新工作，為長江經濟帶高質量發展提供支撐。

在“排水管網技術創新”論壇上，清華大學環境學院研究員劉艷臣從“管網智慧運維”角度出發，圍繞“城市排水系統運行效能關鍵影響因素分析”為主題進行分享，為長江大保護支招獻策。

長江大保護“排水管網科技創新”專題論壇現場 攝影：陳磊

“目前，多數城市河道雨天反復污染甚至黑臭，與合流管網雨天污水溢流相關。可以說，城鎮排水管網錯接和破損、管網混接以及溢流污染是我國長江中下游城市水環境治理面臨的瓶頸問題，是我國城鎮化進程中產生的獨特問題。”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驗中無先例可循，其有效解決直接關系到治理城市黑臭水體的成效以及水污染治理攻堅戰的成敗得失。

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

“我們團隊則利用三位熒光光譜開展基于有機質熒光與分子指紋研究，進一步開發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環保科技創新中心陳浩博士認為，只有對管網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。

而未來排水管網如何實現智慧化運維管理？三峽集團長江生態環境工程研究中心專業師張馳則給出了答案，他認為，通過視覺Al大模型的應用可以實現自動化的管道缺陷電位提取，提升缺陷檢測的效率和質量；利用神經輻射場模型，可以實現排水管網場景的三維重建，提供數字孿生底座基礎。

針對城市排水系統提質增效關鍵技術，開展自主創新研發至關重要且意義深遠。“黑臭在水里，根源在岸上，核心在管網。現在已經到了必須痛下決心打好管網攻堅戰的時候。”三峽集團董事長、黨組書記雷鳴山表示，管網是城市的動脈，是城市運行的重要基礎設施和“生命線”，更是城鎮污水治理提質增效的關鍵環節。

三峽集團作為“長江大保護”的主力軍，始終把創新驅動發展、科技自立自強作為重要戰略支撐。雷鳴山表示，下一步，將全面推廣“城市智慧水管家”，堅決打贏管網攻堅戰，提升環境基礎設施建設水平，創新應用生態環保新技術新工藝新模式，推動水環境治理提質增效。

智啟未來：助力長江大保護邁上新臺階

利用數字化和智能化手段，讓污水廠從入水到最終出水，所有的生產、運行、維護、調度、服務均在空無一人的“黑燈水廠”內完成，實現真正意義上的無人作業。

在大會閉幕前的“思享薈 Water Wisdom Talks”環節，北控水務集團副總裁劉偉巖以水務行業智慧化現狀分析與思考為主題發表演講。她認為，在未來，智慧水務將大踏步前進。今天，利用數據模型和機理模型耦合的方法賦能水務行業，形成治水合力。今后隨著人工智能的不斷發展，水務行業將實現顛覆性的變革。

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（MABR是一種融合了氣體分離膜技術與生物膜處理技術的新型污水處理技術）在污水處理中表現出多重優勢，尤其在湖北孝感地區運用情況良好，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）在大會現場發表演講 攝影：毛慶

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

中國城市科學研究會水環境與水生態分會會長、中國工程院院士、發展中國家科學院院士、美國國家工程院外籍院士曲久輝則表示，通過“數字流域”構建，形成多元數字產品和知識轉型，能夠使長江流域治理更加精準高效，逐步實現智慧化管控。

“我們的奮斗目標也是未來的一個愿景，即視距之外的低碳綠色流域應當是零污染、碳中和、生態完整和數字流域。” 曲久輝院士說。

“厭氧氨氧化細菌在污水處理領域同樣具有重要優勢”“城市水系統管理應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力，積極應對，共同攻破難題”……科研、技術、理論、實踐、方法......中外專家學者從不同學科角度各抒己見，思想的火花不斷迸發。不言而喻，水生態、水環境、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。

凝聚綠色發展共識，匯集科技創新力量。前沿的科學技術，最終要服務于應用。

在江蘇宜興，三峽集團合作參與了全國首座新概念水廠，其顛覆傳統污水處理廠形態，創新采用水質凈化中心、有機質協同處理中心和生產型研發中心“三位一體”形式建設，成為新型環境基礎設施的典范。

守護一江清水，積蓄科技新動能。從城市管網智能檢測機器人，到智慧水務集控系統等先進技術手段的運用，再到城市智慧“水管家”的探索實踐，數字化技術賦能水污染治理正在為打好長江生態環保領域的關鍵核心技術攻堅戰提供重要支撐。

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、生態環保等關鍵核心技術研發攻關，為實現高質量發展、實施高水平保護、創造高品質生活賦能添彩。