城市的發(fā)展史，是一部城市與水相伴而生的歷史，改變了水環(huán)境，重塑了水生態(tài)。在自然界中，水的性質(zhì)不發(fā)生變化，但是在社會中，水的性質(zhì)卻一直在發(fā)生著變化。改革開放40周年，中國城鎮(zhèn)化率從1978年的17.9%提高到了2017年的58.5%，城鎮(zhèn)常住人口由1978年1.72億提高到了8.13億，走完了發(fā)達國家上半年才完成的城鎮(zhèn)化進程。與城鎮(zhèn)化相匹配的，是中國的工業(yè)化進程，40年內(nèi)，我國農(nóng)業(yè)用水減少了10%，工業(yè)用水增長了1.5倍，用極其有限的水資源，完成了對城市化和工業(yè)化進程的支撐，創(chuàng)造人類和城市史無前例的壯舉。回顧中國水環(huán)境40年的變化，可以總結(jié)以下規(guī)律：1978年~1999年以開發(fā)為主，1999年~2012年以綜合利用為主，2010年~2018年以保護修復為主，預計到2050年，可以實現(xiàn)我國水環(huán)境的全面好轉(zhuǎn)。同時，中國也創(chuàng)造了一系列世界第一：基礎(chǔ)設(shè)施方面截止2016年，全國城市供水能力達到3億噸/天，供水管道75.7萬公里，污水處理能力1.82億噸/天，排水管網(wǎng)長度57.7萬公里;科研投入方面，中國已牢牢占據(jù)SCI論文發(fā)表數(shù)量第一的寶座，各方面的科研資金投入也遙遙領(lǐng)先于世界其他國家。

回顧40年，我國城市水環(huán)境變化的核心問題一直是水質(zhì)，從而衍生出水質(zhì)與健康、水質(zhì)與循環(huán)、水質(zhì)與生態(tài)之間的問題，并集中反映在發(fā)展與保護的矛盾、污染與清潔的膠著、惡化與改善的博弈、提升與下降的漲落。

1、供水：水質(zhì)與健康

在水質(zhì)安全保障的目標下，水源微污染的現(xiàn)狀成為了供水的主要矛盾。為了在保質(zhì)引導下發(fā)展，供水行業(yè)高度投入于護水源、修標準、強凈化、建管網(wǎng)，供水事業(yè)快速發(fā)展。但也總體體現(xiàn)出以下特點：

（1）污染與保質(zhì)博弈

由于經(jīng)濟的快速發(fā)展，水環(huán)境受到了一定的影響。1978年~1999年期間，我國地表水體質(zhì)量惡化、污染加重，逐漸體現(xiàn)在有機污染嚴重和湖泊富營養(yǎng)化。經(jīng)高度的重視和努力，2002年起，我國地表水質(zhì)量達到I~III類水的比例逐年增加，水質(zhì)整體向好。

（2）修標與技改協(xié)同

在保質(zhì)目標的引導下，我國飲用水標準也經(jīng)歷了發(fā)展的過程。自1955年《自來水水質(zhì)標準暫行標準》在北京、天津、上海、大連等城市試行以來到1985年《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB5749-2006)發(fā)布，是解決標準從無到有的過程;1985年到2006年，國家標準完成了從35項指標到106項指標的拓展，我國飲用水標準逐步與國際接軌;2006年以來，飲用水標準逐漸將有機物和微生物作為控制重點的趨勢，既符合我國國情，又與世界水質(zhì)標準發(fā)展趨勢一致;進入2018年，隨著上海地方標準的發(fā)布，指標進一步拓展至111項，標準體系逐漸向?qū)�標全球卓越城市高品質(zhì)飲用水的目標努力。

標準先行，標準的完善引領(lǐng)技改的協(xié)同發(fā)展。上世紀80年代中期開始，我國在原有以水介烈性傳染病控制為目標的第一代處理工藝(混凝、沉淀、過濾、消毒)基礎(chǔ)上，開展了臭氧-生物活性炭工藝的研究，大面積推廣了以微量有機污染物和氯化消毒副產(chǎn)物為目標的第二代工藝。進入21世紀后，以“兩蟲”等微生物為目標的納濾膜、電滲析、反滲透等工藝逐漸進入水廠，形成第三代處理工藝，而在標準的進一步引領(lǐng)下，未來的水廠將以高濁度、高藻含量和微污染物凈化為控制目標，探索超濾膜、高錳酸鉀及其復合劑的應用。除了工藝本身以外，未來的水廠也將更多地關(guān)注少投加甚至零投加化學藥劑、節(jié)約土地資源、滿足健康需求等技改方向，以膜為代表的技術(shù)將進一步改變傳統(tǒng)凈水工藝的模式和效率。

（3）水質(zhì)與能力俱增

可喜的看到，40年的不斷科研投入和實踐，使我國供水從量變到質(zhì)變，水質(zhì)與能力俱增。2006年以前，我國供水行業(yè)主要彌補歷史欠賬，以保障居民飲用水的基本需求為主，2006年以后，逐漸從關(guān)注量向關(guān)注質(zhì)轉(zhuǎn)變，水廠工藝不斷完善，管材選擇也更注重對水質(zhì)的影響。原水III類水達標率超過70%，出廠水達標率超過99%，末端水達標率也已超過96%。

（4）挑戰(zhàn)與創(chuàng)新同行

但是，健康安全保障是飲用水供給無終點的訴求，我們將面臨著地表水源的水質(zhì)標準完善與精準管理、水源水質(zhì)改善及生態(tài)系統(tǒng)修復、水源水質(zhì)與凈化工藝的優(yōu)化適配、從源頭到龍頭的全過程水質(zhì)安全、飲用水的健康安全及民眾的心理認同等等一系列問題，一系列創(chuàng)新的發(fā)展方向，例如制定科學有效的水資源管理條例、實施先進長效的治理與修復措施、創(chuàng)建簡單低耗的清潔工藝、打通無藥劑或少藥劑的綠色過程、形成標準與效應協(xié)同的控制系統(tǒng)等相繼被提出，形成挑戰(zhàn)與創(chuàng)新同行的局面。

2、污水：水質(zhì)與循環(huán)

控源減排始終是污水處理的主導目標，在減排的驅(qū)動下，通過減排量、嚴排標、促技改、明理念，污水處理事業(yè)高歌前行。但是，圍繞污水處理的爭論始終不斷，標準上限值從高到低、指標從少到多、變化從緩到慢;技術(shù)上灰色技術(shù)到綠色技術(shù)、資源能源消耗型處理到回收利用型處理;以及污水的資源屬性、再生水的生態(tài)融合、排放的風險控制等，污水行業(yè)在爭論中前行。

（1）環(huán)保倒逼排放提標

1988年以來，我國從水環(huán)境污染到水環(huán)境治理，排放標準逐步提升。在國家標準的基礎(chǔ)上，部分有條件的省市結(jié)合各自受納水體的自凈能力、所規(guī)劃的水體水質(zhì)目標、水環(huán)境的生態(tài)安全水平，并結(jié)合因地制宜、量力而行、按需定標等原則，進一步制訂了更為嚴格的地方標準，不斷探索標準“寬與嚴、高與低”的困惑。

（2）科技支撐工藝進步

與供水行業(yè)相似，污水技術(shù)的支撐也與標準的發(fā)展同步。上世紀70年代A/O工藝作為污水處理主流工藝，80~90年代，A/A/O工藝、AB法等逐漸成為主流，21世紀初，改良A/A/O、回流污泥反硝化生物除硝工藝逐漸得到應用，近十年，膜工藝、高級氧化、厭氧氨氧化技術(shù)逐步興起，工藝能力不斷得到提升。

（3）創(chuàng)新提升綜合水平

隨著各方面能力的提升，污水處理行業(yè)逐漸依靠創(chuàng)新提升綜合水平，具有代表性的做法即通過高級厭氧消化產(chǎn)沼自給能源，同時產(chǎn)生有機營養(yǎng)土服務周邊農(nóng)林土地利用等具體措施，實現(xiàn)廠網(wǎng)一體，使能與量高度融合。

（4）理念引領(lǐng)先進方向
 

前沿的理念，必然將進一步引導行業(yè)的進步。近年來，業(yè)界普遍認可了污水處理行業(yè)應當從達標排放與水污染控制，轉(zhuǎn)向污水再生利用與水生態(tài)恢復的處理目標。并就污水的資源屬性達成了一致，即N(營養(yǎng)物、資源Nutrient)、E(能源Energy)、W(水資源Water)和I(智慧Intelligent)。在此基礎(chǔ)上，進一步明確了污水的排放需要保障生態(tài)系統(tǒng)安全，并可使再生水具有生態(tài)融合的可能，用于生態(tài)蓄水補給、水體生態(tài)修復、水環(huán)境生態(tài)美化等。

3、水環(huán)境：水質(zhì)與生態(tài)

40年中國城市河流和水環(huán)境的演變，經(jīng)歷了從惑到求的轉(zhuǎn)變，先后承受了粗放式發(fā)展帶來的任性之果、黑臭之殤，在治理之惑中不斷求實，期望生態(tài)之合，重回魚游之境。總體而言，我國的城市水環(huán)境生態(tài)修復實在污染脅迫下進行應對，歷經(jīng)曲折，從蒙昧到覺醒，如今初入理性之門。

（1） 從清潔到黑臭

記憶中的家鄉(xiāng)溪流，水質(zhì)清澈、魚蝦成群，但如今很多河流卻水體黑臭、功能喪失。經(jīng)排查，我國城市黑臭河流總認定數(shù)高達2100條，污染現(xiàn)狀不容小覷，黑臭合體治理刻不容緩。

（2） 從分治到綜合

2015年4月，隨著“水十條”的發(fā)布，明確到2020年，地級及以上城市建成區(qū)黑臭水體均控制在10%以內(nèi)，到2030年，城市建成區(qū)黑臭水體總體消除。2017年6月新修改的《水污染防治法》首次納入“河長制”，從法律層面明確各級政府的水環(huán)境治理責任。【點擊標題可跳轉(zhuǎn)閱讀《仇保興參事談黑臭水體案例、問題與“河長制”對策》】

此后，全國各地的綜合解決方案紛紛出圖，從截污納管、新建污水處理廠和現(xiàn)有污水廠的提標改造，再配合海綿城市的建設(shè)，城市水環(huán)境系統(tǒng)治理與生態(tài)修復如火如荼展開，目前共完成治理的河道已占全部黑臭水體總量的83.1%。但客觀而言，“完成治理”中有一部分僅是階段性初步治理，不能確定其長效保持，生態(tài)系統(tǒng)是否可以重構(gòu)、黑臭會否復發(fā)等問題也尚不明確。

近兩年來，隨著不斷的實踐和總結(jié)，水環(huán)境治理逐漸由截污治污為先，轉(zhuǎn)變?yōu)樯鷳B(tài)修復為主。關(guān)注水安全、水生態(tài)、水資源、水文化，成為了綜合治理案例的主旋律。

（3） 從控污到循環(huán)

黑臭河道的整治，并不單純是一條河道的治理，我們逐漸意識到，水環(huán)境是一個循環(huán)系統(tǒng)，水環(huán)境的有效整治，不僅僅是控污的結(jié)果，更將對飲用水水源和生活飲用水水質(zhì)帶來積極影響，同時，在污水處理廠提標改造的過程中，應用資源回收技術(shù)，可有效回收污水中的纖維、碳源、沼氣、磷等資源，實現(xiàn)更為綠色的生態(tài)治理。

（4 ）從環(huán)境到生態(tài)

必須認識到的是，我國水環(huán)境治理的目標必然是將生態(tài)破壞的現(xiàn)狀扭轉(zhuǎn)為生態(tài)文明的建設(shè)。

必須保持水生態(tài)系統(tǒng)的完整性，從恢復水生態(tài)功能、控制水生態(tài)風險、保障水生態(tài)安全三方面進行著手，力爭早日恢復水清岸綠、魚翔淺底的美好水環(huán)境。

挑戰(zhàn)與展望

從認識到實踐，從理論到方法，從人的意識到行為，歷經(jīng)四十年的發(fā)展，我國水環(huán)境和水行業(yè)發(fā)展狀況發(fā)生了翻天覆地的變化。我們治水的理念也從環(huán)境上升到生態(tài)，我們對水環(huán)境的最大進步是從生態(tài)破壞走向生態(tài)文明。四十年來，我們完成了諸多壯舉，破解了諸多難題，為世界水行業(yè)發(fā)展貢獻了“中國力量”。

但是，由于我國仍處于經(jīng)濟社會發(fā)展的高速期，依然將在較長時間內(nèi)面對水資源短缺、水環(huán)境污染、水空間萎縮、水生態(tài)破壞等問題。面對復雜并充滿不確定性的未來，我們還要面對如何解決環(huán)境問題、如何回應民眾關(guān)切、如何化繁為簡并應對不確定性的環(huán)境風險等挑戰(zhàn)。

但正是在挑戰(zhàn)鞭策下，才能實現(xiàn)跨越。我們必須意識到，城市流水與我們血脈相通，深入共識生態(tài)優(yōu)先的理念，全社會為城市水環(huán)境保護與修復形成強大合力，魚游之境才能是我們不再遙不可及的夢想。

迎接未來，未來已來，讓我們共同開創(chuàng)中國水環(huán)境水生態(tài)更加美好的未來!

作者簡介：

曲久輝，中國工程院院士，中國城市科學研究會理事長，中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心研究員，清華大學特聘教授，南方國家水中心首席科學家，《凈水技術(shù)》雜志編委會主任

素材來源：

《凈水技術(shù)》雜志社編輯與會第十三屆重慶水大會，聆聽學習曲久輝院士關(guān)于《城市水環(huán)境與水生態(tài)四十年回顧與展望》的主題報告，速記其重要觀點，并整理出此篇文章�！颈疚奈唇�(jīng)專家審核，如有表述不當之處還請諒解�！�