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科技赋能一江碧水向东流

　　本网讯（毛庆 ）从第一届到第五届，中国城市水环境与水生态发展大会主题依次为“城市水环境水生态的可持续绿色未来”“疫情之下的水环境与水生态安全”“城市水循环和碳中和”“面向水生态健康,谋划水科技未来”“低碳绿色流域构建”，可以看出其中既有共性又有发展，不变的是水生态，变化的是从单一城市水环境突破到整个流域水生态格局的构建，即系统思维统筹水的全过程治理，使整个水生态文明建设上升到一个新的高度、体现了水生态建设新的意义。

　　初夏的武汉，天空澄碧，纤云不染。

　　5月20至21日，第五届中国城市水环境与水生态发展大会暨三峡环境科技大会在武汉开幕。14位两院院士、外籍院士，长江经济带部分省市，相关行业领域专家学者，企业、行业协会代表等800余人齐聚一堂，共同围绕“低碳绿色流域构建”主题，聚焦流域保护治理，探索科技和管理创新。

　　
第五届中国城市水环境与水生态发展大会暨三峡环境科技大会在武汉开幕 摄影：胡九思

　　以长江为代表的大河流域水生态系统治理的最新动向是什么？长江大保护战略实施的核心重点——管网治理又有哪些新进展？科技创新与长江大保护如何相互促进？……让我们一起将目光投向这些水环境领域的前沿和热点，一同感受科技背后的长江大保护力量。

　　系统推动：构建全流域协同治理格局

　　污水处理以前是厂网分离、多头管理，现在城市智慧“水管家”实现了系统化治理、厂网一体市场化管护；过去，长江流域是分段治、分开治，现在是水环境、水生态、水资源、水安全、水文化系统化治理的“五水共治”。这都是长江经济带生态环境保护发生的显著性变化。

　　在大会开幕式上，三峡集团董事长、党组书记雷鸣山表示，系统性治理是长江大保护高质量发展的根本方法。要围绕管网为重点的“城市智慧水管家”这一系统治理模式，遵循“一城一策”，通过系统治理、标本兼治，打造标杆示范城市，实现整体见成效。

　　随着长江沿江11省市共抓大保护的任务向纵深发展，如何通过大联合带动方方面面共同参与，推动长江流域上下游、左右岸、干支流协同保护与治理，成为社会关注的焦点。

　　在雷鸣山看来，实现流域综合治理，需要通过齐抓共管的格局创新、系统治理的理念创新、一体推进的模式创新、智慧管理的技术创新来多轮驱动。“这样的话，流域水资源利用才会更高效，水环境治理才会更系统、水生态保护才能更有力。”他说。

　　中国科学院院士、武汉大学教授夏军认为，长江大保护及生态环境治理成效显著，但仍面临流域综合治理的难题，尤其受到来自气候变化和高强度开发的土地利用等变化影响，需要多学科联合探索与研究其复杂机制，提高认知和预测能力。

　　“我们正在给长江建一个‘模拟器’，利用它来了解长江流域的‘前世今生’。”夏军介绍，简单来说，“长江模拟器”就是一个以大数据驱动的长江流域综合模拟与调控决策系统，具有监测、模拟、评价、预警、决策支持等功能，可以为长江大保护综合治理提供科技支撑与决策支持。

　　“一盎司的预防大于一磅的治理”，中国工程院院士、中科院安徽光学精密机械研究所学术所长刘文清结合案例，具体介绍了水体浮游生物在线/现场荧光光谱监测、深海溶解气体激光光谱原位监测技术等新一代监测技术在水体环境监测的多场景应用。他认为，新形势下实现绿色流域的系统治理，需要对流域环境的变化进行专业、严谨的环境监测，这样才能顺应我国水环境保护新的形势要求。

　　“生态环境监测技术与仪器，不仅是生态环境科学研究的‘先行官’，也是我国绿色低碳发展的‘倍增器’。”刘文清表示，水生生物监测是未来水生态监测重要方向，应积极构建水体生态环境多要素多维度监测平台，以实现对流域环境水体藻类、有机物和土壤重金属等多要素的快速、立体、在线监测。

　　聚焦管网：破解污水治理可持续发展难题

　　新一轮科技革命和产业变革加速演进，智慧科技赋能“长江大保护”迎来新发展阶段。

　　本次大会特设“排水管网技术创新”和“城市水环境治理实践”两大长江大保护专题论坛，以期高质量推动大保护科技创新工作，为长江经济带高质量发展提供支撑。

　　在“排水管网技术创新”论坛上，清华大学环境学院研究员刘艳臣从“管网智慧运维”角度出发，围绕“城市排水系统运行效能关键影响因素分析”为主题进行分享，为长江大保护支招献策。

　　
长江大保护“排水管网科技创新”专题论坛现场 摄影：陈磊

　　“目前，多数城市河道雨天反复污染甚至黑臭，与合流管网雨天污水溢流相关。可以说，城镇排水管网错接和破损、管网混接以及溢流污染是我国长江中下游城市水环境治理面临的瓶颈问题，是我国城镇化进程中产生的独特问题。”刘艳臣说。

　　刘艳臣表示，该瓶颈问题在欧美国家城市河流污染治理经验中无先例可循，其有效解决直接关系到治理城市黑臭水体的成效以及水污染治理攻坚战的成败得失。

　　那么，城市排水系统怎样实现提质增效？刘艳臣认为，污水处理提质增效的核心是如何提高管网本身运行的效能，需要把污染物更多收进来，并且从入流端的解析、到过程中水质水量的变化、再到排放端系统层面的去除。

　　“我们团队则利用三位荧光光谱开展基于有机质荧光与分子指纹研究，进一步开发了污染源水体溶解性有机物分子指纹量化的解析方法。”三峡集团上海院生态环保科技创新中心陈浩博士认为，只有对管网混接及溢流污染溯源进行全面诊断，才能打通从污染源错接、混接到溢流乃至河道的整个体系溯源的完整路径。

　　而未来排水管网如何实现智慧化运维管理？三峡集团长江生态环境工程研究中心专业师张驰则给出了答案，他认为，通过视觉Al大模型的应用可以实现自动化的管道缺陷电位提取，提升缺陷检测的效率和质量；利用神经辐射场模型，可以实现排水管网场景的三维重建，提供数字孪生底座基础。

　　针对城市排水系统提质增效关键技术，开展自主创新研发至关重要且意义深远。“黑臭在水里，根源在岸上，核心在管网。现在已经到了必须痛下决心打好管网攻坚战的时候。”三峡集团董事长、党组书记雷鸣山表示，管网是城市的动脉，是城市运行的重要基础设施和“生命线”，更是城镇污水治理提质增效的关键环节。

　　三峡集团作为“长江大保护”的主力军，始终把创新驱动发展、科技自立自强作为重要战略支撑。雷鸣山表示，下一步，将全面推广“城市智慧水管家”，坚决打赢管网攻坚战，提升环境基础设施建设水平，创新应用生态环保新技术新工艺新模式，推动水环境治理提质增效。

　　智启未来：助力长江大保护迈上新台阶

　　利用数字化和智能化手段，让污水厂从入水到最终出水，所有的生产、运行、维护、调度、服务均在空无一人的“黑灯水厂”内完成，实现真正意义上的无人作业。

　　在大会闭幕前的“思享荟 Water Wisdom Talks”环节，北控水务集团副总裁刘伟岩以水务行业智慧化现状分析与思考为主题发表演讲。她认为，在未来，智慧水务将大踏步前进。今天，利用数据模型和机理模型耦合的方法赋能水务行业，形成治水合力。今后随着人工智能的不断发展，水务行业将实现颠覆性的变革。

　　71岁的格伦·托马斯·戴格尔（Glen Daigger）是美国国家工程院院士、中国工程院外籍院士。在会上，他特别提到MABR技术（MABR是一种融合了气体分离膜技术与生物膜处理技术的新型污水处理技术）在污水处理中表现出多重优势，尤其在湖北孝感地区运用情况良好，值得肯定。

　　
美国国家工程院院士、中国工程院外籍院士格伦·托马斯·戴格尔（Glen Daigger）在大会现场发表演讲。摄影：毛庆

　　而在大会现场展示的“量子点光谱泥沙检测设备”，也同样让人眼前一亮。相关工作人员介绍，以前水质检测从取样到出结果，至少需3-5人合作7天完成，现在通过这项技术，能10分钟检测江水泥沙含量，目前已用于长江武汉段。

　　中国城市科学研究会水环境与水生态分会会长、中国工程院院士、发展中国家科学院院士、美国国家工程院外籍院士曲久辉则表示，通过“数字流域”构建，形成多元数字产品和知识转型，能够使长江流域治理更加精准高效，逐步实现智慧化管控。

　　“我们的奋斗目标也是未来的一个愿景，即视距之外的低碳绿色流域应当是零污染、碳中和、生态完整和数字流域。” 曲久辉院士说。

　　“厌氧氨氧化细菌在污水处理领域同样具有重要优势”“城市水系统管理应考虑与群体的行为变化”“流域抗生素污染防控需要多方共同发力，积极应对，共同攻破难题”……科研、技术、理论、实践、方法......中外专家学者从不同学科角度各抒己见，思想的火花不断迸发。不言而喻，水生态、水环境、水治理等众多前沿性议题也在思想与辩论中不断走向明晰。

　　凝聚绿色发展共识，汇集科技创新力量。前沿的科学技术，最终要服务于应用。

　　在江苏宜兴，三峡集团合作参与了全国首座新概念水厂，其颠覆传统污水处理厂形态，创新采用水质净化中心、有机质协同处理中心和生产型研发中心“三位一体”形式建设，成为新型环境基础设施的典范。

　　守护一江清水，积蓄科技新动能。从城市管网智能检测机器人，到智慧水务集控系统等先进技术手段的运用，再到城市智慧“水管家”的探索实践，数字化技术赋能水污染治理正在为打好长江生态环保领域的关键核心技术攻坚战提供重要支撑。

　　雷鸣山表示，愿以此次大会为契机，与各方一起共同开展清洁能源、绿色低碳、生态环保等关键核心技术研发攻关，为实现高质量发展、实施高水平保护、创造高品质生活赋能添彩。

编辑：李雷 毛颂平

发布日期：2023年06月09日