简要信息

【获奖类型】理论一等奖

【任务来源】国家自然科学基金委管理科学部主任基金项目

国家自然科学基金创新研究群体基金项目

【课题编号】Z0101012008  Z0101052007

【课题起止时间】2007年12月～2008年9月 2008年1月～2010年12月

【完成单位】中国水利水电科学研究院

【主要完成人】王  浩、唐克旺、褚俊英、秦大庸、王建华、严登华、朱德米、赵来军、虞锡君、李萍萍

立项背景

我国湖泊水污染及富营养化问题十分突出，已成为关系到未来我国社会经济健康发展的关键问题。自20世纪80年代以来，以太湖、滇池、巢湖“三湖”为代表的我国湖泊水质迅速恶化，使我国成为世界湖泊富营养化的“重灾区”。尽管进行了长期的治理，但湖泊水环境恶化的总体趋势并未得到有效遏制。

太湖流域是我国人口最集中、经济规模最大，经济活力、发展潜力和创新能力最为突出的核心经济区之一。随着流域社会经济的快速发展，污染物排放量迅速增加，并大大超过水体纳污能力，经济发展与水环境保护的矛盾格外突出。特别是在2007年5月，太湖爆发有史以来最为严重的蓝藻水华，对流域水生态系统和供水安全产生了重要威胁。

解决好太湖流域的水问题关系到长江三角洲地区经济社会发展全局和人民的切身利益，意义重大、刻不容缓。温家宝总理在太湖蓝藻爆发后做出批示，要求认真调查研究水污染的原因，在已有工作的基础上，加大综合治理的力度，研究提出具体的治理方案和措施。国务院还先后两次在无锡市召开会议，对应急处置和环境综合治理做出重要部署。此外，《国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定》和《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》明确提出了太湖流域污染综合治理的重要性和紧迫性。《国家环境保护“十一五”科技发展规划》中强调指出，太湖流域是未来15～20年我国水污染控制和水环境整治的重点区域。

从水资源可持续利用与管理视角看，太湖水问题缘于缺乏流域管理的理念和系统设计。工业和城市生活污染物绝对排放量增加、农业土地高强度利用与农村面源污染加剧、渔业养殖规模与强度过大、流域河流湖荡生态系统功能退化等，从表面上看是湖泊流域水环境污染的直接原因。但从水资源可持续利用与管理来看，从政府环境保护的公共服务角度来审视的话，造成湖泊流域环境问题的内在原因是缺乏强有力的流域管理和系统性制度设计。经济增长方式粗放、水土资源开发秩序错乱、土地资源利用结构不合理、市场经济条件下环境污染防治力度不足、缺乏以水资源为核心的流域资源利用与环境管理体制等问题大大降低了流域，尤其是跨行政区的流域水环境保护的效率。

鉴于太湖流域水环境治理的必要性和紧迫性，国家自然科学基金委管理科学部主任基金2007年应急研究项目设置了本应急项目，并在全国招标确定了中国水利水电科学研究院等单位承担，旨在以太湖流域作为典型区，以太湖水质保护为宗旨，着眼于跨行政区的流域管理模式、治理结构和管理政策的创新，重点开展湖泊流域水污染控制与管理解决方案和创新对策的研究。与此同时，我国湖泊水环境管理将进入流域综合治理的新阶段，客观上迫切需要提出一套湖泊流域管理领域集理论基础、技术体系和政策框架为一体的系统解决方案，从科技上全面支撑我国湖泊流域的水环境管理和保护。

本书由国家自然科学基金委管理科学部主任基金项目“湖泊流域的水环境污染治理对策研究”和创新研究群体基金项目“流域水循环模拟与调控”共同资助出版完成。本书以湖泊流域“自然－人工”二元水循环理论为基础，对流域水污染问题进行了系统地梳理与诊断；构建了流域水质、水量、水生态全要素全过程综合调控技术体系方案；针对太湖流域的特点，融合多学科基本理论与方法，对流域水污染的源头减排、末端治理、水体修复与应急管理以及管理体制改革等方面进行了重点剖析与制度设计。

详细科学技术内容

本研究的主要内容包括以下八部分：

①太湖流域特性分析；

②太湖流域二元水循环的结构性失衡及其效应分析；

③湖泊流域水环境管理的研究进展与太湖流域的系统设计；

④太湖流域农业面源源头减排、清洁生产及产业结构调整研究；

⑤太湖流域点源源头减排、清洁生产及产业结构调整研究；

⑥太湖流域水污染治理的良性机制研究；

⑦太湖流域水体修复、供水安全与应急管理研究；

⑧太湖流域水环境管理体制改革与协同、参与机制研究；

本研究针对太湖流域的特点，研究取得了八方面的重要成果，具体为：①太湖流域水问题的“自然—社会”二元水循环结构性失衡论断；②基于二元水循环理论的全流域、全要素、全过程的综合调控技术；③农业面源污染控制与管理政策创新；④太湖流域点源控制与管理的政策创新；⑤太湖流域污染治理的良性机制；⑥太湖流域水体修复与污染事故预警与应急机制；⑦创新合作与协同机制，实行网络治理；⑧提出了组织创新思维，重塑权威高效的流域管理机构。

发明及创新点

本书在理论与方法方面的创新点如下：

①基于流域水循环的过程控制理论。研究遵循流域“自然—社会”二元水循环及其伴随过程特征，着重体现了五大过程的管理，即源头减排过程、末端治理过程、供水安全过程、自然水体的良性修复过程以及管理体制机制保障过程。

②系统科学与行为科学的交叉学科探索。研究系统融合流域水文水资源学、水环境经济学、社会管理学等多学科原理，探讨了系统科学与行为科学相结合的综合集成研究方法，针对太湖流域水污染防治的薄弱环节开展了重点剖析。

③系统协同的政策设计。依据太湖流域的基本特点，对流域农业面源污染控制与管理政策创新、点源控制与管理的政策创新、水污染治理的良性机制、水体修复与污染事故应急机制、创新合作与协同机制、网络治理模式、组织创新等进行了系统化的政策设计。在此基础上，研究提出太湖流域水污染防治的八大创新观念与政策建议。

与当前国内外同类研究、同类技术的综合比较

近些年来，我国在湖泊有关水污染防治的技术开发、集成和示范取得了显著进展，在水环境局部治理中取得了成效。但总体上来看，有关湖泊流域经济发展、资源利用和水污染防治的管理与政策方面的研究则十分零散和薄弱，成为流域水环境治理的主要瓶颈。我国流域尺度的管理模式研究刚刚兴起，未能很好地将流域水生态系统和陆地生态结合起来，未能将流域上下游结合起来，未能建立起一套适合中国特色的流域管理研究体系和政策体系。

本研究本着“探讨理论基础、吸取国外经验、完善总体框架、分析实施难点”的指导思想，与国内外其他研究相比具有如下特点：

①研究视角新颖。以流域二元水循环及其伴随水污染过程为主线，提出了基于湖泊流域“自然—社会”二元水循环的全流域、多要素、全过程的水污染综合调控模式，对于丰富和发展湖泊污染控制理论具有重要意义。

②方法综合集成。系统融合水文水资源学、水环境管理学、环境经济学、社会学以及系统控制学等多学科基本原理与方法，采用定性与定量相结合、案例研究与理论探讨相结合、系统科学与行为科学相结合的综合集成的研究方法对太湖流域水污染的源头减排、末端治理、水体修复与应急机制以及管理体制等薄弱方面进行了重点剖析，研究方法具有先进性。

③结论有的放矢。在太湖流域共性和特性基础上，有针对性提出太湖流域水污染防治的八大政策建议，研究结论具有前瞻性、科学性和可操作性。

从总体上看，本研究视角新颖、研究手段先进、研究结论可靠，同行评议专家一致认为，该项成果属原创性研究，达到国际领先水平。

成果应用情况及社会经济效益

本书的出版对太湖流域人与自然和谐相处，提高太湖流域水污染防治管理水平，遏制太湖流域水环境恶化的趋势具有重要意义。研究提出的水量与污染物总量控制指标的实施，促进了企业先进的清洁生产技术采用，提高了企业生产效率，增加了经济效益；研究提出的排污权交易模式、生态补偿机制方案，有利于促进流域不同企业和区域间水污染治理成本的市场优化，从整体上降低流域水污染治理成本，具有显著的经济效益；研究成果为科学决策提供了理论支撑，如太湖流域水问题的结构性失衡分析，为污染治理提供了全新的政策视角；基于二元水循环的全流域、多要素、全过程的综合调控模式，为系统治理提供了科学决策依据；点源面源防治方面的政策、组织及机制创新设计，突破了传统湖泊污染治理的软瓶颈制约。

本研究提出的以流域为基本单元实行严格的水量与污染物总量控制的建议和实行基于流域水循环的过程控制思路，为太湖流域相关规划与管理政策提供了指导。研究提出的水污染补偿机制、排污权交易试点等相关成果作为委员建议，已上报到浙江省政府、嘉兴市政府等部门供决策参考。鉴于太湖环境综合治理的典型性和代表性，本研究成果可为其它湖泊流域的水环境治理提供借鉴，成果具有推广应用价值。

出版专著封面

国家自然科学基金委管理科学部主任基金项目结题照片