我国水资源匮乏，人均水资源占有量不到世界人均水资源占有量的1/3。虽然水环境质量有所改善，但是未来经济社会发展带来的压力还会增大，水环境保护工作任重道远。我国已进入水环境调控的敏感时期，亟待实现传统模式的全方位转型，包括外延式发展向内涵式发展转变，水量管理向水量水质联合管理转变，陆域管理向陆海一体化管理转变，常规管理向常规与应急综合管理转变，借助现代监测分析技术，实现多维、临界、动态的深层次、精细化的智能调控，从而确保水环境安全，逐步形成具有中国特色的流域水污染防治体系与策略。
而对于传统的水环境问题解决方案，中国水利水电科学研究院王浩院士认为有很多不足之处。比如：污染物总量控制缺乏系统设计、污水排放标准不适合中国国情、违法排放成本低、缺乏激励机制、污水处理效率较低等问题，解决还需多种途径。
基于流域水循环控制污染物总量，实现环境倒逼
流域水循环是水资源形成演化的客观基础，水资源问题不论其表现形式如何，都可归结为流域水循环分项或伴生过程导致的失衡问题。自人类开始开发利用水资源，天然的一元循环结构就被打破，形成了“自然—社会”二元水循环结构。水循环的管理目标是公平、高效、可持续，实现健康的水循环。上游地区的用水循环不影响下游水域的水体功能；水的社会循环不损害水自然循环的客观规律，至少要减少冲击。“水环境要管理好，要实现以流域为基础的、流域和行政区相结合的管理体制。”王浩强调。
目前我国在总量控制上缺乏系统性设计。王浩介绍说，这体现在多个方面“脱节”，比如质量目标与环境监管脱节，总量控制与浓度控制脱节，污染控制与水生态保护脱节，达标排放控制与环境质量达标脱节，以及行政区为基础的环境功能区划分与流域水污染调控脱节。“现行的水环境污染物总量控制，缺乏与排放标准、地表水质量标准相适应的、统一的水环境容量核定与分配方法。”王浩表示。
制定基于流域水循环的总量控制体系，实现环境倒逼，是解决我国水环境问题的策略之一。王浩说，基于流域水循环的污染物总量控制，核心技术支撑是基于流域水循环及伴生过程的模拟调控平台，包括“自然—社会”二元水循环模拟模型、集总式水资源合理配置模型、流域水化学模拟模型以及流域水生态过程的模拟模型。
提高排放标准，加大超标惩罚力度
我国污染源排放标准有《污水综合排放标准》（1996）和《城市污水处理厂排放标准》（2002），实行分级分类管理。但是排放标准与《地表水环境质量标准》（2002）并未实现对接。特别是对于气候变化与强人类活动影响下的缺水地区，水环境容量十分有限，导致即使所有污染源都实现达标排放，依然不能满足水域环境质量的要求。
“排放标准是环境执法的基石。但是，我国的污水排放标准还不能很好地适应我国国情。”王浩表示。上世纪70年代初，我们学习借鉴国外，包括北美、欧洲、日本等国的排放标准。但我们要看到，在北美和欧洲，100公里的河道可能只有3~5家工厂，每个工厂按照排放标准排放，河流水环境容量是够的。但我国长三角、环渤海、珠三角这些地方，100公里河道就有1000多个工厂，如果按照同样的排放标准排放，就会大大超过水环境容量，从而带来严重的水环境问题。
要适时修订国家标准。《污水综合排放标准》（GB8978-1996）已施行10多年，随着时间的推移、科技的进步以及公众对环境质量要求的提高，这一标准已不适应当前水环境管理的需要。比如太湖流域出台了《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值》，北京市出台了《水污染排放标准》、《城镇污水处理厂水污染物排放标准》，排放标准比国家标准更加严格。地方标准的出台，为国家制定更严格的水环境排放标准提供了范例。
另一方面，不达标排放即违法超标排放，成本也很低，而且缺乏激励机制。现行排污收费标准仅为实际污染治理费用的50%左右，这就造成了企业违法成本低，守法成本高。一些企业在追求利润最大化过程中，宁愿缴纳排污费，也不愿治理污染。王浩介绍说，在珠三角的一些地区，甚至出现了企业如果接到环保局超标排放的罚款通知书，全厂都会非常高兴的情形。原因就是如果企业通过治理污染实现达标排放，所用费用是罚款的2~3倍，甚至是10倍。“也就是说，排污者只要缴纳排污费，就可以无偿使用环境自净能力资源，从而造成企业密集区排污总量无法控制的局面。”
应完善奖惩机制，让守法企业获得更多实惠，让违法企业付出相应的代价，是改善目前企业违法排污屡见不鲜现状的一个手段。
提高污水处理效率，处理向分散化、小型化转移
《中国城市建设统计年鉴》显示，2009年我国654个设市城市已有污水处理厂1214座，处理能力达到9052万立方米/日，污水处理率达到75.25%。可以说，中国的污水处理行业得到了高速发展。但是，这些数字并不能掩盖污水处理厂在建设和运营方面的问题。
污水处理厂的建设与运营监管相当薄弱。建设了污水处理厂，但是配套的污水收集管网建设不到位，无法收集污水。“一些地方会说我市的污水处理能力可以达到80%甚至更高，但是实际情况可能污水并未进行处理，就是因为管网还没有建设好，也就是说处理能力确实达到了80%甚至90%，但实际的处理量可能是0。”王浩指出，这种问题的出现，反映了我国现行的考核指标并不科学。他表示，处理能力和实际处理量是两个完全不同的概念，所以在建设污水处理厂配套方案时，管网的建设一定要先行，而在指标考核方面，污水的收集率则一定要列入考核范围。
除收集管网建设滞后，污水处理厂建成以后不能正常运行也是目前的问题之一。据介绍，目前我国污水处理厂正常运行率只有50%。很多污水处理厂把二级深化处理工艺变为一级，降低了处理成本。此外，污水处理厂还不能满负荷运行，污水处理厂的污泥没有最终处置途径等都是目前污水处理厂所面临的问题。
王浩建议，城市的污水处理厂应该从集中向分散化、小型化转移。据了解，我国目前大型污水处理厂超过10万吨/天的数量比例在10%左右，而德国仅占3.5%，也就是说我国污水处理厂大型集中的程度，远超过发达国家的水平。受当地经济发展水平、污水排放需求和地域等多种因素影响，中小城镇和区县建立污水处理厂，一定要坚持小型化。其优势在于降低长距离运输能耗，减少管网系统建设与运行投资，适应性和灵活性强，技术易于更新换代、生态化。当然，小型化和分散化的劣势也比较明显，那就是确保出水水质安全的监管困难，技术的成熟度还有待提高，还需要健全相应的法律法规、技术标准和技术服务体系等。
建立全过程污染防控模式，关注新型污染物
无论是提高排放标准还是保障污水处理厂的正常运营，末端治理的方法并不能全面扭转我国当前水环境形势。针对这种情况，王浩提出，要建立城市全过程污染防控模式。他把这种模式总结为12个字，“源头减排、过程阻断、末端治理”。
近年来，随着社会发展和环境保护意识的增强，我国水环境保护在末端治理上下的功夫比较大，采取了一系列有效措施并取得了明显成效。但是在源头减排和全过程的阻断污染源入河方面，还有很多工作要做。特别是源头减排，要实现经济结构转型，最大化减少城市群对流域水循环的干扰和冲击，最好的办法是在源头减排上下更大的力度。“采用清洁生产的技术和工艺，调整产业结构，减少污染物的产生等。我希望把更多的功夫花在这方面，只有遏制住源头，才是改善我国目前水环境现状的根本。”王浩表示。另外在过程阻断方面，他建议要实行水和营养物质的循环利用，构筑循环结构，阻断污染物进入水体，层层设防。
除此之外，还应该认识到新型和有毒有害污染物健康风险在增大。近年来，新型污染物和有毒有害物质污染水体影响人民群众身体健康的事件时有发生。“对发达国家来说，不同时期的各个发展阶段，往往只出现一类问题，而对发展中国家，由于很短的时间内，就把发达国家上百年的历程走完了，所以同时面临发达国家在不同时期出现的多个水环境问题，也就是复合型的水环境问题。”王浩介绍。
据了解，针对这一特点，中国水利水电科学研究院在海河流域开展了非常规污染监测与分析评估，对流域中的特征有机物、无机物和新型污染物进行识别，并提出了流域水环境变化过程的积累式、开放式和混合式情景模型，为我国流域非常规污染物监测与风险评估的研究工作提供了科技支撑。
