中国，作为世界第一人口大国，水资源分布不均匀，人均水资源占有量只有世界人均水平的1/4，属于缺水国家。而且，随着经济发展和城镇化、工业化推进，我国水资源的利用和保护更是面临巨大考验。
7月26日，中国工程院院士曲久辉走进《中国经济大讲堂》从多方面深度解读了如何有效治理水环境、保障水安全。净水小编整理后将分三期呈现给大家。今天为第二期。
水体富营养化是我国水环境治理急需解决的重要问题。
那么究竟什么是水体富营养化？水体富营养化是指因为水中氮和磷等营养物质含量过多而引起的水污染现象。水体富营养化会导致蓝藻爆发，不仅严重破坏水体生态环境，降低水体功能，造成鱼类等水生生物大量死亡，还会对人体健康产生危害。
富营养化成为我国水环境治理亟需解决的重要问题。在生活废水、养殖废水、工业废水中都含有氮和磷，常规的水处理技术很难将这些营养物质去除干净，同时，农业生产中所使用的化肥最终也会随雨水进入水环境。
除此之外，一些新型污染物也给我国水环境治理带来挑战，如抗生素污染、病原微生物污染、有机物复合污染等等。对此，又该如何预防和控制它的潜在风险？水环境治理是一项长期和复杂的系统工程，一方面，老百姓对环境的要求越来越高，另一方面，要清除几十年形成的污染并非一朝一夕之功。各级地方政府在治污的同时，还要面对高强度的排污养殖。
而面对挑战，必须精准施策、化解风险，才能真正打赢碧水保卫战。
下图是环境库兹涅茨曲线，它是表明污染和经济发展之间的关系。什么时候出现拐点了，即表示这个时候环境污染就得到了控制，环境质量就有可能变好。
国际上对库兹涅茨的预测为12972美元，此时人均GDP才能出现拐点。而在江苏太仓，在2270美元时已经出现拐点。这表明国际上所预测的发达国家走过的路，中国不一定走，也就是说发达国家用了100年时间解决的问题，中国可能用几十年就可以把它解决。
但是我们在看到这些成绩的时候，不要忘记我们面临的环境污染形势依然严峻，我们的道路还很长，因为环境治理是一个艰巨、复杂和系统的工程，这就要求对中国的水环境质量以及它如何治理要有一个清醒的认识。
首先 水质提升仍然面临多个挑战
首先，在流域方面，除了长江和珠江以外其他的流域，如淮河、海河、辽河、松花江等还属于轻度污染。其次是湖泊，湖泊富营养化问题依然突出，生态修复尚需时日，中国最大的三个湖泊：鄱阳湖、洞庭湖、太湖，现在都是在轻度的富营养化，富营养化氧化治理非常艰难。
曲久辉院士表示用5年时间消除太湖的富营养化这是一件不可能完成的任务，如果能用15年的时间来消除已经很了不起。水环境治理犹如得病，就是病来如山倒，病去如抽丝。所以治理过程应该是非常艰难，非常复杂，也应该是个长期艰巨的任务。
日本霞浦湖在上世纪70年代初就有严重的富营养化。1984年到2011年，日本政府做了6期治理工程，使霞浦湖污染得到控制。但是到目前为止，霞浦湖治理尚未真正完成，霞浦湖的COD治理目标为3mg/L，但目前经过6期治理之后COD浓度仍然在7mg/L左右，离目标还有相当的距离。因此，湖泊治理是一个艰巨的任务，城市水环境黑臭河道返黑臭的风险依然存在。
在黑臭河道治理当中，花费了大量的资金投入，但由于对环保与水质达标的限期，要求在规定的时间里必须达到规定的水质。所以有的时候河道治理只能治标而不能治本，那本是什么？本是做到生态恢复，生态恢复应该是有完整的生物链，有生物的多样性。在表面的认识上说水里可以游泳，里边可以有鱼，但是生态系统往往是恢复起来要一个很长的时间（水悟堂|城市黑臭河道水体治理的几种技术介绍）。
生态修复与单纯的河道治理是两个概念，我们治理的众多的河流当中，怎么保证制定好的河流它不返黑臭，这是我国面临的一个重大考验。
其次 控制污染源难点众多
曲久辉院士表示，如果要改善水质，提高水环境的质量，控制污染源是根本所在。如果源不控制住，水质很难改善，流域就很难治理。
研究表明，将近67.8%的磷是从农业来的，而这些量大面广的农业和农村的分散污染源的控制，并不像城市那么简单。城市建立一个集中式的污水处理厂，可以处理大规模污水，但是农村把污水收集起来较为困难，后续的处理与管理工作更是艰难。所以中国作为一个农村为主的国家，做到这一点非常的困难。
中国作为大家公认的世界工厂，意义不仅仅是因为劳动力比较便宜，而是我们有全世界最完善的工业体系。而这完善的工业体系里面就表示什么样的污染物都会有。经济成本是瓶颈性因素，能够实现低耗能低成本处理污水较为困难。曲久辉院士提到，只要不限制价格，任何水都可以把它变成自来水，变成好水，让人能够喝下去。所以经济发展的过程当中，怎么样把获得的经济效益和经济利益反馈到水污染治理、水环境整治当中，这是我们国家发展的一个重大策略，也是可持续发展的重大策略。另外还有一些不明污染源，它是隐患万千的，因为它底数不清，无法对其进行控制，目前这是一个巨大的挑战。
第三 新型污染物带来潜在风险
2001年，美国同时对25个州的水源进行了同步调查，发现大部分水源中都至少含有一类PPCP物质，该结果出现后，这类新型污染物被各个国家列入关注名单。2020年1月，美国在饮用水当中检测出PFAS，它是一种叫做全氟或者多氟的烷基化合物，这种物质会引起肝脏的损伤。在美国的32个州，44个水源当中，只有一个没有检出这种物质，在其他州检测出的浓度还不低，事实上这不是第一次发生这类情况。这种物质它的特点是永远不会降解，所以就会越积累越多，长此以往将对人体健康产生影响。美国现在正计划怎么样在饮用水当中把这个物质能够去除。
2019年由美国疾控中心和《国家地理》发布信息表明，除了南极洲以外，所有的大洲里边都存在着这类污染物。特别在孟加拉的一个河流当中，浓度超过限制高达300倍。在多瑙河当中，14种这样的抗生素检测出了7种，而这7种当中的克拉霉素是安全阈值的4倍（水悟堂|饮用水途径暴露的抗生素风险知多少）。全世界都存在着抗生素的问题，也都存在着抗性基因的问题。
问题是如何对抗生素污染进行控制？怎么样来加强抗生素废水的处理，控制抗生素进入环境，就变成了一个重要的课题。真正威胁我们饮用水安全的，更多的还是病原微生物。
本次新冠疫情提醒我们，一些病原微生物可能是水当中的一个重大的潜在风险（疫情跟踪 | 水环境中的新兴和潜在新兴病毒）。1854年的8月份，伦敦在10天之内不明原因死掉了500人，后来发现是由于病人的粪便排入了水源，造成居民饮用水污染导致了疾病的传播。1883年，发现这是一种由病原微生物——霍乱弧菌引起的疾病，所以如何控制病毒是人类生存和发展面临的重大挑战。
还有一些事情更为复杂。当有机污染物、重金属、常规的耗氧有机物质同时存在时会造成何种后果？人们提出了很多假想，认为这些污染物放在一起的时候，会产生一些我们意想不到的所谓的放大效应。
2002年，海斯做了一个试验，他用3000只蝌蚪放在混合了10种化学品的水中培养，这10中化学品的单独计量都不会产生损害效应，加到一起浓度也是一个安全的阈值。但试验结束之后，发现蝌蚪的生长出现了异常情况。也就是说，单个的化学物质不产生效应的情况下，这些物质放在一起就有可能产生所谓的联合毒性。但是到目前为止并没有证据表明这些物质混合在一起会对人体健康产生影响。
原标题:净水技术 | 曲久辉：水环境治理面临哪些挑战
免责声明：以上内容转载自北极星环保网
曲久辉：水环境治理如何攻坚“质”胜？
时间：2020-07-31 10:16
来源：净水技术
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中国，作为世界第一人口大国，水资源分布不均匀，人均水资源占有量只有世界人均水平的1/4，属于缺水国家。而且，随着经济发展和城镇化、工业化推进，我国水资源的利用和保护更是面临巨大考验。
7月26日，中国工程院院士曲久辉走进《中国经济大讲堂》从多方面深度解读了如何有效治理水环境、保障水安全。净水小编整理后将分三期呈现给大家。
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水 是生命之源
作为生态文明建设的重要一环，近年来，中央和各级政府大力整治水环境，成效显著。截至2019年，我国地表水的优良率上升到74.9%，农村自来水普及率提高到82%，城市黑臭水体治愈率达到86.7%，长江流域基本消除了劣五类水质，国内污水处理能力达到发达国家水平。
然而，当前我国水资源保护形势依然严峻。农村饮用水质量还需进一步提高，湖泊富营养化问题依然突出，全国主要流域水体污染依然存在，各种污染物对生态安全和人体健康的潜在风险不容忽视。水生态修复仍是全面建成小康社会，实现我国经济可持续发展的重大课题。
饮用水安全达标标准
中国的饮用水标准在2006年的时候由原来的35项变成了106项。美国是98项、日本是77项、欧盟则是56项。从指标的数量上来说，中国是远远高于其它发达国家的。农村在2010年的时候自来水的普及率只有60%，现在已经达到了82%。大家看到这样的一个数字实际上是很简单的，但是如果做到或者实现这样的一个数字，那是非常地艰难。
这些年来中央特别重视农村饮用水的事情，使农村饮用水的质量在改善的道路上不断地向前。现在在江苏实现了城乡一体化供水，如果将来一些有条件的地方能真正实现城乡一体化供水的话，那中国饮用水特别是农村饮用水的质量就会得到更多的保证。
我国的水环境到底怎么样呢？
目前
我国水环境总体是越来越好
想要有好的饮用水就必须有好的水源
有好的水源就必须有好的水环境
那中国的水环境质量到底怎么样呢？
我们先来看看全国的地表水的环境质量。2019年我国地表水的优良率已经达到了74.9%，这个数字比上一年提高了3.9%。
事实上中国的水环境质量不仅仅是在总体的地表水质量上，它在重点流域的水环境质量上也在明显地改善。再来看七大流域包括浙闽河流以及西南诸河和西北诸河水环境质量都在明显改善，特别是长江，长江已经基本消除劣V类，而珠江也在逐渐地变好，其它的流域水质也在逐渐地提高。
长江水质变好了吗？
是的
这是一个综合治理的结果
习近平总书记提出，不搞大开发、共抓大保护，这是一种战略，也是对长江治理的定位。这样的一个战略思想，加上之后采取的很多综合措施，被称做长江治理组合拳。其中出台了长江治理规划，同时制定了长江一些新的水质标准，特别是地方政府出台了300多项治理的规划。
长江流域很多工业是依江而建的，工业污染源一直是长江保护的重要问题，所以在长江大保护当中就重点抓了工业源。通过建工业园区来提高清洁生产和循环经济的水平，使长江的一些化工厂，包括采矿、造纸、冶金等等这样的一些行业改变了原来的工艺，提高了清洁生产的水平，同时在长江流域抓面源污染控制，进行农村污水治理，养殖废水治理和养殖废物排放的限制，减少和优化农药和化肥的使用，也就是说长江的治理实际上从上下游、左右岸和干支流进行同时治理，这样大家才看到了今天长江水质的改善。
水体黑臭还有吗？
消失了
在2015年发布“水十条”以后，2017年就开始了对黑臭河道的全面治理，治理成效非常地显著。295座地级城市、2899条黑臭河流现在已经剩下389条，治愈率已经达到了86.6%。大家可以看到原来很多的黑臭河流现在消失了，原来破烂不堪的岸现在变得整洁了。
我国污水处理厂的处理能力如何？
突飞猛进
截至2009年，中国污水处理厂的处理能力是每天1亿立方米。到了2019年，变为每天2亿立方米。10年间污水处理厂的能力翻了一番。水污染控制带来的巨大经济效益，特别突出地体现在2015年实行“水十条”，它实施以后带动整个中国环保产业发展突飞猛进。
这张图显示出在2015年以后涉及到水污染治理行业的规模逐渐地增加，2014年时是2500亿元，2015年则变成2950亿元，2017年达到4000亿。从2500亿元到4000亿元是跨越式的发展，按照现在的估计如果完成“水十条”的话会带动社会投资4.7万亿元，而能够带动环保产业增长是1.9万亿元，这个数字表明环境治理它不是一个仅花钱不挣钱的事情，它还能带动社会经济快速和高质量发展。
水环境治理具有独特优势吗？
有的
制度优势
2016年12月，“河长制”推出后，从此每一条河流都了河长，每一个湖泊都有了湖长，目前有30多万个河长。湖长和河长，把每一条河（湖）都管起来并承担着具体的责任，同时多效并举还采取了相应的法律、政策、规划、排污许可证等等严格和有序的管理措施。
嘉宾介绍：曲久辉，男，1957年10月出生于吉林农安。清华大学环境学院特聘教授，中国科学院生态环境研究中心研究员。2009年当选为中国工程院院士；2014年当选国际水协（IWA）杰出会士（Distinguished Fellow）；2015年受聘为桂林理工大学荣誉校长；2018年当选发展中国家科学院院士；2019年当选美国国家工程院外籍院士。现兼任中华环保联合会副主席、中国环境科学学会副理事长、中国环保产业协会副会长、中国水资源战略研究会副理事长、《环境科学学报》主编等职。主要从事水质科学、技术和工程应用研究。研究的重点方向包括：
①饮用水安全保障。涉及饮用水水质的全过程风险控制问题，提出并特别关注“标准与效应协同控制”新理论和新工艺。
②水质净化与能量转化。涉及水中污染物去除与产能同步的原理、方法、材料、反应器与应用问题，重点关注以电子转移为主要机制的污染物产能的物理化学与电化学理论和方法。
③水处理过程。涉及絮凝、吸附、膜分离、电化学等方法，提出并努力探索物理-化学耦合的微场构造及水处理颠覆性技术创新。
④流域水污染控制与生态修复。涉及天然水体的水质变化规律、复合污染及生态安全问题，提出并深入研究以物质流为主线的“生态通量”与过程调控机制。
曲久辉院士发表SCI收录论文300余篇，出版学术专著3部，获中国和国际授权发明专利80余项；获国家技术发明二等奖2项、国家科技进步二等奖2项、何梁何利奖（个人）1项、省部级科学技术一等奖4项、中国专利优秀奖1项、国际奖2项。
