習近平總書記在多次講話中強調水安全是關系國家長治久安的大事，強調治水興水是民族大業(yè)。解決水安全問題不僅需要發(fā)展理念和方式的根本轉變，還需要科技、政策和管理體制等方面的不斷創(chuàng)新。

4月16日——17日，在由《給水排水》承辦的“第六屆中國水業(yè)院士論壇”上，中國工程院院士、哈爾濱工業(yè)大學教授李圭白；中國工程院院士院士、哈爾濱工業(yè)大學副校長任南琪；中國工程院院士、哈爾濱工業(yè)大學教授張杰；中國工程院院士、北京工業(yè)大學教授彭永臻；中國工程院院士、流域水循環(huán)模擬與調控國家重點實驗室主任王浩；中國工程院院士、中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心研究員學位委員會主任曲久輝；中國工程院院士、清華大學環(huán)境學院教授錢易；中國工程院院士、火箭軍后勤科學技術研究所所長侯立安，8位中國工程院院士，以“水安全科技創(chuàng)新”為主題，圍繞供水安全、海綿城市、水污染治理等專題，高視角解讀行業(yè)政策，多維度剖析行業(yè)趨勢。

李圭白：地下水除錳技術還不夠成熟

我國1/3城鎮(zhèn)用水為地下水；含鐵含錳地下水覆蓋人口超過3億，所以地下水除鐵除錳是城鎮(zhèn)供水常遇的問題。建國初期，我國集中建設東北工業(yè)基地，在東北大量開采地下水源，東北地區(qū)地下水多含過量的鐵和錳。那時主要是引用蘇聯(lián)的自然氧化鐵工藝，使含鐵地下水曝氣，再經(jīng)反應沉淀和砂濾，將水中的鐵質除去。該工藝設備龐大，水在其中停留時間長（2-3h）設備投資高，且易受多因素影響，除鐵效果還不穩(wěn)定。 

地下水除錳技術還不夠成熟。十多年來，我國參與研究除錳的人越來越多，從而成為一個熱點，但多數(shù)都是從生物學的角度進行研究，比較缺少從工程技術的角度進行研究。今后，有必要加強工程技術方面的研究，特別是對大量已建除錳水廠的經(jīng)驗進行總結，包括成功和失敗的案例，尤其是找出每一個不成功的具體原因，在解決問題中，不斷創(chuàng)新，以使錳質活性濾膜接觸氧化除錳技術更快地成熟起來。

任南琪：海綿城市建設 不能“教條化”，要學會一城一策，因地制宜

20多年來，我國經(jīng)濟快速增長的背后付出了慘重的環(huán)境惡化代價，城市化進程加快帶來城市（水）規(guī)劃缺失嚴重，城市水安全與水環(huán)境問題日益嚴峻，資源環(huán)境約束加劇，形成了嚴重的城市病，如“逢雨必澇”、黑臭水體、水資源嚴重不足、飲用水安全等問題。對此，傳統(tǒng)的做法是“頭疼醫(yī)頭腳疼醫(yī)腳”。其實，水安全風險、水生態(tài)破壞、水資源短缺、水環(huán)境污染是“一條繩上的螞蚱”，決不能分而治之，都應該納入到“海綿城市建設”中去。因此，海綿城市建設，不能“教條化”，要學會一城一策，因地制宜。

海綿城市應該像海綿一樣，在適應環(huán)境變化和應對自然災害等方面，具有良好的彈性，重點要解決城市澇災與城市水環(huán)境惡化等問題。事實上，我認為海綿城市建設的實質，應該歸為城市水資源和水環(huán)境的綜合整治這樣一個范疇，而不是一個點一個點的進行治理，采取碎片化方式推進。海綿城市要想繼續(xù)走下去，應該以自然為先導，以循環(huán)為關鍵，以功能為切入點。 

張杰：四條途徑 創(chuàng)建在暴雨中無水浸的安全城市

暴雨、徑流、雨洪都是地下水循環(huán)的自然現(xiàn)象，不以人的意志而改變。但現(xiàn)代人類不愿和幾百年前一樣與雨洪共存。近多年來，各大城市暴雨內澇災害是這些城市極度畸形發(fā)展的結果。亡羊補牢，我們應反思現(xiàn)代城市是怎樣侵占雨水徑流的存身之所，是怎樣堵塞了雨水循環(huán)的途徑從而建立起不受暴雨雨洪水浸而安全的城市，為建設循環(huán)型城市提供基礎。

四條途徑，創(chuàng)建在暴雨中污水浸的安全城市：

1、修復城市雨水循環(huán)的途徑。保護和建設城市綠地、樹林、公園等自然滲水地面，城市綠化率達40%以上；建設透水的道路，尤其是人行道、自行車道、停車場，增加城市透水地面面積；修建滲水的雨水管線，增加雨水滲入地下的比例等等。

2、高標準的城市雨水道規(guī)劃設計。合理的城市排水體制；合理的劃分排水區(qū)域；提高周期p和稀釋倍數(shù)n到國際先進水平。

3、建立深層雨水隧道和調節(jié)池。在下凹式立交下建設深層調節(jié)池，沿雨水干管建深層隧道是特大城市的無奈選擇；在合流水道地區(qū)，深層調節(jié)池和深層隧道還能起到減少合流雨水溢流的頻率，減輕合流雨水污染負荷的作用。

4、加強維護管理充分發(fā)揮現(xiàn)有合流排水系統(tǒng)的功能潛力。突襲式的局部強暴雨的精準預報；建立城市“內澇災害地圖”；組織居民自救互救。

恢復城市雨水循環(huán)的通路，是人類與雨洪共存的基本方法。我們要保護城市的綠地、樹林、濕地，要結合景觀保護自然水域，建設和改造人行道，停車場等為透水性地面，收集屋蓋雨水通過水落管進入滲水井，使更多的雨水滲入地下。

彭永臻：制約厭氧氨氧化技術廣泛應用的瓶頸是亞硝態(tài)氮的穩(wěn)定獲取

制約厭氧氨氧化技術廣泛應用的瓶頸問題是亞硝態(tài)氮的穩(wěn)定獲取。此外，其出水往往含有大于進水總氮11%的硝態(tài)氮。另外，含高濃度硝態(tài)氮的工業(yè)廢水的還原處理需要消耗大量有機碳源，并產(chǎn)生大量剩余污泥。而傳統(tǒng)短程硝化+厭氧氨氧化方法并不能對硝態(tài)氮廢水有效處理。

2013年首次發(fā)現(xiàn)了短程反硝化過程，能將80%以上初始NO3-轉化為NO2-，并在長期試驗中實現(xiàn)了短程反硝化菌的富集與短程反硝化過程的穩(wěn)定維持。

在此基礎上，針對高氨氮廢水的厭氧氨氧化出水含大量硝酸鹽，城市污水生物處理后存在過量硝態(tài)氮，及高濃度硝態(tài)氮工業(yè)廢水的脫氮處理，構建短程反硝化+厭氧氨氧化工藝。短程反硝化過程產(chǎn)生亞硝態(tài)氮可以為厭氧氨氧化過程提供穩(wěn)定基質，并與污水中的氨氮得到同步去除。

與傳統(tǒng)方法相比，短程反硝化+厭氧氨氧化工藝能夠節(jié)省外加碳源，降低運行能耗，提高脫氮效率，減少剩余污泥產(chǎn)量和溫室氣體排放，可實現(xiàn)同步處理含硝態(tài)氮廢水與城市生活污水，具有重要開發(fā)和應用價值。

王浩：五個方面入手，破解京津冀地區(qū)水資源安全問題

京津冀是我國政治、經(jīng)濟、文化和科技創(chuàng)新中心，區(qū)域土地面積21.6萬平方公里，占全國2.2%；總人口1.1億，占全國8.0%；生產(chǎn)總值5.7萬億元，占全國11.0%；有效灌溉面積0.77億畝，占全國8.2%。但區(qū)域多年平均水資源量只有241億立方米，不足全國平均的1%；人均水資源量218立方米，不足全國人均的11%。導致京津冀地區(qū)演變成我國乃至全世界人類活動對水循環(huán)擾動強度最大、水資源承載壓力最大和安全保障難度最大的地區(qū)。

面向京津冀水循環(huán)顯著變異、人水關系嚴重失衡和水資源安全保障短板，結合區(qū)域協(xié)同發(fā)展新形勢、新情況，破解京津冀地區(qū)水資源安全問題必須從五個方面入手：

一是調整結構，優(yōu)化城市布局和規(guī)模，控制高耗水行業(yè)和產(chǎn)業(yè)，降低高耗水和灌溉需求作物種植面積；

二是提高效率，全面提高生活、工業(yè)、農業(yè)用水效率，建設節(jié)水型社會；

三是挖掘潛力，合理開發(fā)區(qū)域地表地下水資源，充分利用再生水、淡化海水、雨水、微咸水等非常規(guī)水源；

四是增加外源，充分、高效利用南水北調中線和東線水資源，挖掘黃河等外流域水資源供給保障潛力；

五是優(yōu)化調配，加強區(qū)域水網(wǎng)互聯(lián)互通、互濟互調能力，完善水資源管理體制機制，強化區(qū)域水資源一體化管理。

曲久輝：水處理重大顛覆性技術呼之欲出

在新科技與產(chǎn)業(yè)變革的帶動下，水處理技術必將取得新的突破。未來10年，伴隨著相關領域科學技術的飛速發(fā)展，水工業(yè)技術將改變已有規(guī)則，性能和功能上有重大變革，實現(xiàn)節(jié)約成本，并促進水科技產(chǎn)品的升級換代，帶來商業(yè)模式和產(chǎn)品服務的全面創(chuàng)新。

那么什么樣的動力可能驅動水處理技術突破現(xiàn)行的理論和應用方式的束縛？

報告指出中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展的總體判斷：數(shù)量競爭向質量競爭轉變；工程競爭向技術競爭改變；項目競爭向服務競爭改變。

引發(fā)環(huán)保產(chǎn)業(yè)變革的重大顛覆性技術：

（1）技術突破性：科學原理創(chuàng)新、跨領域技術的集成創(chuàng)新，可對產(chǎn)品性能或形態(tài)產(chǎn)生重大影響。

（2）產(chǎn)品顛覆性：以該項技術為核心的產(chǎn)品具有顛覆性創(chuàng)新，有望引發(fā)產(chǎn)品與服務的更新?lián)Q代。

（3）市場廣泛性：對新產(chǎn)品或服務需求廣泛，市場和產(chǎn)業(yè)容量大；或引發(fā)和培育出新市場需求，對產(chǎn)業(yè)具有廣泛可嵌入性。

（4）產(chǎn)業(yè)變革性：與其相關的產(chǎn)業(yè)在組織管理模式、產(chǎn)品制造生產(chǎn)模式、商業(yè)運行模式等必須幾個必須進行相適應或創(chuàng)新性變革。

預測未來10年：中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)將在經(jīng)濟結構調整、科學技術革命中發(fā)生深刻變革，沒有核心技術和產(chǎn)品的公司一定淪為三流或面臨破產(chǎn)。

錢易：生命周期管理的概念對水污染的防治起到了很大的作用

水污染防治的生命周期：廢水（污水）的產(chǎn)生——污染源；廢水（污水）的處理、輸送——廢水管道系統(tǒng)；廢水（污水）的處理、再生和利用——處理廠、再生廠；廢水（污水）的排放和利用——不同回用戶、不同受水體。

生命周期管理的概念在防治工業(yè)污染及減少資源消耗方面發(fā)揮了極大的作用，也可用于水污染防治的各方面。水污染來自工業(yè)、農業(yè)、城市、生活等不同源頭，有產(chǎn)生、收集、處理、再生、利用和排放等不同階段。 

一百多年來，水污染的性質隨著經(jīng)濟、社會的進步不斷變化，水污染防治也經(jīng)歷了不同的階段，目前已經(jīng)進入全面考慮水污染防治各環(huán)節(jié)的革新時期，以滿足綠色發(fā)展的要求。

侯立安：創(chuàng)新驅動飲用水安全保障技術綠色發(fā)展

隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化快速發(fā)展，資源瓶頸、環(huán)境污染、生態(tài)退化等問題對經(jīng)濟社會發(fā)展和民眾健康保障的影響逐漸顯現(xiàn)，傳統(tǒng)的飲用水安全保障技術面臨新的挑戰(zhàn)。新常態(tài)下，如何實現(xiàn)飲用水安全保障技術的綠色發(fā)展，創(chuàng)新是推動發(fā)展模式向綠色化轉變的新路徑。

針對水污染途徑多元、水質安全隱患多樣的現(xiàn)實威脅。侯立安院士報告指出，創(chuàng)新驅動是破解飲用水安全保障技術難題，保障水質安全和民眾健康的關鍵驅動力。 

一是統(tǒng)籌規(guī)劃。加強頂層設計與規(guī)劃，積極落實“最嚴格水資源管理制度”和“水污染防治行動計劃”；健全流域區(qū)域管理體制機制，堅持以水定需、量水而行、因水制宜，逐步實現(xiàn)由行政區(qū)域環(huán)境管理向流域環(huán)境管理和“山、水、林、田、湖”一體化管理的轉變；完善生態(tài)補償機制和相關標準規(guī)范，促進流域區(qū)域和諧發(fā)展與水資源綠色開發(fā)利用。

二是開源節(jié)流。通過技術進步和工藝創(chuàng)新，積極推進海綿城市建設，加強海水、雨水、再生水等非常規(guī)水資源開發(fā)利用，緩解城市水量型缺水；創(chuàng)新節(jié)水技術與工藝，完善節(jié)水標準體系，強化節(jié)水意識與節(jié)水管理，提高工農業(yè)生產(chǎn)和生活用水效率，提升水資源利用效益，構建節(jié)水型社會。

三是污染防控。提高水污染防治水平，從源頭消減污染物排放量，在倒逼產(chǎn)業(yè)轉型升級的同時，保障水資源綠色開發(fā)利用；以綠色發(fā)展理念創(chuàng)新，引導綠色發(fā)展實踐創(chuàng)新，通過推行清潔生產(chǎn)、循環(huán)經(jīng)濟等措施，實現(xiàn)廢物資源化利用；推進凈水行業(yè)由環(huán)境污染控制向低能耗、資源化、能源化、生態(tài)健康的綠色方向轉變，提高再生水處理回用綠色化水平，推進流域源潔流清，保障飲用水源安全。

四是依靠創(chuàng)新。實現(xiàn)飲用水從“源頭”到“龍頭”全流程保護，從根本上保障飲用水安全。依托大數(shù)據(jù)、云計算等新技術，強化水質監(jiān)測預警能力，提升決策科學化水平；創(chuàng)新研究污染組合控制技術和工藝優(yōu)化，形成快速、高效、穩(wěn)定的突發(fā)污染控制關鍵技術與適用工藝和裝備，提高事故應急處理能力。

編輯：陳丹丹