本书以滨海工业带水污染控制与生态修复顶层设计方案和路线图为主线，围绕海河流域、京津冀地区及天津滨海工业带水生态环境全面改善和生态系统恢复的实际需求，针对区域水资源短缺与水环境污染的恶性循环问题，以水生态环境全面改善和生态系统恢复为最终目的，综合运用环境、管理、经济等多个学科领域的理论和技术方法，提出基于系统工程管理的区域水污染控制与生态修复顶层设计思路和系统分析-目标设计-路径设计-措施设计-制度设计的关键技术链条。同时也为探索水资源、环境、经济、社会协调发展和水生态环境全系统、全过程、精细化的管理模式，实现区域水生态环境全面改善，提供技术支持、决策参考和案例借鉴。本书具有较强的针对性和实践性，可供从事水污染控制与生态修复、水资源规划与管理等的工程技术人员、科研人员和管理人员参考，也可供高等学校环境科学与工程、市政工程、生态工程及相关专业师生参阅。
1.本书从水环境与水生态、社会经济发展及水环境监管制度方面进行了扎实调研，基于此设置了五大研究题目，形成了水污染控制与生态修复顶层设计方案和路线图，介绍了示范模式的实际应用，内容全面，参考价值强。2.本书介绍的研究兼顾水环境的自然和社会双重属性，形成的关键技术涵盖了产业结构宏观调整、水资源优化配置与高效利用、水生态保护与修复等多方面的目标，成果可实现水生态环境质量的根本性改善，具有很强的环境效益和社会效益。3.本书内容基于水体污染控制与治理国家科技重大专项天津滨海工业带水污染控制与生态修复顶层设计方案和路线图研究成果，系统探讨了水污染控制与修复顶层设计思路及实施路径，对于其他区域水污染防控工作具有很强的实用性。
良好的生态环境是实现中华民族永续发展的内在要求，是增进民生福祉的优先领域。良好的水生态环境是检验城市发展质量、宜居水平和居民幸福指数的重要指标。京津冀同属黄河与海河水系合力塑造的华北平原，随着长期的高密度高强度开发，已成为全国水资源最短缺、水污染最严重、资源环境与发展矛盾最为尖锐的地区。综合统筹京津冀区域协同治水背景，从中长期战略的角度，开展滨海工业带水污染控制与生态修复顶层设计研究，在最高层次上寻求问题的解决之道，对改善京津冀区域水生态环境、保障区域生态安全具有重要意义。
顶层设计作为一种决策思维方法，是决策者以及决策机构必备的决策工具。本书依托国家科技重大专项水体污染控制与治理天津滨海工业带水污染控制与生态修复顶层设计方案和路线图研究课题，充分借鉴现有研究和实践成果，围绕海河流域、京津冀地区及天津滨海工业带水生态环境全面改善和生态系统恢复的实际需求，统筹考虑京津冀协同治水背景下的水资源-水环境双重约束，从宏观战略角度，统筹各层次、各要素要求，追根溯源，统揽全局，探讨系统论视域下天津滨海工业带面向十四五的水污染控制与生态修复顶层设计思路和实施路径，提出系统、有序、有效的水污染防治和水生态修复措施及管控制度，旨在为区域水生态环境改善的决策与管理工作提供借鉴。
全书共分为三个部分，由7章组成。第一部分为第1章绪论，系统介绍了本书的研究背景、国内外研究进展，以及本书的研究目标、任务、技术路线等。第二部分为第2～6章，第2章在深入探究水污染控制与生态修复顶层设计概念、意义、形式的基础上，提出系统论视域下水污染控制与生态修复顶层设计的框架思路、核心内容和技术流程；第3章通过系统全面的社会、经济、资源以及水环境、水生态、污染排放等调研分析，分别从资源环境承载、生态系统状况、污染减排空间和管控技术要求四个方面，识别出京津冀协同治水背景下滨海工业的水生态环境改善面临的主要问题及瓶颈；第4章统筹功能保障和生态恢复的目标，研究提出水生态环境根本好转的定量表达技术，并系统考虑入境入海水质改善动态情景，提出了基于水流分析的水生态环境改善控制指标体系；第5章以水资源、水环境为系统约束，以水污染控制为关键手段，以水生态恢复为核心目标，以水环境风险防范为安全保障，研究形成基于四水联动的水生态环境差异化提升对策及实施路径；第6章基于多元协同理论构建天津滨海工业带水生态环境控制制度体系，遵循问题导向、完善提升、协同增效的原则，围绕综合统筹性的重点制度进行系统设计，提出水生态环境保护制度体系构建政策建议。第三部分为第7章滨海工业区全过程水污染防控模式设计研究，针对天津滨海工业区产业复杂、污水处理提标难度大、污水处理厂对滨海环境影响较大以及工业园区风险应急能力较弱的一系列问题，从宏观、中观、微观三个维度，提出以排污准入、污染减排、生态增容和风险防控为核心的天津滨海工业区水污染防控全过程管控模式。
本书由孙静、温娟等编著，具体分工如下：第1章由孙静、温娟、王子林、宋兵魁、赵阳编著；第2章由温娟、孙静、李燃、郭健、闫佩、张雷波、李敏姣、王岱编著；第3章由赵翌晨、王玉蕊、郭鑫、郭洋琳、唐丽丽、高郁杰、张彦敏、刘晓东编著；第4章由李燃、陈启华、尹立峰、张征云、冯真真、常文韬、江文渊、董芳青编著；第5章由王子林、张维、付一菲、陈晓春、宋文华、罗彦鹤、赵晶磊、谷峰编著；第6章由陈启华、付一菲、李莉、李红柳、尹立峰、孙蕊、郭洪鹏、乔阳编著；第7章由宋兵魁、邹迪、乔飞、段云霞、常高峰、李子成、魏占亮、徐香琴编著。全书最后由孙静统稿并定稿。
在本书编著过程中，天津市生态环境科学研究院孙贻超高级工程师、中国环境科学研究院雷坤研究员等对本书的架构和技术体系提供了大力支持和指导帮助。书中还引用了相关领域部分研究人员的成果，在此一并表示衷心感谢！特别感谢化学工业出版社对本书编写和出版工作的大力支持，他们高效的编辑工作为本书的顺利出版提供了保障。
限于编著者水平及编著时间，书中不足和疏漏之处在所难免，敬请读者提出修改建议。
编著者
2022年4月
孙静，天津市环境保护科学研究院，副院长/高工，主要研究方向为环境规划、水环境保护、水污染物减排、生态环境保护与修复等领域。作为课题负责人主持国家科技重大专项水体污染控制与治理专项 天津滨海工业带水污染控制与生态修复顶层设计方案和路线图研究课题，作为技术负责人或主要参与人承担或参加滨海盐碱退化湿地修复与高盐景观水体水质改善技术研究与工程示范课题、科技部科技惠民计划蓟县水源保护区农村生态环境改善科技惠民综合示范项目、国家自然科学基金应急管理项目时空变化条件下复杂危化品污染体系控制课题、全球环境基金天津市GEF海河流域水资源与水环境综合管理项目汉沽区水资源与水环境综合管理规划（IWEMP）研究报告项目、天津市GEF项目宁河县水资源与水环境综合管理规划潮白新河下游流域水环境水生态综合管理规划、国家科技支撑计划渤海陆源入海通量测算与总量控制技术研究中天津市社会经济发展与污染负荷输出关系研究子课题、水利部公益性行业科研专项经费项目子课题咸化水体水生植物群落配置研究滨海河口生态调研及非常规水源用于河口生态补水的可行性研究、天津市科技计划项目天津建设生态城市的若干重大科技问题研究天津市生态城市构架与关键技术方法研究等30多项课题研究项目。
第1章 绪论
1.1 研究背景 002
1.1.1 京津冀协同治水背景下天津滨海工业带水生态环境区域特点 002
1.1.2 天津滨海工业带水生态环境管理科技需求与意义 004
1.2 国内外研究进展 007
1.2.1 水生态环境系统及其要素之间关系研究 007
1.2.2 水生态环境系统的模拟研究 009
1.3 研究内容和创新点 010
1.3.1 研究目的、任务和技术路线 010
1.3.2 创新点 012
第2章 系统论视域下水污染控制与生态修复顶层设计思路和框架
2.1 系统论视域下水污染控制与生态修复顶层设计定位与思路 015
2.1.1 系统论视域下水污染控制与生态修复顶层设计定位 015
2.1.2 天津滨海工业带水污染控制与生态修复顶层设计历程与问题 016
2.1.3 系统论视域下水污染控制与生态修复顶层设计框架 023
2.2 系统论视域下水污染控制与生态修复顶层设计核心内容与技术路线 025
2.2.1 系统论视域下水污染控制与生态修复顶层设计核心内容 025
2.2.2 系统论视域下水污染控制与生态修复顶层设计技术流程 026
第3章 京津冀协同治水背景下水生态环境现状调查及问题识别
3.1 水生态环境系统调查 030
3.1.1 调查方案 030
3.1.2 自然环境和社会经济概况 032
3.1.3 水资源状况调查分析 036
3.1.4 水环境质量调查分析 041
3.1.5 水污染排放调查分析 048
3.1.6 水生态现状调查分析 056
3.1.7 水环境风险调查分析 064
3.2 水生态环境问题诊断及瓶颈分析 066
3.2.1 区域水环境容量低造成水环境质量波动大 066
3.2.2 流域开发强度高导致水生态系统脆弱 069
3.2.3 原有污染物排放控制体系下减污空间无法支撑工业带大规模产业聚集 069
3.2.4 精准治污、科学治污精细化的环境管理技术支撑有待加强 072
第4章 面向水生态环境根本好转的顶层目标指标体系研究
4.1 统筹功能保障和生态恢复的水生态环境根本好转目标定量表达技术研究 075
4.1.1 定量表达的思路和形式 075
4.1.2 双达标目标定量化思路和依据 080
4.1.3 一恢复目标定量化思路和依据 082
4.2 基于入境和入海水质的水环境改善动态情景模式研究 084
4.2.1 模型构建思路 084
4.2.2 基于入境水质的区域水环境改善容量分析 085
4.2.3 基于入海水质的区域水环境改善压力分析 091
4.2.4 综合预测结果 095
4.3 基于水流分析的水生态环境改善控制指标体系研究 098
4.3.1 基于水流分析的水生态环境改善影响因素分析 098
4.3.2 基于水流分析的水生态环境改善控制指标体系构建 104
第5章 基于四水联动的水生态环境差异化提升对策及实施路径研究
5.1 水资源-水环境双重约束下水资源配置和产业结构优化对策及路径研究 108
5.1.1 基于系统动力学的水资源水环境系统模拟分析 108
5.1.2 水资源-水环境双重约束下水资源多目标优化配置模型 114
5.1.3 基于麦肯锡矩阵的水资源-水环境双重约束下产业发展优先序分析 125
5.1.4 水资源-水环境双重约束下水资源优化配置对策及路径建议 128
5.2 统筹三源共治的水污染防治对策及实施路径 131
5.2.1 持续推进工业污染治理 132
5.2.2 深入推进农业农村污染治理 132
5.2.3 实施城镇污染治理提质增效 133
5.3 面向人水和谐的水生态恢复对策及实施路径 135
5.3.1 多途径恢复河湖生态基流 135
5.3.2 持续优化水系连通 135
5.3.3 加强河湖湿地建设与保护 136
5.3.4 推进重点河湖水生生物完整性恢复 137
5.4 基于风险评估的水生态环境风险管控对策及实施路径研究 137
5.4.1 基于水体脆弱性评价的水环境风险网格化评估 137
5.4.2 水生态环境风险防范措施研究 140
5.5 基于空间管控的重点河流生态廊道差异化改善对策研究 142
5.5.1 蓟运河生态廊道 142
5.5.2 永定新河生态廊道 144
5.5.3 海河干流生态廊道 146
5.5.4 大清河-独流减河生态廊道 148
5.5.5 子牙新河/北排水河/沧浪渠生态廊道 149
第6章 基于协同理论的水生态环境管控制度体系研究
6.1 基于协同理论的水生态环境管控制度体系框架研究 155
6.1.1 研究思路及理论基础 155
6.1.2 水生态环境管控制度体系框架设计 158
6.2 水生态环境管控制度构建对策措施及路线图研究 159
6.2.1 完善领导-企业-公众多元共治责任体系 160
6.2.2 完善源头严控-过程严管-后果严惩的全过程行政管控体系 164
6.2.3 完善基于环境资源价值的市场经济政策体系 167
6.2.4 建立以企业环境信用为核心的信用监管体系 175
6.2.5 完善水生态环境改善法规标准体系 177
第7章 滨海工业区全过程水污染防控模式设计研究
7.1 天津滨海工业带全过程水污染防控管控模式设计 181
7.1.1 瓶颈问题识别与技术需求分析 181
7.1.2 滨海工业区水污染防控全过程管控模式设计框架 182
7.2 滨海工业区水污染防控全过程管控模式研究 184
7.2.1 基于区域总量的园区排污准入模式设计 184
7.2.2 基于废水趋零排放的园区污染减排模式设计 186
7.2.3 基于人工湿地水生态修复的增容模式设计 188
7.2.4 基于查控处一体化的水环境风险应急及管理模式设计 191
7.3 典型滨海工业区全过程水污染防控模式构建以临港经济区为例 193
7.3.1 临港经济区基本情况 193
7.3.2 基于园区总量的排污许可限值方案 197
7.3.3 园区污水处理设施提标减排方案 200
7.3.4 滨海人工湿地生态修复增容方案 210
7.3.5 水环境风险防控能力提升方案 212
附录 城镇污水处理厂污染物排放标准（DB 12/ 5992015）
参考文献
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