科技部近期將發布“十四五”國家重點研發計劃“長江黃河 等重點流域水資源與水環境綜合治理”重點專項2021年度項目申 報指南，其中對典型園區工業廢水和城市污水近零排放和資源化 利用的問題，國家將和沿江地區聯動，采取“揭榜掛帥”的方式, 征集全國優勢科研力量，組織企業在長江沿線相關園區和城市進 行應用示范。

地方政府須高度重視項目的組織實施，有具體舉措及財政、 企業投入等配套經費支持。請有意向的市結合本地區實際需求和 問題，對照附件《“十四五”國家重點研發計劃“長江黃河等重 點流域水資源與水環境綜合治理”重點專項2021年度項目申報指 南（征求意見稿）》提出的“3.3沿江沿河化工園區廢水近零排 放技術與示范”及“3.4城市污水資源化利用的關鍵技術研發與 應用示范”等研發任務，在充分調研的基礎上，確定應用示范點, 并于2021年3月26日前將有關情況報送廳社發處。

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附件：“十四五”國家重點研發計劃“長江黃河等重點流域水資源 與水環境綜合治理”重點專項2021年度項目申報指南（征求意見稿）

長江、黃河是中華民族的母親河。推動長江經濟帶發展和黃 河流域生態保護和高質量發展是重大區域戰略。專項緊密 圍繞長江黃河流域水資源水環境水生態綜合治理的科技需求，通 過基礎理論研究、關鍵技術與裝備研發、流域管理創新、典型區 域和小流域集成示范，支撐長江、黃河等重點流域水安全保障與 治理能力的實質性提升，形成流域水系統治理范式，并進行推廣 應用。

2021年指南擬圍繞流域水系統健康診斷與病因識別、流域 水資源系統調配與高效利用、流域水環境質量改善與綜合治理、 水源水質風險阻斷與飲用水安全供給等4個技術方向，啟動17 個指南任務。

1.流域水系統健康診斷與病因識別

1.1長江、黃河流域水生態環境質量監測與評價技術研究與 示范研究內容：選擇長江流域高原、丘陵、平原河網區和黃河流 域上游（三江源、祁連山、甘南）水源涵養區、黃河三角洲區域 為典型研究區。1 ）在常規理化監測指標基礎上結合指示生物組織污染監測，構建有毒有害污染物篩查技術，提出有毒有害特征 污染物清單，優化流域水環境監測技術體系；2）確定基于水文 過程的生態流量監測方法體系，建立國產化的流域水文模型與軟 件系統，實現生態流量從監測到考核的監管體系；3）攻克基于圖 形識別技術、流式細胞計數技術、環境DNA、遙感技術相結合的 多手段、多尺度水生態監測新技術，形成適合流域的水生態在線 監測技術體系；4）篩選不同區域、不同水體類型的指示水生生 物類群，給出流域指示水生生物名錄并繪制其空間分布圖；5） 統籌水環境、水資源、水生態，構建涵蓋物理生境、水生生物、 水體理化等要素，建立分區、分級、具有流域特色的水生態環境 質量評價指標和評價標準。6）建立流域水生態環境質量監測業 務化平臺網絡，并在長江、黃河流域開展業務化示范，實現水生 態環境質量由單一要素監測評估到生態系統結構監測評估的轉 變。

考核指標：水環境、水資源、水生態監測關鍵技術3-4項； 水生態環境質量評價技術工具包1個；長江、黃河流域典型區域、 水域指示生物名錄（圖譜）1套；長江、黃河流域水生態環境質 量監測與評價技術規范（征求意見稿）1套；流域水生態環境質 量監測業務化平臺1個，在長江和黃河流域進行業務化運行，并 提供一年以上業務化運行記錄及應用示范報告2份。

1.2長江水生態系統完整性退化與修復機制

研究內容：針對長江水生態系統完整性的顯著差異性特點 與退化成因不同，選擇長江干流（上游高壩大庫、中游和下游 河段）、長江典型支流（赤水河、沱江、漢江等重要支流）以及 平原湖泊、通江湖泊和高原湖泊群等典型水體，開展水生態系 統完整性退化的特征與關鍵影響因子識別，建立水生態完整性 退化與長江流域水工程建設、水量變化驅動、水質退化、水生 植被退化、食物網系統退化等人類活動的關聯關系；研究水生 態系統中多途徑、多介質、多污染物遷移轉化途徑與控制原理, 突破大型河流湖泊水生生物模擬預測關鍵技術，構建流域分布 式水生態系統耦合模型，揭示不同尺度水體“水文-水動力-水 質-水生生物”多過程耦合與交互影響機制，闡明變化環境下重 點干支流、湖泊水生態退化成因與演變規律。研究長江干流及 重點支流（湖泊）水生態完整性狀態對環境壓力因子的響應規 律與機制，提出重點長江干流及重點支流（湖泊）水生態系統 修復限制因子與調控原理。

考核指標：形成長江不同典型類型水生態系統完整性診斷 關鍵技術體系（10項以上），涵蓋河流、湖泊水生態完整性評估 技術，河流、湖泊水生態數值模擬技術；建立河流湖泊分布式 水生態完整性退化預測預警模型系統1套；明確不同類型河流、 湖泊生態系統的主要指示生物，提出不同類型河流、湖泊生態 系統的主要指示生物退化的主控因子，形成長江流域水生態完 整性一張圖；提出不同類型河流、湖泊生態系統優化調控原理 等，編制河流湖泊生態系統損傷評估、生態系統修復等標準規 范征求意見稿3-5項；提出重點地區河流生態修復策略建議2 套。

1.3黃河水源涵養區環境變化徑流效應及水資源預測

研究內容：研究地面、遙感、空中、雷達等多源數據融合技 術，分析地表溫度、降水、蒸發、徑流等水循環要素的演變規律, 揭示區域水資源及下墊面對氣候變化的響應機理，研究水資源變 化成因；分析水資源變化對流域水安全及脆弱性的影響，研究陸 面水文過程與流域生態過程的相互作用，診斷流域生態環境對水 資源的響應及其病因；建立分布式水資源模擬系統，預測未來不 同變化情景下區域水資源變化趨勢，分析變化環境下水資源承載 能力及其對生態環境的可能影響；研究全球變暖對水資源綜合開 發利用的影響，提出黃河水資源涵養區適應氣候變化的水資源利 用與保護策略。

考核指標：提出多源數據融合技術及融合產品，提出流域分 布式水資源模型及具有自主知識產權的軟件系統，流域水文過程 模擬精度提高5%以上；提出流域生態環境退化診斷分析方法和 黃河流域評價結果；定量預測2035年、2050年黃河水資源涵養 區水資源變化趨勢及水資源保障情勢，形成2-3份咨詢報告，被 流域管理機構或國家有關部門采用，并在流域水資源管理中得到 應用。

2.流域水資源系統調配與高效利用

2.1區域水平衡機制與國家水網布局優化研究

研究內容：研究區域水平衡基礎理論、水資源安全度評價方 法與現代水網規劃方法；分析我國區域水平衡存在的突出問題及 其成因，識別重點失衡或風險區；研究環境變化與經濟社會發展 對區域水平衡的影響與作用機制，科學研判全國和長江、黃河等 重點流域及重大戰略經濟區2035、2050年水平衡發展趨勢，開 展水資源安全度評價；構建全國水資源均衡調配模型，研究提出 國家和長江、黃河等重點流域及重大戰略經濟區水資源均衡調配 重大措施，形成面向中遠期水資源安全保障的國家水網優化布局 方案。

考核指標：提出基于物理機制的區域水平衡基本描述方程3 個以上，建立區域水平衡診斷分析系統，得到權威同行認可。構 建有完全自主知識產權的全國水資源綜合調配模型，實現業務化 運行；形成全國及5個以上重點流域或地區的水平衡基礎數據集 和水資源安全度評價成果，提出國家水網優化布局方案和重大措 施建議，形成2-3份咨詢報告，被國家相關部門采信和認同，支 撐國家水網重大工程建設。

2.2長江流域水工程多目標協同聯合調度技術研究與應用

研究內容：研究長江流域水資源、水環境、水生態調度需求 和目標，提出水資源-水環境-水生態多目標融合協同調度關系； 研究建立復雜水工程多目標協同聯合調度風險決策評估指標體 系；研究水庫、調水工程、分蓄洪區、涵閘泵站等水工程多區域 協調防洪調度、聯合供水調度、水環境保障及水生態調控技術； 研究以“三水”多目標融合協同為重點的長江流域水工程聯合調 度方案；研究水工程多目標聯合智能調度賦能技術，建立面向流 域多區域防洪與水資源配置、水環境保護及水生態修復于一體的 水工程多目標協同智能調度模型，并在長江流域開展示范應用。

考核指標：長江中下游防洪減災效益提高5%以上；長江流 域水資源綜合利用效益提高3%以上；長江中下游干流主要控制 斷面枯期平均流量增加1000m3/s以上；增加長江上中游促進魚類 自然繁殖的生態調度區域1個；長江中游干流入洞庭湖“三口” 的斷流時間減少5%；長江流域水工程多目標協同聯合智能調度 模型，在長江流域100余座水工程聯合調度中應用示范；長江流 域水工程多目標協同調度技術方案，并被流域機構采納。

2.3黃河流域多目標協同水沙調控關鍵技術

研究內容：研究黃河水沙變化和水資源梯級開發對河流生態 環境的影響與累積效應，揭示水庫群調度下水-沙-生態多維關 聯關系與耦合機制；兼顧防洪減淤、供水發電和生態環境等需求， 提出不同來水情勢下黃河重要斷面（河段）的水-沙-溫閾值和 適宜水沙過程；研究水庫群水-沙-生態多目標協同調度技術， 建立復雜系統可持續運行的定向控制方法，創建梯級水庫群多維 協同控制原理及調度技術；優化水沙調控體系的適宜格局和功能 配置、待建工程的功能定位和規模，提出多時空尺度、多維功能 協同的全河水沙調控模式、原則和極端洪（枯）水沙情境應對策

略。

考核指標：黃河干流主要斷面基本生態流量的保障程度提高 10%以上，梯級水庫綜合調度效益提升5%以上；提出兼顧行洪輸 沙-生態環境-社會經濟多過程的協同調度方案與梯級水庫群聯 合運用規則，并在黃河流域3座以上大型水庫調度中應用示范； 提出適應未來水沙變化、支撐黃河流域生態保護和高質量發展國 家戰略的水沙調控工程體系配置格局與中長期調控對策，并被流 域機構采納。

2.4黃河寧蒙灌區節水-控鹽-減污-生態保護技術研究與示范

研究內容：分析不同程度節水的生態響應和土壤鹽漬化演變 規律，研究灌區山水林田湖草系統的適宜結構和灌溉規模。研究 秋澆/冬灌的科學定額，優化灌溉技術和灌溉制度，評價高效節 水、面源削減、灌排協同和水肥一體化等技術的適用性。研發灌 區生態水文模型，揭示水-鹽-污-生交互作用機理和耦合機制、 可基本維持生態屏障功能的灌區節水潛力、改善灌區尾閭河湖水 環境和水生態的排水方式、灌區的合理引黃水量；研究水權轉讓 和水價等促進機制和政策；開展水肥調控、面源消減、灌排協同 和種植結構優化的節水-控鹽-減污-提質技術集成，構建灌區科 學節水與退水示范區。

考核指標：提出寧蒙灌區宜農規模及節水技術集成體系和配 套措施，并被流域和區域水行政管理部門采納；建設灌域級節水

-控鹽-減污-生態及水權轉換典型示范區，面積分別不低于50 萬畝，耗用黃河水量減少10%,灌溉水利用系數提高10%以上， 減污10%以上。

2.5城鎮生活節水技術裝備研發及集成示范

研究內容：研究不同類型城鎮生活供用耗排水動態變化與驅 動影響機制，分類提出城鎮生活用水定額標準，分析評價城鎮生 活節水潛力；研發低成本、環保型節水新產品、新裝備；研究城 鎮多水源均衡配置與廠網河湖一體化調度技術；研發城鎮生活節 水高性能國產化在線監測裝備；建立基于大數據分析的城鎮生活 節水精準動態診斷與智慧監管平臺；研究水資源剛性約束下強化 城鎮生活節水多層次政策保障體系和全要素供水價格機制；在重 點流域和缺水地區開展集成示范。

考核指標：提出城鎮生活用水定額和生活節水利用評價技術; 研發城鎮生活節水新產品裝備2套；提出城鎮多水源均衡配置與 廠網河湖一體化調度技術指南；研發城鎮生活節水國產化在線監 測計量新裝備3套，在線監測計量誤差流量w±3%、水位w 士 1.5cm,水溫w±0.5°C、PH 值w±0.1pH、C0Dw±5%、DOw 土 0.5mg/L,綜合性能與國外同類儀器差距明顯縮小；提出強化城鎮 生活節水政策保障建議，支撐國家、地方政策性文件制訂；在經 濟發達地區、缺水地區和水質敏感區城鎮建立3處以上集成應用 示范區，單個示范區覆蓋范圍^50km\生活用水規模》500萬 帶/年，構建城鎮節水大數據分析與智慧監管平臺，降低缺水率N5%,提升綜合用水效率N10%。

2.6黃淮海地區地下水超采治理與保護關鍵技術及應用示范

研究內容：針對黃淮海地區地下水超采及其引發環境地質災 害和自然濕地退化問題，研究不同類型超采區地下水位不斷下降 對氣候變化和人類活動影響響應規律，揭示典型區地下水超采致 災風險形成危機機制；研究地下水資源功能、生態功能和地質環 境功能的時空耦合關系，構建地下水超采致災風險評價、預警和 保護理論；研發經濟合理、有效治理和智能精準管控的關鍵技術 體系，根據不同類區地下水功能耦合特征，建立典型區地下水超 采治理與有效保護技術方案，并選擇不同類型（同上）超采區開 展示范應用；提出適應氣候變化和經濟合理的區域地下水超采治 理與保護策略。

考核指標：構建不同類型地下水超采致災風險評價、預警和 保護理論體系1套，研發地下水超采風險預警與智能精準管控的 關鍵技術體系1套，包括不同類型超采區預警閾指標體系，顯著 提高我國應對地下水超采的有效管控能力；形成適宜不同類型地 下水超采有效治理技術方案，并示范應用3-5處，提高超采區地 下水應急保障能力30%以上；提出3-5份咨詢報告，被有關部門 采用。

3.流域水環境質量改善與綜合治理

3.1面向高鹽廢水資源化的低成本膜集成系統研發與示范

研究內容：針對膜技術在高鹽廢水資源化利用中運行成本高、 膜污染嚴重的問題，優選并研發適用于高鹽廢水處理的低污染、 高通量的反滲透膜材料，優化膜組件結構，提高抗污染能力并降 低運行能耗；研究納濾膜一二價離子分離的關鍵影響因素和控制 條件，優選并研發高性能納濾膜組件；面向高鹽廢水資源化，開 發多膜集成-蒸發結晶耦合系統，優化膜組合模式及操作條件， 研發低成本高穩定性的蒸發結晶技術和裝備；識別膜集成系統各 運行過程中的膜污堵關鍵組分，研發有機物-無機物協同去除及 膜污染控制技術，提高膜集成系統運行穩定性；開展面向高鹽廢 水資源化的膜集成系統應用示范，形成可規模化推廣應用的技術 標準體系。

考核指標：開發出適用于高鹽廢水處理的反滲透膜和納濾膜 組件，工業用膜組件的通量和分離性能較現有膜產品提高10%以 上；建立處理量不低于5000噸/天的高鹽（鹽濃度大于1%）廢水 資源化利用工程示范1項，膜集成工藝段的運行成本較現有膜系 統降低10%以上，產品鹽回收率85%以上，滿足工業鹽標準；編 制面向高鹽廢水資源化的膜集成系統技術指南1部。

3.2污水生物處理前沿技術研發與示范

研究內容：以提升污水生物處理能源回收效率為目標，突破 新型碳功能材料介導加速種間電子傳遞理論與方法，開發新型生 物質材料強化種間協同以靶向提升互營產甲烷效率的厭氧生物 處理技術，研制基于厭氧-膜集成的新型高效厭氧生物處理裝備；

解析污水處理微生物胞外電子傳遞的基因元件，建立基因編輯、 外源電子媒介等多種調控胞外電子傳遞的新方法，研發電活性微 生物耦合物化處理新技術，提升污水能源化效率和有毒污染物的 生物降解速率；解析厭氧氨氧化菌富集規律，突破厭氧氨氧化菌 規模化培養新技術，研發適用于中國城市污水特征的短程反硝化 耦合厭氧氨氧化深度處理技術；研究影響污水處理系統功能微生 物競爭優勢并減少溫室氣體產生和抗性基因釋放的原理，突破污 水中膠體態、溶解態碳源的生物回收效率低的技術瓶頸，研發微 生物與生態耦合凈化技術，在低電耗情況下大幅度提升碳源、氮 和磷資源的回收效率。

考核指標：研制基于厭氧-膜集成的新型高效厭氧生物處理 設備，研發能源回收耦合資源再生的污水厭氧生物處理技術，研 發基于基因編輯的電活性微生物耦合物化處理新技術，開發基于 部分厭氧氨氧化強化的城市污水深度處理工藝，形成技術標準5 項；開展工程示范，規模不低于30000m7d；污水中有機能源轉 化率不低于60%,磷回收率不低于50%,全流程能耗降低30%以 上，代表性抗性基因釋放量減少50%以上，溫室氣體減排50%以 上。

3.3沿江沿河化工園區廢水近零排放技術與示范

研究內容：針對沿江沿河石化、化工、制藥、造紙、印染、 電力、鋼鐵等重點行業水資源消耗和廢水排放強度大的問題，分 析典型企業和工業園區水資源消耗、工業廢水污染物組成及來源,開發廢水污染物低碳消減技術，構建多層級水資源高效利用模式; 開發重點行業源頭清潔生產與綠色升級技術，減少污染物的產生; 研究高鹽、高生物抑制性脅迫下多污染物協同轉化功能菌群構建 和調控機制，開發生物強化處理技術；開發低成本、耐高鹽高級 氧化材料及成套技術；研究功能性材料的高分子物理和化學特性, 開發高性能抗污染的納濾、反滲透、離子交換膜材料及膜組件； 研究高鹽廢水預處理及資源化利用技術和裝備，開發低成本廢水 綜合治理近零排放成套技術；建立典型企業和工業園區水資源高 效利用的技術體系并開展應用示范。

考核指標：開發重點行業源頭減排技術、廢水污染物低碳消 減技術、廢水生物強化技術、高鹽廢水預處理及資源化利用技術 等5項以上，形成日處理千噸級以上廢水近零排放工藝包2個以 上，制定典型企業和工業園區廢水近零排放處理設施建設規范； 建立廢水處理量不低于1000噸/天的近零排放工程示范1項，凈 化水回收利用率大于90%,廢水中典型化學品回收率90%以上， 運行考核大于168ho

3.4城市污水資源化利用的關鍵技術研發與應用示范

研究內容：針對城市污水凈化后作為工業用水、地下水補給 等應用需求，研發適應于工藝用水、循環冷卻水、地下補給水等 不同回用標準的城鎮污水低成本凈化的關鍵技術與裝置，突破低 成本高性能膜生物反應器技術、新興風險污染物安全去除技術、 污水系統全流程智能化穩定運行調控技術；研發再生水地表地下 存儲調控關鍵技術，突破痕量污染物高效去除、“地表-地下”耦 合凈化技術，構建多尺度循環利用的再生水輸送-儲存-再利用 模式；選擇黃河流域典型缺水城市開展再生水不同利用模式的工 程應用示范，建立再生水水質和風險因子動態監控平臺，研究多 層次多模式城市污水資源化分類供給技術標準體系。

考核指標：開發低成本高性能膜生物反應器技術，出水水質 的SDI指數小于2.5；開發低壓反滲透膜耦合技術，保障新興風 險污染物的安全去除，滿足不同凈化水水質指標；開發污水系統 全流程智能化穩定運行調控技術、污染物深度凈化與生態風險協 同控制技術、地表地下儲存調控技術等3項以上；建立與區域社 會發展目標相適應的城鎮污水資源化工業回用、地下儲存一體化 的工程城市應用示范，噸水回收利用成本比當地自來水水價低 10%；編制城市污水資源化系列技術標準1項，申請發明專利10 項以上。

3.5長江流域城市廠網河湖一體化提質增效背景下多源污 水-污泥-生態統籌的資源化處置關鍵技術

研究內容：研發管網雨污混接、錯接和破損的非開挖檢測關 鍵技術及裝備，突破管網工程建設問題的非開挖識別和智慧管控 技術瓶頸；研發溢流污染和初期雨水污染控制關鍵技術及裝備， 創新受納河湖水體水環境容量耦合廠網河湖一體化提質增效技 術；研發市政污泥、管渠底泥、河道底泥等多源污泥資源化處置 關鍵技術及裝備，實現多源污泥中能源轉化回收和底泥資源化利用；開展長江流域典型城市多源污水-污泥-生態統籌的資源化 處置技術體系的綜合應用，建設長江流域廠網河湖一體化提質增 效的示范城市。

考核指標：開發工程實施便捷且精確度高的管網問題精確檢 測技術及裝備5-6項（套），管網混接錯接和破損問題定位準確 率比現有技術提高20%以上;開發溢流污水和初期雨水處理技術 3-5項，放江次數比現在減少50%;開發多源污泥處理與資源化轉 化技術及裝備3-5項（套），多源污泥資源化利用比現有水平提 升20%以上;示范城市廠網河湖一體化提質增效面積不小于100平 方公里，城市主城區水環境水質比現在提高20%以上。

3.6流域面源污染防控技術與應用示范

研究內容：選擇長江流域山區、丘陵、平原河網區和黃河河 套大型灌區為典型研究區，研發跨行政區斷面流量和濃度同步觀 測的面源通量核算技術；突破自然徑流、農業種植面源、分散畜 禽養殖面源和城鎮面源污染物同位素溯源、識別解析和負荷估算 技術；集成種植業、畜禽養殖和農村生活污染控制與治理技術并 成套化；研究不同區域面源管理模式和政策機制等并進行示范應 用；研究制定面源污染考核技術方法、指標體系、管理政策和制 度；在長江與黃河流域，選擇縣級行政區，開展技術應用和監督 管理綜合示范。

考核指標：面源污染物監測和通量觀測技術2-3項；面源污 染物溯源與識別技術2-3項；污染負荷核算關鍵技術2項；面源污染監測、溯源與負荷核算技術工具包1個；面源監測布點、通 量觀測、負荷評估技術標準或技術規范（征求意見稿）1套；面 源污染控制成套技術、政策制度集成報告1套；建立地方政府面 源污染考核指標體系1套（征求意見稿）o