从雪域高原的涓涓细流,到东海之滨的浩浩碧波,长江流域绵延6300余公里的生态画卷,在科技的护航下愈发鲜亮。十年来,从“被动治理”转向“主动预警”,从“经验判断”迈向“智慧决策”,科技创新已成为长江大保护的核心引擎,推动流域水生态环境质量发生明显改善,让“一江碧水向东流”的胜景持续重现。
攻坚破题
科技破解生态治理“硬骨头”
长江经济带污染物排放总量大、强度高。2019年,生态环境部长江入河排污口全面排查数据显示,长江(包括长江干流和九大支流及太湖)入河排污口达6万多个;其单位面积的化学需氧量、氨氮、二氧化硫、氮氧化物、挥发性有机物排放强度,是全国平均水平的1.5至2.0倍。
面对如此复杂的生态难题,十年来,科技创新靶向发力,在污染治理、生物保护等关键领域不断突破,推动治理更精准、更高效。
自2018年生态环境部组建长江生态环境保护修复联合研究中心(以下简称长江中心)以来,全国305家优势科研单位、5000余名专家与12省(直辖市)协同联动,创建“一市一策”科技帮扶机制,形成“大兵团”联合攻关机制,打破地域、学科与行业壁垒,累计产出700余项环境治理方案,推动600余项国家水专项技术落地应用。
“从源头青海到入海口上海,长江涉及上万个小流域,河网水系相互交织,污染跨介质转移路径复杂,区域差异显著。从整体性和全过程角度出发,统筹上下游、左右岸、干支流,开展精准协同治理,是关键所在。”长江中心主任、全国人大环境与资源保护委员会委员李海生指出。
针对总磷污染这一长江治理“顽疾”,长江中心历经五年联合攻关,构建起“来源解析—过程模拟—总量分配—污染治理”的全链条技术体系。
在洞庭湖,驻点工作组研发了畜禽与渔业养殖废水治理关键技术,助力湖区总磷平均浓度持续下降,2023年已降至0.054毫克/升。
在四川省德阳市,驻点工作组与磷化工企业紧密合作,围绕磷石膏堆存污染、综合利用率低等难题,从产生、过程控制到资源化利用进行全过程攻关,形成磷石膏渣场污染控制与快速稳定化等全过程成套关键技术。
在四川省眉山市东坡区太和镇永丰村,面对生活污水处理设施用地紧张、资金有限等难题,四川省驻点工作组创新采用“农户预处理+生物+生态”治理模式,在有限空间内实现高效净化。人工湿地出水COD浓度稳定低于60毫克/升,氨氮浓度低于3毫克/升,总磷浓度低于0.5毫克/升。“尾水经
荷塘深度净化后,所产莲藕每年还可为村集体增收约1.5万元。”四川省生态环境科学研究院杨长军告诉记者。
国务院南水北调专家委员会委员、中国环境科学研究院原副院长兼总工程师夏青总结指出:“长江中心聚焦总磷污染综合管控,入海磷通量削减50%。”与2018年相比,2024年驻点城市总磷浓度平均下降31.6%,优良水质断面提升幅度比非驻点城市高出18.3%。最新数据显示,2025年长江总磷浓度降至0.059毫克/升。
科技也让“鱼翔浅底”渐成现实。在浙江省嘉兴市南湖,驻点工作组运用沉水植物草皮技术构建水生态自净系统,使水质从Ⅴ类提升至Ⅲ类,水体透明度从20—30厘米提高至80—100厘米。在贵州省赤水河,中国科学院水生生物研究所通过生境选择与生态调度技术,于2025年4月成功实现人工投放长江鲟亲本自然产卵并孵化出苗,突破全流程繁殖技术瓶颈。
监测赋能
织密“空天地”立体防护网
工欲善其事,必先利其器。“新技术的应用,在长江流域的监测、诊断、管理和治理中发挥着关键作用。”中国工程院院士张建云强调。十年来,科技构建的立体监测网络,正推动长江生态环境保护步入“透明化”管控时代。
2025年11月14日上午,湖北省洪湖长江段,在“回家”的祝福声中,两头亚成年江豚被放归长江。中国科学院水生生物研究所研究员梅志刚紧盯着江豚智能监测平台上跳动的数据,语气难掩欣喜:“它们游姿平稳、姿态优雅。”放归成功的背后,是一套融合AI、大数据与六足机器狗的江豚智能监测平台。它实时追踪江豚动向,精确记录野化训练数据,为科学放归提供了信息支撑。
一张覆盖长江干流全域的立体监测网,在“数智化”驱动下,已成为长江生态保护修复的坚实屏障。长江中心构建的“空—天—地”立体综合监测系统,借助卫星遥感、物联网等技术,实现对水域变化、污染状况与生物生境的全方位、实时动态监测。尤其是长江生态环境保护修复“一市一策”驻点跟踪研究(二期)(以下简称长江联合研究二期)构建的“长江流域物理、化学和水生生物完整性指标热力图集”,涵盖26项指标、88张图谱,犹如为长江完成一次全面的“生态体检”,清晰刻画出流域生态的完整性特征。
无人机自动巡护、无人船探测与智能天眼等技术,为禁渔执法、湿地保护与排污口监管装上“千里眼”;集成数百个预报节点与千余套预报方案的数字孪生长江系统,则通过高精度模拟与预演,成为流域综合调度与防灾决策的“智慧大脑”。如今,数智赋能已贯穿预警、监测、模拟与管理全链条,深刻重塑着长江大保护的科学路径与治理效能。
在长江边的芳烃码头,全封闭运输、数字监测等12项措施全面落实,实现“不让一滴油入江”。累计约26亿元的环保改造投入,使九江石化外排废水、废气排放达标率与固废合规处置率均达100%。
安徽省运用遥感卫星、红外视频监控与无人机巡航等技术,构建“水、陆、空”立体化监管网络,推动非法采砂案件从2018年的85起锐减至2024年的3起。
“湖北省驻点工作组完成了21个重点水体的水生态调查,建立了省级水生态环境智慧决策平台,并探索构建了基于人工智能影像识别与数字孪生技术的洪湖水环境立体监测平台。”湖北省环境科学研究院水环境研究所所长陈晓飞介绍道。
监测技术的突破,让数据“说话”更具说服力。2022年,长江江豚种群数量达1249头,较2017年增长23.4%,实现历史性止跌回升。《长江流域水生生物资源及生境状况公报(2024年)》显示,长江水生生物资源恢复态势总体向好,2024年,长江干流单位资源量为2.3千克,比2023年上升9.5%。目前,长江干流连续六年全线水质保持Ⅱ类;太湖水质更是达到有监测记录以来的最好水平。
这些数据的背后,是环境DNA技术对生物多样性的精准捕捉,是高光谱水质监测仪在十几秒内完成的多参数反演,也是智慧平台对水文生态风险的动态预警。
协同创新
构建流域治理现代化体系
长江经济带作为完整的流域经济体,必须全局谋划、系统治理。十年来,跨区域、跨学科、跨领域的协同创新模式,真正实现了科技力量“1+1>2”的聚合效应。
长江中心采取“边研究、边产出、边应用、边反馈、边完善”的“五边”策略,推动科研成果快速转化为治理实效。仅长江联合研究二期,就带动沿江省市相关科研与工程投资达88亿元。
“‘十四五’以来,四川积极探索水生态修复,启动重点小流域‘三水共治’,有序推进紫坪铺等12个重点湖库生态修复,建设72条河湖滨岸生态隔离带。长江鲟时隔23年重现自然繁殖,累计监测到鱼类196种,水生生物完整性指数显著提升,已达到历史鱼类分布种数的82%。”四川省驻点工作组成员、省环科院沱江所副所长陈杰介绍说。
在湖南,驻点工作组精准帮扶烟花爆竹行业,提出强化雨污分流、源头管控与技术攻关等建议,牵头制定国内首部《工业废水高氯酸盐污染物排放标准》,并开发出一体化处理设备,实现高氯酸盐的源头减排与达标排放。
“嘉兴驻点工作以水专项成果转化为抓手,研发了平原河网区尾水—河网—湖荡多级生态拦截与水质净化技术,形成了重大科研项目与地方治水深度融合的示范模式。”水专项装备研制与产业化标志性成果牵头专家、中国环境科学研究院副院长宋永会表示。
江苏研发污水处理行业低碳新技术14项、新装备8台(套),未来将继续深化涉磷企业整治,推动其向信息化、系统化与源头替代化转型。
针对上海淀山湖轻度富营养化与蓝藻水华问题,上海市驻点工作组在上游入湖河流马家江,构建了复合型人工生态湿地系统。
由中国科学院研发的“长江模拟器”,已完成22个专业模型的开发与集成,实现多尺度、多过程、多要素的耦合模拟,相关成果已被纳入重庆市政府工作报告。
“长江经济带实现碳达峰碳中和依然任重道远,需进一步强化减污降碳协同技术创新。”长江中心副主任、中国环境科学研究院副院长陈胜指出。未来将聚焦“三水统筹”,加强流域上下游、左右岸、干支流协同联动,并完善横向生态补偿机制。
“十五五”期间,长江中心将进一步围绕减污降碳协同增效、“三水统筹”治理等重点方向,强化科技攻关与成果转化。
十年砥砺,科技为长江大保护注入澎湃动能;未来可期,创新将持续书写人与自然和谐共生的新篇章。
正如中国工程院院士曲久辉所言:“长江大保护没有终点,我们要带着这些成果,继续为母亲河的健康保驾护航。”在科技的持续赋能下,这条中华民族的母亲河,必将永葆生机与活力,为实现永续发展提供坚实支撑。
编辑:张冰