南水北调东线工程是解决北方水资源严重短缺问题的特大基础设施项目，输水全线水质必须达到地表水III类标准。南四湖是东线重要的输水通道和调蓄湖泊，治污是工程成败的关键。鉴于南四湖流域典型的水环境问题，湖泊水质由劣V类向III类跃升难度很大。为了既保证东线调水水质安全，又实现南四湖流域经济、社会、环境协调发展，进行流域水污染物容量总量控制和水质综合改善方案研究具有重要意义。本文主要研究内容及成果包括：（1）南四湖流域水环境承载状况评价及瓶颈问题识别首先建立南四湖流域水环境承载力评价指标体系，通过南四湖流域水环境计算分配、流域污染源调查与评价、流域水环境质量调查与评价、流域治污能力调查与评价，即从承载能力、承载压力、承载状态和调控能力4个方面进行南四湖流域水环境承载状况评价，并从社会、经济、自然多方面剖析水环境污染的成因，识别出以下南四湖流域水环境瓶颈问题。流域经济发展迅速，产业结构偏重，工业结构性污染问题突出；非点源污染贡献率逐年提高，成为调水水质全面稳定达标的主要制约因素；流域枯水期天然径流少、水资源紧缺，水污染物排放标准与水环境功能区目标之间衔接难度大；多年来粗放的经济开发方式，使流域水生态系统的结构与功能严重受损。（2）南四湖流域“治用保”治污模式创立在南四湖流域水环境瓶颈问题诊断以及与发达国家流域治污背景比较的基础上，提出了“治用保”流域污染综合控制策略，解析了“治用保”流域治污模式的水污染物总量减排机制、水环境容量提升机制、水质目标逼近机制和水质目标衔接机制。“治”即污染治理，通过实施结构调整、清洁生产、末端治理等全过程污染控制，引导和督促排污单位达到水环境容量能够基本接纳的治污水平；“用”即循环利用，以循环经济理念为指导，因地制宜地构建企业和区域再生水资源循环利用体系，减少水资源消耗和污染物排放；“保”即生态修复和保护，纠正经济社会发展过程中的生态破坏行为，修复受损的生态环境，保护重要区域的生态功能；“治用保”有机衔接，以子流域为基本单元，跟踪污染物在流域内迁移转化的全过程，从生产生活单元、末端治理及中水回用单元、再生水调蓄库塘及河道、河流入湖口、湖泊及输水干线等环节入手，基于“治用保”流域治污策略，突破流域污染治理、循环利用、生态修复和保护等一系列技术瓶颈，并以环环相扣的关键技术为支撑，制定和实施流域水质综合改善方案，使流域污染物总量减排层层递进、水环境容量不断提升，流域水质目标逐步逼近、有机衔接，最终确保南水北调东线调水水质达到地表水III类标准。（3）南四湖流域水质综合改善方案制定面向流域典型的水环境问题，基于“治用保”流域治污策略，立足南四湖流域特征，跟踪污染物在流域内迁移转化的全过程，从生产生活单元、末端治理及中水回用单元、再生水调蓄库塘及河道、湖滨带及入湖河口、湖泊及输水干线等环节入手，制定了南四湖流域水质综合改善方案。在生产生活单元，实施第一产业环境优先、第二产业可持续发展优先、第三产业经济优先的流域产业结构调整方案,以南四湖渔业功能区划为依据，从源头实现流域污染源总量的结构减排。在末端治理及中水回用单元，建设工业和城镇污水深度治理和再生水利用工程、点源尾水配套建设净化污水/中水人工湿地工程，实现点源总量的工程减排。在再生水调蓄库塘及调蓄河道，建设再生水截蓄导用工程、再生水调蓄库塘水华控制工程及河道水质改善及岸滩生态修复工程，进一步实现点源总量工程减排，且闸坝拦蓄增大河道水体自净容量。在湖滨带及入湖河口，建设湖滨带规模化退耕还湿及生态修复工程生态修复工程和净化河水人工湿地工程，进一步削减面源污染负荷，修复生态系统，提升湖滨带及湖区水体自净容量。在湖泊及输水干线，实施湖区生态系统修复和保育工程，削减内源污染负荷，提升湖区水体自净容量，确保调蓄湖泊及输水干线水质稳定达到地表水Ⅲ类标准。（4）南四湖流域水质改善方案实施成效评估进行了南四湖流域水环境容量提升评估、水环境压力减缓评估、水环境质量改善评估和水环境调控能力提升评估。结果表明，2007～2011年南四湖流域实施成效显著：流域第二产业比重2000～2007年呈逐年升高趋势，而自2008年起连续3年下降，虽然三产比例仍不够合理，产业结构仍偏重，但产业优化效果已初见成效，工业行业结构已趋于改善；流域在经济两位数持续增长的同时流域水质持续改善；点源CODCr和NH3-N直排总量均下降32.0%以上，流域点源水污染物总量减排明显；流域单位GDP取水量、单位工业增加值取水量下降41%以上，流域水资源消耗明显降低；2010～2011年枯水期湖区CODCr以Ⅲ类为主，全湖NH3-N达到Ⅲ类标准；南四湖水生态修复也初见成效，生态系统综合健康指数总体呈增加趋势，到2011年南四湖湖区水生态健康已处于中等偏上水平。总的来说，南四湖流域水质已大幅度改善，水生态健康也逐步恢复。但是，流域仍面临水质全面、稳定达标压力大，流域水生态系统健康未根本改善。因此，在面源污染控制、流域生态完整性修复、突发性水污染事故应急体系构建等方面，亟需开展科技与管理创新，确保东线输水水质全面、稳定达标，实现环境保护和社会经济发展和谐共赢。