京津冀地区位于海河流域，海河流域东临渤海，西倚太行，南界黄河，北接蒙古高原，流域总面积达32.06 万平方公里。但由于水量供应季节差异大、水利设施造成自然生态破坏、人口高度密集、农业面源污染严重、区域内工业结构偏重等历史原因，海河流域水环境一直较为脆弱。
资源性缺水和水质性缺水同时存在：1）资源性缺水：京津冀地区平均水资源总量仅相当于全国人均水资源量的5%～13%，水资源缺乏已经成为制约地区发展的瓶颈；2）水质性缺水：京津冀地区所在海河流域在全国河流地表水水系中水质最差，劣V类水占比在全国主要流域中最高，污染最为严重，治理迫在眉睫。对此，三地“十三五”规划对污水处理率给予明确要求，北京提出在2018年底前，全市建成区实现污水处理设施全覆盖；天津和河北提出到2019年城市污水处理率达到95%。“水十条”与《城市黑臭水体整治工作指南》提出2020年底前地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在10%以内；2030年底前城市建成区黑臭水体总体得到消除，目标明确，任务艰巨。目前以黑臭水体治理为开端的流域治理工作已经在京津冀地区全面启动，根据2017年4月相关数据，京津冀三地共有黑臭水体总数为127 个，总长度达到约1000 公里，按照每公里治理投资1.5亿元计算，京津冀地区黑臭水体治理总投资接近1500 亿，治理空间巨大。
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