水環境是一個復雜的大系統。水污染防治必須著眼于整個流域或區域，進行綜合防治，保證水生態環境質量。
《中華人民共和國水污染防治法》第十條明確規定：防治水污染應當按流域或者區域實行統一規劃。
根據我國《重點流域水污染防治“十二五”規劃編制工作方案》，規劃重點流域范圍為淮河、海河、遼河、太湖、巢湖、滇池、松花江、黃河中上游、三峽庫區及其上游、南水北調水源地及沿線（丹江口庫區及其上游）等10個流域，共涉及23個省（自治區、直轄市），251個市（州、盟），1555個縣（市、區、旗）。
1.淮河
淮河流域包括河南、安徽、山東、江蘇4省的35個地市，流域面積27萬平方千米。氨氮已成為淮河流域的首要污染因子。
2.海河
海河流域是水資源開發程度最高、我國水污染最嚴重的流域之一。流域水環境問題復雜。化學需氧量、氨氮和總磷是主要的污染因子，其他超標因子還包括高錳酸鹽指數和石油類。
3.遼河
遼河流域總面積22.11萬平方千米。除西遼河水資源區外，全流域47個國控監測斷面水質數據表明，氨氮已成為導致流域水質達標率相對較低的重要污染因子。流域內部分水庫總氮、總磷嚴重超標，個別水庫存在富營養化問題嚴重。
4.太湖
太湖是我國第三大淡水湖泊，流域總面積3.69萬平方千米，環湖出入湖河流共有100多條，其中入湖河流約占60%。
太湖具有飲水、工農業用水、航運、旅游、流域防洪調蓄等多種功能，是長江三角洲地區社會經濟發展的重要水資源。
5.巢湖
巢湖是我國重點治理的“三湖三河”之一，20世紀70年代，巢湖就多次出現“水華”污染，2004年以后已達到全湖劣Ⅴ類，水質惡化趨勢十分嚴峻。2009年，巢湖流域10條主要環湖河流中，斷面水質達標河流只有裕溪河，水質類別為Ⅲ類。未達標的河流有9條，主要超標因子為COD、氨氮、總磷超標、石油類。巢湖水體總體營養狀態為輕度富營養。
6.滇池
滇池屬長江流域，地處長江、紅河、珠江三大水系分水嶺地帶。滇池是我國重點治理的“三湖”之一，從上世紀90年代以來，滇池水體中營養鹽TN、TP呈逐年上升趨勢。2009年草海和外海各滇池草海和外海水質均處于劣Ⅴ類。
7.松花江
松花江流域涉及黑龍江、吉林兩省大部分地區和內蒙古自治區東部地區及遼寧省部分地區，共26個市（州、盟），流域總面積約56.12萬平方千米。影響水質超標的主要污染因子是高錳酸鹽指數、化學需氧量和糞大腸菌群。阿什河、伊通河等仍為劣Ⅴ類。
8.三峽水庫
三峽水庫壩址位于長江西陵峽三斗坪，東起湖北宜昌，西迄重慶巴縣，涉及20個縣（市、區）。庫區水質Ⅰ、Ⅱ類水為主，庫區支流水質Ⅱ類、Ⅲ類為主，長江出庫斷面以Ⅰ、Ⅱ類水為主；烏江、嘉陵江入長江干流水質現狀穩定達到Ⅱ類水質標準；金沙江水質達到Ⅱ類；赤水河入長江干流水質穩定達到Ⅱ類以上水質。
9.黃河中上游
流域面積73.4萬平方千米。“十一五”期間，黃河干流各水期高錳酸鹽指數、氨氮平均濃度均呈下降趨勢，符合Ⅲ類水質標準，溶解氧達到Ⅱ類水質標準。中衛下河沿（甘-寧）、拉僧廟（寧-蒙）等斷面水質顯著改善能達到Ⅲ類水質標準。但支流湟水河、湟水河小峽橋斷面等，“十一五”期間連續5年各水期水質均劣于Ⅴ類。
10.南水北調水源地及沿線（丹江口庫區及其上游）
“十一五”期間，南水北調中線工程水源地的水污染防治、水土流失治理等措施初顯成效。丹江口水庫庫區7個斷面水質均穩定達到Ⅱ類水標準。
重點流域水質考核指標重點流域水質考核指標包括4類：
一是《地表水環境質量標準》表1中除總氮、總磷、糞大腸菌群3項指標以外的水溫、pH值、溶解氧、高錳酸鹽指數、化學需氧量（COD）、五日生化需氧量、氨氮、銅、鋅、氟化物、硒、砷、汞、鎘、鉻（六價）、鉛、氰化物、揮發酚、石油類、陰離子表面活性劑、硫化物21項指標；
二是富營養化指標，包括總氮和總磷；
三是糞大腸菌群指標；
四是流域特征污染物指標。
以上4類指標分別進行考核，河流不考核富營養化指標。
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