流域生态环境脆弱，人与自然矛盾突出
黄河是中华民族的母亲河，干流河道全长5464千米，流域总面积为79.5万平方千米，流经青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、山西、陕西、河南、山东9个省（自治区）。[5]总长度在世界范围内排名第五，在我国排名第二。黄河流域面积广，作为我国重要的生态屏障，黄河横跨我国东、中、西三级阶梯，是“一带一路” 陆路的关键地区。黄河流域生物多样性较高且位于高海拔地区，受气候、海拔、地貌地形等影响，生态环境十分脆弱。随着黄河流域社会经济发展、人类活动的影响，流域生态环境受到较大干扰，人与自然矛盾突出。
（一）黄河上游：草地退化、土地沙漠化
黄河上游为内蒙古托克托县河口镇以上的黄河河段，干流河段全长为3472千米，流域面积为42.8万平方千米，占全流域面积的53.8%。[6]在黄河上游地区，自然生态的脆弱程度较高，聚集了很多民族，是一个经济发达程度较低的群体，无法实现草地资源的合理利用，导致生态环境十分恶劣，对中下游地区的可持续发展构成了一定程度的限制。
首先，草地退化。草地是生态系统不可或缺的部分，草地的水源涵养功能对黄河的水量和水质具有重要的作用。植被是土地的保护伞，草地退化意味着植被和土地退化，将导致土壤侵蚀、水土流失等一系列生态问题，致使生态系统功能的衰退和恢复能力减弱。出于上游牧民过度放牧、掠夺式使用和公路建设等原因，黄河上游地区天然草地生态功能退化严重，退化率在60%～90%，不仅阻碍了畜牧业的发展，而且威胁了生态安全。
其次，土地沙漠化。调查研究显示，黄河源区沙漠化土地面积大约3000平方千米，[7]主要分布在源区西部、北部和东部。当草原表面植被遭受破坏，大量风沙被吹起后逐渐聚集成沙丘运动，聚少成多从而形成沙漠。黄河源区沙漠化问题，主要是由于自然环境因素和不合理的人类活动。其中，自然环境因素中主导因素就是气温升高。在人为因素中，其一，人们乱砍滥伐、伐木造田、过度放牧等，使树木数量锐减难以阻挡风沙，沙漠化严重。其二，人们对地下的水资源过度使用，不合理的灌溉，过度抽取地下水等，导致水资源的浪费现象严重，加剧了土壤的荒漠化。针对这些问题，国家采取了明确的治理措施，包括“三北”防护林建设项目、退耕还林还草政策、风沙源治理项目、天然林保护项目以及其他生态系统恢复和保护措施。尽管取得了阶段性成功，但这些政策在生态或经济发展的某些方面缺乏完整性和联系性，没有将生态保护与经济发展有机地结合在一起。
（二）黄河中游：水土流失
黄河中游为内蒙古托克托县河口镇至河南郑州桃花峪的黄河河段，干流河段全长为1206千米，流域面积为34.4万平方千米，占全部流域面积的43.3%。[8]黄河中游主要生态问题是水土流失。河段内绝大多数支流位于黄土高原地区，暴雨集中，水土流失非常严重，是黄河洪水和泥沙的主要来源地区。以黄土高原为代表的水土流失主要表现在水力侵蚀，滑坡、泥石流等自然灾害的频繁发生，使从源头流下的清澈河流夹带了大量泥沙，变成了含沙量大的“泥沙河”。
除了由于黄土质地特殊、降雨集中、地质灾害多发之外，主要原因是未及时有效采取全面规划，造成了黄河流域生态环境的严重破坏，水土流失面积不断扩大。由于黄河流域人口众多，对粮食、燃料等需求很大，为了生存只能对土地进行无休止的开垦，打破了原本的生态平衡。山丘和高地的居民进行陡坡开荒，陡坡由于坡度过大不适合进行农作，一味开荒会加剧水土流失，造成陡坡越垦越贫、越贫越垦。同时，中游地区一些大型水利建筑物如大坝、溢洪道的建设严重破坏了原始地貌，使原有的水土保持设施无法正常运作，造成水土流失。土壤的风力侵蚀也逐渐呈发展态势，沿河的泥沙会造成植被破坏、吞没农田，吹走了肥沃的土层，荒漠化造成土地肥力急剧下降，一些土地完全丧失了生产能力。
位于黄河中游的黄土高原是世界上水土流失最严重的地区，水土流失面积已经高达45.17万平方千米，占黄河流域水土流失总面积（46.5万平方千米）的97.1%，黄土高原向黄河贡献了97%的泥沙。[9]黄土高原土质疏松、暴雨集中、坡陡沟深、植被稀疏；同时，乱砍滥伐，粗放型农业，大规模开发煤、油、气等矿物资源和建设道路，导致植被、地貌等被破坏，这些都是黄土高原植被稀疏、水土流失的重要原因。黄土高原水土流失严重，生态环境脆弱，制约了经济社会的可持续发展。随着“一带一路”倡议的全面推进，推进黄土高原生态恢复已成为我国生态文明建设的重要内容。
（三）黄河下游：泥沙沉积、天然湿地萎缩
黄河下游为桃花峪以下至入海口的黄河河段，河段长为786千米，流域面积仅为2.3万平方千米，在全流域面积中的占比为2.9%。[10]黄河下游的主要生态问题是泥沙沉积，天然湿地萎缩，形成地上悬河。“九曲黄河万里沙”，黄河是世界上输沙量最大、含沙量最高的河流。黄河中游地区流经我国的黄土高原，携带了大量的泥沙。黄河每年的输沙量超过16亿吨，位居世界首位，其中有12亿吨泥沙流入大海，还有4亿吨泥沙沉积在黄河下游。黄河所携带的巨量泥沙不仅形成了宽阔肥沃的华北平原，同时也使黄河下游河段泥沙沉积，泥沙在下游大量淤积导致下游河道变宽、流速变缓、河床抬高，出现“人在河底走，抬头见帆船”的地上悬河。黄河下游的地上悬河长达800千米，地上悬河如利剑高悬，使黄河下游近百万居民的生活面临洪水的威胁。
黄河三角洲是泥沙沉积的重要场所，也是下游滩区近200万居民生产生活的家园。黄河三角洲地区作为我国的重要湿地，为东北亚内陆和西太平洋的候鸟提供了良好的休息、繁殖地和冬季栖息地，三角洲内野生动物种类繁多。近年来，随着黄河入海水量的下降，泥沙增多、海岸线逐渐后退，黄河三角洲自然湿地萎缩严重，近30年约减少52.8%，生物种类也随之减少。
（四）水资源短缺严重
黄河是资源型缺水河流，黄河径流量仅占全国河流的2%，未及长江的7%，但承担着向全国约13%的耕地、30%的人口和60多座大中城市供水的任务。黄河人均水资源量473立方米，仅为全国平均水平的23%；流域耕地亩均水量220立方米，仅为全国平均水平的15%。[11]水资源过度开发，黄河水资源开发利用率超过80%，远超过水资源的承载能力，一般流域的生态警戒线仅为40%。用水效率比较低，部分灌区农业灌溉水利用效率不高。农业用水量过大，2018年黄河流域农业用水264.4亿立方米，占总用水量的67.5%，存在较大的节水空间。[12]据统计，1972—1998年，黄河有22年出现断流，断流共计1082天。当前经过统一调度，黄河已经连续19年未断流。诗人李白笔下的“黄河落天走东海，万里写入胸怀间”，描写了黄河从天而落、咆哮奔流东海的景象，曾是何等的气壮山河，而如今能够保持黄河不断流已是幸事。
（五）水环境污染严重
黄河水资源仅占全国河流的2%，却承载了全国约6%的废污水和7%的COD（化学需氧量）排放量，黄河主要的纳污河段以35%的纳污能力承纳了全流域近90%的入河污染负荷，黄河流域每年平均废污水入河量高于40亿吨。[13]黄河流域的工业、城镇生活和农业面源三方面污染，加之尾矿库污染，使2018年黄河137个水质断面中，劣Ⅴ类水占比达12.4%，明显高于全国6.7%的平均水平。[14]黄河流经区域广，沿岸大型工业企业众多，一些造纸、有色金属、能源和重工业等污染型企业，环保处理不够，黄河水环境污染的主要原因是大量污水未经净化处理就向黄河排放。除了工业污染之外，黄河沿岸群众生活垃圾乱排放也使黄河的污染加重。黄河流域属我国农副产品主要产区，粮食和肉类产量占全国1／3，流域的农民过度农耕和农药污染突出。尤其是黄河上游地区，黄河宁蒙河段氮磷污染最为突出，同时大量灌溉引水和农业排水也会使黄河水域的纳污能力下降，加重农业污染。三门峡水库是黄河上游兴建的第一个大型水利枢纽，三门峡水库的修建也促成了三门峡这个城市的繁荣，是黄河给这座城市提供了新的生机，但是三门峡市却向黄河排放大量的生活垃圾和污水，造成黄河污染加重。