我國湖泊劣質(zhì)化底質(zhì)水生態(tài)立體修復關(guān)鍵技術(shù)取得重要突破
????30多年來(lái)，我國湖泊底質(zhì)劣質(zhì)化趨勢愈發(fā)嚴峻。底質(zhì)劣質(zhì)化主要表現為水體有機質(zhì)含量過(guò)剩和基底硬化，是湖泊生態(tài)系統結構遭到嚴重破壞的體現，嚴重威脅了水生生物的生存和發(fā)展。其中，湖濱藍藻堆積和早期沼澤化易導致底泥有機質(zhì)過(guò)剩，對水生植物產(chǎn)生生理毒害，限制其根系生長(cháng)；常年的風(fēng)浪沖刷和干濕交替形成的硬質(zhì)貧瘠基底水力傳導率低、通氣性和擴散性下降、植物根系穿插和底棲動(dòng)物營(yíng)穴阻力增加，水生植物生長(cháng)發(fā)育受到脅迫。為此，湖泊底泥劣質(zhì)化已成為湖泊濕地生態(tài)系統退化和內源污染加重的主要推手之一。
????多年來(lái)，劣質(zhì)化底泥治理和修復的理論及技術(shù)，一直是國內外湖泊治理和水生態(tài)修復中的關(guān)鍵科技難題。項目組依托國家863科技支撐計劃、國家水污染控制與治理重大專(zhuān)項及國家自然科學(xué)基金等重大項目，由中國科學(xué)院南京地理與湖泊研究所古小治副研究員牽頭，聯(lián)合所內潘繼征正高級工程師、陳開(kāi)寧研究員、劉成副研究員、范成新研究員和楊齊博士，昆明市滇池高原湖泊研究院的黃育紅正高級工程師、李楊工程師和李濱高級工程師，云南省生態(tài)環(huán)境科學(xué)研究院的趙祥華正高級工程師，云南大學(xué)的羅瀲蔥副研究員等科研人員，深耕探索，歷經(jīng)20余年共同攻關(guān)完成了“湖泊劣質(zhì)化底質(zhì)水生態(tài)立體修復的關(guān)鍵技術(shù)及應用”，使劣質(zhì)化底泥的治理和修復技術(shù)獲得了重要突破。
????項目團隊針對湖濱聚集的藻源性有機碎屑沉積形成的湖濱底泥劣質(zhì)化與適生性下降問(wèn)題，創(chuàng )建了過(guò)量硫污染底泥淺灘基質(zhì)化利用與植物生態(tài)化改良的綜合修復技術(shù)。該項目技術(shù)首創(chuàng )湖濱區惡臭硫污染浮泥的淺灘原位消解與植物生態(tài)化改良的原位修復耦合模式。
????項目應用成果表明，高有機污染表層底泥（0-8 cm）經(jīng)修復后孔隙率逐步下降，促進(jìn)湖內植物扎根定植成活率提升120%；表層沉積物氧穿透深度提高2倍以上，氧化層的增厚導致泥水界面氮磷釋放通量下降60%；同時(shí)，底泥中二甲基三硫醚和甲硫醚等惡臭類(lèi)嗅味物質(zhì)平均去除率達到70%以上。底泥中酸可揮發(fā)性硫顯著(zhù)降低，極大緩解水生植物根系生理毒害。湖泊劣質(zhì)化底質(zhì)的改善，有助于湖濱帶和湖區植物的恢復。研究成果顯示植物修復后湖內植物蓋度65%，生物多樣性指數升至2以上。
古小治項目團隊在現場(chǎng)考察及湖泊有機硫污染底泥微生境改良與內源污染控制技術(shù)工程實(shí)施效果
????截至目前，本項目成果已授權發(fā)明專(zhuān)利20項，其中，美國發(fā)明專(zhuān)利2項，歐盟發(fā)明專(zhuān)利1件。該項目成果獲得云南省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎1項，核心專(zhuān)利技術(shù)“浮泥生態(tài)化穩定化方法、高有機硫污染底泥生態(tài)化改良綜合修復技術(shù)”同步獲得中國、美國或歐盟發(fā)明專(zhuān)利授權?！耙环N富含高污濁膠體顆粒物水體的生態(tài)修復方法”江蘇首屆專(zhuān)利獎優(yōu)秀獎1項。
????目前該成果在云南滇池、杞麓湖、洱海、撫仙湖、星云湖、巢湖等多個(gè)湖庫水生態(tài)修復工程中已開(kāi)展工程化應用，助推了我國湖泊水環(huán)境-水生態(tài)高質(zhì)、高效協(xié)同發(fā)展。