地区：上海市 宝山区
关键词：江苏省农业科学院
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000004946
成果描述：
| 水体污染是制约中国生态文明建设和社会经济发展的重大问题。在各级政府的高度重视下，主要湖泊水质稳定改善，但氮磷浓度仍居高不下，成为治理重点与难点。水葫芦吸收氮磷能力强，是水体净化的优势物种，但大规模利用水葫芦治污国内外未见成功先例，主要原因是存在生态风险和收获处置难度大。该成果通过关键技术和装备创新，建立了水葫芦治理污染与资源化利用有机结合的生态模式，制定省级标准4项，授权专利17件，发表论文98篇(SCI收录9篇)，并在太湖和滇池治理中推广应用，取得显著成效。揭示了水葫芦削减水体氮磷机制，解析了潜在生态风险。发现水葫芦光合生态位宽，光合生产能力高，氮磷吸收同化能力强，并促进生物脱氮过程，削减氮磷速率最高达3和0.4g/m<'2>/d，是水体脱氮除磷优势植物。同时，水葫芦生长繁殖快、竞争力强，存在影响生物多样性和不及时打捞造成次生污染的生态风险。提出水葫芦治污技术参数，为生态工程建设提供科学依据。明确水葫芦脱氮除磷效果与水体氮磷浓度的相关性，提出治污目标与种养规模配比；获得水葫芦最佳治污效果的种养管理参数；发现水葫芦覆盖度＜50%时，对水体生境无不利影响；研发出水葫芦抗风浪防逃逸围栏，制定了控养技术规程；根据水葫芦生物学产量，提出治污工程建设与设备配置方案。创新水葫芦收获专用装备，大幅提高效率，降低成本。研制水葫芦打捞减容一体船，机动收获水葫芦，减容后容重从0.3t/m<'3>提高到0.9t/m<'3>。单船日采收、转驳量由200吨提高到350吨，成本下降50%，每吨低于10元。创新了采收传输生产线，围网拖运定点收获水葫芦，进一步提高效率，降低投资和运行成本。研发出专用固液分离装备，破解水葫芦快速脱水技术难题，创新资源化利用工艺。针对水葫芦海绵组织丰富，持水能力强，脱水难度大的特性，改进了挤压装备关键部件，研发出水葫芦专用固液分离机，首次应用于大批量水葫芦快速脱水，满足利用工艺要求。创新水葫芦汁渣分开的沼气发酵工艺，大幅提高容积产气率，缩短水力滞留期；改进脱水水葫芦快速高温堆肥工艺，有机肥质量优于部颁标准；优化脱水水葫芦复合青贮发酵饲料生产工艺，形成山羊、鹅等草食动物的优质草料。在太湖和滇池累计推广种养水葫芦82.5km<'2>，收获水葫芦330万吨，带出湖体氮5046吨，磷530吨，生产水葫芦有机肥13万吨。2011-2013年滇池草海共控养水葫芦约12km<'2>，昆明市环境监测数据显示草海入湖口总氮、总磷年均浓度13.10和0.80mg/L，经水葫芦净化排出，分别降至3.33和0.25mg/L，突显水葫芦治污效果。蔡道基、陈剑平院士等专家认为：该成果解决了控制、收获、脱水、利用等各环节技术难题，技术系统完整，可作为水体氮磷提取的有效技术选择。澳大利亚知名环境学教授Zed Rengel认为控养水葫芦净化水体氮磷效果极其显著，且对水体生态安全没有负面影响。 |
