地区：上海市 宝山区
关键词：长江水资源保护科学研究所1;水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院;华中农业大学
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000002524
成果描述：
| 经济快速发展的30多年来，中国大多数河流、湖泊和水库均受到不同程度的污染，化学污染、富营养化、微生物污染、有毒有机物污染普遍存在且呈现复合效应。大量研究表明，面源污染是地表水体重要的污染负荷来源，且比重越来越大，对中国水污染问题的形成，尤其是水源地水质风险影响越来越大。面源污染研究多依据于水土流失观测资料，对污染来源结构以及污染效应的追踪监测不足和标准不一，且中国尚无面源污染追踪监测技术指南或规范可参考，所以造成面源污染监测难、评估难、控制难的局面。南水北调中线工程是中国经济建设中一项规模宏大的跨流域水资源配置战略工程，丹江口水库作为南水北调中线水源地和中国极大的饮用水源保护区，对水质要求极高，关系到库区居民、汉江中下游沿线和南水北调中线受水区几亿人民的生活、生产及生态用水；随着丹江口库区及上游水污染防治和水土保持规划的实施，水源区点源污染治理逐步实施，面源污染防治成为水源区水质保护的重中之重。该研究以丹江口水库为对象，追踪监测水源地面源污染结构及污染来源组成，探索面源污染追踪模拟技术体系，以指导中国水源地水质安全保障，对提高环保经济投资效益具有重要的理论意义和实践指导价值。技术创新点：（1）率先在国内组建了面源污染细菌追踪方法(BST)环境诊断实验室，自主研发，创新性提出了ARA测试配方及污染物快速测定技术，使细菌源鉴别准确率达到80%以上，确定了丹江口水库典型区域各污染来源的污染负荷及贡献率；（2）提出了BST的测试配方，构建了丹江口库区典型流域BST已知源数据库，确定了各种污染来源的污染负荷及贡献率，建立了面源控制转化为点源污染控制方法；（3）提出了基于氮同位素示踪的营养盐污染追踪技术和基于三维荧光光谱的化学源追踪技术，系统分析了库区面源污染氮污染源和有机污染源组成结构及贡献特征，实现了对氮污染物和有机污染物组成结构的跟踪监测与评价；（4）基于丹江口库区面源污染细菌源追踪技术、营养盐追踪技术和化学源追踪技术及模型模拟技术研究成果，构建了面源污染源追踪与模拟技术体系，实现了对面源污染的污染源区识别、组成解析和定量模拟预测。取得的主要成果：（1）面源污染监测技术体系。经过近十年的库区水质监测与小流域面源污染观测，探明了库区面源污染的特征及贡献，库区面源污染控制性指标主要为硝态氮、病原体和有机质；摸清了小流域氮素、病原体和有机质的面源输出规律及特点，构建了小流域自然因子、社会因子和动态因子三方面的监测指标体系，提出了面源污染监测方法；（2）营养盐追踪技术。将氮同位素示踪为主的营养盐追踪方法与SWAT模型结合，构建了丹江口库区饮用水水源地硝酸盐污染追踪模拟集成技术，剖析了硝酸盐氮污染源组成结构及贡献特征，解决氮污染源众多、污染来源辨识难的问题，提高了氮素的鉴别准确率；（3）BST追踪技术。引进国际先进细菌源面源控制技术，组建国内首个BST环境诊断实验室，结合自主研发，创新性地提出ARA测试配方及污染物快速测定技术，使细菌源鉴别准确率达到80%以上，确定了丹江口水库典型区域各污染来源的污染负荷及贡献率；（4）化学源追踪技术。利用荧光分光光度法，建立化学源追踪技术，克服CODMn和BOD测定方法繁琐、不能区分有机物类型的缺点，提高溶解性有机物检测灵敏度，对溶解性有机物组成进行判别，通过荧光团发光强度将不同有机污染程度进行量化，灵敏度高，操作便捷；（5）面源污染源区识别技术。借助遥感和GIS等技术手段，综合运用面源污染来源与景观格局的响应关系分析方法，最终形成污染源关键源区追踪与识别技术方案，实现面源监测方法、追踪技术、污染源区识别和控制措施优化的一体化面源污染追踪模拟技术体系。该研究出版专著1部，获授权发明专利1件，实用新型专利1件，已获得长江水利科学技术一等奖2项、大禹水利科学技术二等奖。培养博士生1名、硕士生5名，发表相关论文10篇，其中SCI收录3篇。 |
