日前，依托长江水利委员会长江科学院的三峡地区地质灾害与生态环境湖北省协同创新中心“三峡库区磷污染生态防治”创新团队取得重要科技进展，完成的“基于水沙过程的典型多面源营养物质输移机理与生态防治”成果荣获2015年度大禹水利科学技术一等奖。参与完成该成果的还有中国科学院测量与地球物理研究所、武汉大学、清华大学、中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所、南开大学等单位。项目主要完成人员有：杨文俊、杜耘、洪松、汤显强、张亮、王振华、黄岁樑、吴敏、庄艳华、李健、李青云、曾祥、王兴奎、朱波、潘保柱。

    随着社会经济快速发展，多面源营养物质过量排放，导致我国湖库水体富营养化程度和范围快速增加，严重影响了我国水资源安全利用，形式十分严峻。维护水生态系统健康，控制水体富营养化，已成为我国民生水利和生态水利建设的重点和难点。

    针对多面源（农业源、城乡源、水产养殖源）营养物质源汇过程拦截削减的必要性以及残余营养物质汇聚湖库造成水华的生态调控需求，本项目通过水文学、泥沙动力学、生态学、环境科学与工程等多学科交叉，采用理论分析、原型观测、室内（外）试验以及数值模拟等技术手段，以水沙为载体，以营养物质迁移转化为主线，通过农业源、城郊源及水产养殖源等多源营养物质输移转化机理研究，研发了源头控制、过程削减的生态防治技术，提出了库湾水体富营养化末端治理的生态调控措施，为水体富营养化控制和管理提供了科学依据和技术支撑。

    该项目的主要创新点为：（1）查明了典型农业源头区沟渠泥沙中磷的易释放形态及其释放阈值，提出了泥沙磷释放的评价指标，为量化评价不同来源沟渠泥沙磷释放潜力提供了标准。抓住了微生物对农业源营养物质去除的关键作用，因地制宜地提出了农业源头区营养物质改良型三格化粪池+复合基质滤床组合处理技术。（2）耦合构建了模拟城郊源营养物质负荷的复杂面源污染模型（CA-AUNPS），解决了城郊源营养物质输出无测算方法、估算困难的问题。改善人工湿地微生物和植物脱氮除磷性能，提出了新型间歇曝气人工垂直潜流湿地和生物填料人工垂直潜流湿地，弥补了传统人工湿地无机氮磷处理效率低的不足。（3）探明了水产养殖区营养物质释放规律，揭示了藻类生长对鱼饵营养盐释放的响应机制，阐明了投饵养殖水体中浮游植物数量和群落结构变化规律，提出了采用放养一定比例的花鲢和鲤鱼的控藻措施。（4）建立了可精确表述藻类时空演变动态过程的非结构网格三维生态动力学模型，量化了水动力条件和悬沙对藻类水华的影响，提出了增大下泄流量和增加水体含沙量的抑藻方案，为藻类水华的水文调控提供了依据。

    该研究在农业源（泥沙）、城郊源、水产养殖源等典型多面源营养物质输移机理与生态防治等领域取得了重大理论突破和技术创新。成果发表三大检索论文117篇，其中SCI收录88篇，EI收录15篇；ISTP收录14篇。出版专著1部。获授权发明专利5项、实用新型专利5项，其中2项专利技术已分别入选科技部和水利部的实用技术重点推广目录，具有十分广阔的推广前景。

    该项目经水利部国际合作与科技司组织专家鉴定，总体达到国际先进水平，相关成果已成功应用于重大水利工程、重点饮用水水源地、典型城郊河湖及村镇地区，取得了显著的社会效益、环境效益和生态效益。（杨文俊 王振华 贾海）