一、课题基本信息
项目类型：国家水体污染控制与治理科技重大专项
课题名称：三峡库区小江汉丰湖流域水环境综合防治与示范
课题编号：2013ZX07104-004
起止时间：2013年1月至2016年12月
课题负责人：刘玲花
课题责任单位：中国水利水电科学研究院
课题其他主要参加单位：水利部中国科学院水工程生态研究所、重庆大学、华中师范大学、新疆巴音郭楞蒙古自治州博斯腾湖科学研究所、中国科学院南京地理与湖泊研究所
二、课题概述
针对三峡水库蓄水运行以来出现的水环境问题，围绕库区及流域水污染防治规划的技术需求，以及我国湖泊面源污染严重，水质衰退趋势明显，生态系统退化等共性问题，选择三峡库区人口密集、社会经济高速发展的开县汉丰湖流域以及新疆博斯腾湖典型区域为示范区，研究汉丰湖流域水污染负荷总量控制方案；综合集成适合汉丰湖流域特点的点源、面源入库负荷控制与生态修复技术，开展流域水污染治理与生态修复的综合集成示范，提出三峡库区小江汉丰湖流域水污染综合防治技术集成方案，为三峡水库流域水环境综合治理规划提供技术支撑。
三、课题研究成果
成果一：开发了生物酶缓释阻垢技术，获得了能分泌群体淬灭酶的菌株，形成了生物酶缓蚀阻垢剂产品，并进行了工业化应用。
针对工业循环水Ca2+、Mg2+等离子形成的硬垢和微生物大量反复繁殖形成软垢腐蚀问题，开发了生物酶缓释阻垢技术，研发了生物酶缓释阻垢剂，“生物酶缓释阻垢技术及工业化应用”于2016年通过了中国环境科学学会组织的技术鉴定，被授予“环境友好型技术产品证书”。生物缓释阻垢剂在全国二十多个大型企业试用，如陕煤集团、神华煤化工宁煤集团等，据估算，累计节水900万方，减少含磷污染物排放约500吨。
成果二：提出了入湖支流水污染综合防治与水生态修复技术策略，开展了汉丰湖支流头道河前置库湿地、河岸湿地恢复等面源污染拦截技术、生态河道构建技术集成示范。
针对汉丰湖入湖支流头道河径流年内变化大、洪水暴涨暴落汇流时间短、河岸植被覆盖度低、水土流失严重、河道流经村庄面源污染严重等问题，完成汉丰湖入湖支流污染状况调查，提出了入湖支流水污染综合防治与水生态修复技术策略。因地制宜的集成前置库湿地、河岸湿地恢复等面源污染拦截技术，同时与深潭浅滩、溢流堰、人工鱼巢构建等各种增加河流形态多样性的措施有机结合，改善了河流的生境多样性，提升支流水体及河岸带湿地的生态环境承载力，削减支流入湖污染负荷，为保障区域水环境与水生态安全，实现可持续发展目标提供技术支撑与管理支持。
成果三：建立了小江汉丰湖流域湖岸生态防护带适生植物资源库，构建了四种适应于季节性水位变动的复合型多功能生态防护带技术体系，开展了技术示范，并构建了生态防护带效益评估的指标体系。
针对汉丰湖流域水环境特征和污染物排放特点，研究在季节性水位变动和入湖水文变化条件下，有效削减汉丰湖入湖面源污染的库岸多功能生态防护带建设技术，建立了小江汉丰湖流域河岸、库岸生态防护带适生植物资源库，构建了湿地乔木-湿地灌丛-原位草本群落配置模式。
建立了包括基塘工程、林泽工程、滨湖绿带-生态护坡带-景观基塘带-自然消落带（生态护坡带-生态固岸带-复合林泽带-自然消落带）、消落带鸟类生境设计、等多种模式的多带多功能生态防护带建设及水敏性结构系统复合体系等，建设了16km2的示范工程。构建了生态防护带效益评估的指标体系，结合能值评估方法和径流场等监测方法对生态防护带效益综合评估进行探索。
成果五：分析了汉丰湖生态调度目标需求，编写了汉丰湖水质改善和生态保育的水位调节坝调度准则与方案。
基于水生生态和陆生生态调度目标的需求分析，形成了汉丰湖调节坝生态调度的准则，制定了汉丰湖调度方案，并运用开发的模型对汉丰湖不同的调度方案进行了分析。开展了汉丰湖水位调节坝工程现场调度，对COD、氨氮、TN、TP等指标开展了第三方监测。编写完成了汉丰湖水质改善和生态保育的水位调节坝调度准则与方案
成果五：识别了汉丰湖流域主要水环境问题，核算汉丰湖环境承载力，制定总量控制方案，集成了基于实施效果的汉丰湖流域水污染综合防治方案。
收集了小江汉丰湖流域污染物排放情况，识别了汉丰湖流域主要水环境问题。基于水库分区水质管理目的，研发了汉丰湖水动力与水环境模型，核算了汉丰湖水环境容量。预测了多种人口增长和经济发展情景下的污染源源强特征与排放量，提出了汉丰湖流域污染控制单元和主要污染源的总量控制方案。开展了汉丰湖流域水文与入库污染物模拟工作。构建并率定了汉丰湖流域非点源SWAT模型，识别了流域非点源污染的空间分布与关键源区，模拟评价了污染控制措施效果。采用系统动力学方法，应用Vensim模型计算了流域COD产生量及流域环境承载力，集成了基于实施效果的汉丰湖流域水污染综合防治方案。
文章摘自《中国科技成果》
