11月1日,《遼寧日報》在07專版報道我校在“不忘初心、牢記使命”主題教育期間,推動國家重大科技專項情況。現(xiàn)將報道原文轉(zhuǎn)載如下。
為建設(shè)天藍水綠山青的美麗遼寧助力蓄能
——遼寧大學(xué)承擔(dān)國家重大科技專項推動太子河水生態(tài)環(huán)境實現(xiàn)明顯改善
2019年11月01日
中游城區(qū)段河流生境改善與水質(zhì)提升示范工程
上游脆弱生境維系與生物多樣性保護示范工程
太子河流域山區(qū)段水生態(tài)建設(shè)與管理綜合平臺
城區(qū)段消落區(qū)帶狀濕地為水鳥營造了生境
礦區(qū)水陸交錯帶污染阻控與生態(tài)修復(fù)示范工程
核心提示:日前,由遼寧省優(yōu)秀專家、“興遼英才計劃”科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才、遼寧大學(xué)環(huán)境學(xué)院院長宋有濤教授主持的國家水體污染控制與治理科技重大專項“太子河流域山區(qū)段河流生態(tài)修復(fù)與功能提升關(guān)鍵技術(shù)與工程示范”課題,通過了水專項遼寧省項目管理辦公室主持的示范工程第三方評估。該課題突破了北方山區(qū)型河流生態(tài)修復(fù)關(guān)鍵科學(xué)技術(shù),為構(gòu)建北方山區(qū)型河流生態(tài)修復(fù)成套技術(shù)、促進太子河流域山區(qū)段生態(tài)系統(tǒng)功能提升提供技術(shù)指南,為我國河流生態(tài)修復(fù)與功能提升提供理論與技術(shù)支撐。這一課題成果必將為加快建設(shè)天藍水綠山青的美麗遼寧助力蓄能。
遼寧大學(xué)黨委高度重視該項目的進展情況。尤其是在“不忘初心、牢記使命”主題教育期間,學(xué)校把該項目作為提升服務(wù)遼寧振興能力的重要工程,加快推進。校黨委書記先后到太子河課題老官砬子實驗區(qū)、五道河實驗區(qū)、觀音閣庫區(qū)、偏嶺大橋河岸帶示范工程點和彩屯橋帶狀濕地示范工程點實地查看水體治理和河流生態(tài)修復(fù)情況,聽取課題組進展匯報,并與課題組成員就示范工程的主要示范技術(shù)、工程工藝、工程規(guī)模、示范效果等進行交流與探討。
?河流生態(tài)修復(fù)勢在必行
太子河是我省的一條重要河流,流經(jīng)本溪、遼陽、鞍山三市,河長413公里,流域面積1.39萬平方公里。隨著人類活動加強,太子河山區(qū)段河流匯水區(qū)及河道結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大的變化。河流形態(tài)表現(xiàn)出不連續(xù)性,并使縱向上河道的蜿蜒性降低、河道物理完整性被破壞,橫向上河岸硬質(zhì)化增多,植被較少,缺少天然河流的河岸過渡及連通性;河道斷面形狀多樣性降低,呈現(xiàn)幾何規(guī)則化。并由此造成河流匯水區(qū)及河流生態(tài)系統(tǒng)生境異質(zhì)性降低,生物多樣性隨之下降,匯水區(qū)水源涵養(yǎng)能力下降并導(dǎo)致河流水體自凈化能力的下降等問題,致使河流整體生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能下降。此外,太子河山區(qū)段沿岸分布著較多的焦化、鋼鐵、礦山等典型工業(yè)企業(yè)和產(chǎn)業(yè)園區(qū),水污染形勢嚴峻。再加上作為北方山區(qū)段河流,受極端氣候影響的水生態(tài)安全隱患日益凸顯,需要構(gòu)建針對北方山區(qū)型河流受氣候變化和人類活動多種因素驅(qū)動而變化的成套技術(shù)與工程示范。
太子河流域生態(tài)修復(fù)勢在必行。針對太子河流域山區(qū)段河流生態(tài)問題,遵循“控源-消減-修復(fù)-綜合調(diào)控”的生態(tài)修復(fù)技術(shù)路線,“太子河流域山區(qū)段河流生態(tài)修復(fù)與功能提升關(guān)鍵技術(shù)與工程示范”課題組依托“十一五”國家水專項研究成果,以脆弱生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)和功能提升為目標(biāo),突破太子河上游脆弱生境維系與生物多樣性保護關(guān)鍵技術(shù)、中游城區(qū)段河流生境改善與水質(zhì)提升關(guān)鍵技術(shù)、礦區(qū)水陸交錯帶污染阻控與生態(tài)修復(fù)關(guān)鍵技術(shù)和基于“氣候變化-生態(tài)修復(fù)-生態(tài)效益-水質(zhì)響應(yīng)”的水生態(tài)管理平臺構(gòu)建技術(shù)構(gòu)建山區(qū)型河流生態(tài)修復(fù)與功能提升集成技術(shù)體系,實現(xiàn)興安斷面水質(zhì)達IV類標(biāo)準(zhǔn)(60%月份達III類標(biāo)準(zhǔn))、礦山退化區(qū)生態(tài)修復(fù)、上游水生態(tài)完整性保護的目標(biāo),構(gòu)建太子河流域山區(qū)段生態(tài)建設(shè)與管理平臺并實現(xiàn)業(yè)務(wù)化運行,為北方山區(qū)型河流生態(tài)修復(fù)與功能提升提供技術(shù)支持,為我國河流生態(tài)修復(fù)與功能提升和數(shù)字流域建設(shè)提供理論與技術(shù)支持。
?攻關(guān)突破13項關(guān)鍵技術(shù)
在遼寧大學(xué)黨委的大力支持下,2015年宋有濤教授作為技術(shù)負責(zé)人,主持預(yù)算經(jīng)費達1.17億元(國撥經(jīng)費2746萬元)的“十二五”國家水專項“太子河流域山區(qū)段河流生態(tài)修復(fù)與功能提升關(guān)鍵技術(shù)與工程示范”課題,組建了由中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所、中國環(huán)境科學(xué)研究院、生態(tài)環(huán)境部華南環(huán)境科學(xué)研究所、沈陽建筑大學(xué)和遼寧大學(xué)5家科研單位、200多人參加的一支“產(chǎn)學(xué)研用”的高水平科研團隊。本溪市生態(tài)環(huán)境、水務(wù)、住建、林業(yè)等部門和本鋼集團給予了大力支持,為課題順利實施提供了內(nèi)容全面翔實的環(huán)境質(zhì)量、水文氣象和流域治理等資料,配套了水污染治理、水質(zhì)監(jiān)測、河道整治、植被恢復(fù)等一批項目,并積極參與示范工程的建設(shè)和后期管理維護。
水專項是大飛機、載人航天等16個國家重大科技專項(民口)之一,圍繞“三河三湖一江一庫”重點流域,旨在通過關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和工程示范,建立適于我國流域水污染治理和水環(huán)境管理的技術(shù)體系。
宋有濤率領(lǐng)的科研團隊,以嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度、求實的探索精神,跋山涉水,通過深入調(diào)查研究掌握了大量的第一手資料,并查閱了國內(nèi)外大量相關(guān)文獻,在實驗室和工程現(xiàn)場開展了廣泛深入的研究。
艱難困苦,玉汝于成。經(jīng)過四年多的科學(xué)研究和工程實踐,科研團隊攻關(guān)突破了13項關(guān)鍵技術(shù),并根據(jù)太子河山區(qū)段上游生態(tài)保護、中游城區(qū)段生態(tài)建設(shè)、礦區(qū)水陸交錯帶生態(tài)修復(fù)和流域生態(tài)管理的需求,開展了工程示范和管理平臺的業(yè)務(wù)化運行。
系統(tǒng)集成“匯水區(qū)-河岸帶-河道”三位一體修復(fù)技術(shù)體系,改善太子河山區(qū)段上游生境質(zhì)量和生物多樣性狀況。
根據(jù)太子河山區(qū)段上游河道狹窄、底質(zhì)以石質(zhì)為主,變化單一、自然抗干擾能力差的自然特征,部分入干支流河段存在人為干擾嚴重的問題。在完成山區(qū)段上游脆弱生境特征及成因分析的基礎(chǔ)上,從匯水區(qū)植物群落調(diào)控、河岸帶生境修復(fù)和河道生境優(yōu)化幾方面開展技術(shù)研發(fā),遵循“山水林田湖草”生命共同體綜合治理理念,按“匯水區(qū)-河岸帶-河道”三位一體集成修復(fù)、協(xié)同治理原則,研發(fā)了基于底質(zhì)優(yōu)化與種類調(diào)控的匯水區(qū)群落結(jié)構(gòu)調(diào)控與保護技術(shù)、基于功能微生物與親水構(gòu)造物相結(jié)合的受損河岸帶工程修復(fù)技術(shù)、水動力條件改善與河道底棲結(jié)構(gòu)優(yōu)化相結(jié)合的河流交錯底質(zhì)優(yōu)化技術(shù),系統(tǒng)集成了基于遼東山區(qū)生態(tài)環(huán)境特征和植被演替規(guī)律的水源涵養(yǎng)能力改善-脆弱生態(tài)環(huán)境保護技術(shù)體系,實現(xiàn)了太子河上游水生態(tài)功能提升。
協(xié)同統(tǒng)籌河流生態(tài)環(huán)境改善與水質(zhì)提升技術(shù)體系,助推太子河本溪城區(qū)段河流水質(zhì)升級改善和生態(tài)建設(shè)。
針對太子河本溪城區(qū)段河道平緩、生境退化、河流生態(tài)系統(tǒng)人工化突出等特征及水質(zhì)考核斷面氨氮稍高等問題,以河流水質(zhì)提升,河道仿自然生態(tài)環(huán)境營造,河岸生態(tài)修復(fù)、景觀構(gòu)建為重點,統(tǒng)籌水質(zhì)與生態(tài)環(huán)境、河道與河岸,形成北方山地城市河流生境改善與水質(zhì)提升集成技術(shù)體系,研發(fā)了改性活性炭低溫除氨氮技術(shù),研發(fā)改進了基于正向演替的河道水生生物鏈培育與恢復(fù)技術(shù)、基于耐淹植物選育的山區(qū)型河流消落區(qū)帶狀濕地構(gòu)建技術(shù)、基于深潭-淺灘的河道仿自然生境營造技術(shù)、基于植被混凝土的河岸高陡渣山原位生態(tài)修復(fù)技術(shù)、鋼鐵園區(qū)多單元排放過程控制減排技術(shù),統(tǒng)籌優(yōu)化了中游城區(qū)段河流生態(tài)環(huán)境改善與水質(zhì)提升技術(shù)體系,支撐了太子河本溪城區(qū)段河流水質(zhì)升級改善與生態(tài)建設(shè)。
創(chuàng)新開發(fā)礦山原位修復(fù)和礦山廢棄物資源化利用工藝,形成礦區(qū)水陸交錯帶污染阻控與生態(tài)修復(fù)成套技術(shù)。
針對太子河流域礦產(chǎn)資源長期粗放開發(fā)對流域的生態(tài)破壞與環(huán)境污染問題,分析礦區(qū)污染時空特征及對水生態(tài)系統(tǒng)的潛在危害,以典型水陸交錯帶為研究對象,闡明礦山開采對周邊水生態(tài)功能的影響因素,統(tǒng)籌陸域和水域生態(tài)系統(tǒng),突破礦山退化區(qū)生態(tài)修復(fù)關(guān)鍵技術(shù),為礦山不同退化區(qū)生態(tài)修復(fù)提供了可推廣的技術(shù)和模式。針對礦山水陸過渡保水蓄水能力差,水土流失與缺水并存等問題,突破了礦區(qū)水陸過渡帶基質(zhì)改良優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù),開展了礦區(qū)水陸過渡帶污染阻控與生態(tài)修復(fù)集成技術(shù)研究,形成了基于植物籬的礦區(qū)水陸過渡帶污染阻控技術(shù)、礦山坡面匯流區(qū)地表徑流調(diào)控技術(shù),構(gòu)建地表徑流“生物+物理”調(diào)控、“礦山復(fù)墾+礦山廢棄物資源化利用”新模式。
構(gòu)建運行流域生態(tài)建設(shè)與管理平臺,推進太子河流域山區(qū)段生態(tài)修復(fù)與功能提升管理決策。
針對氣候變化,特別是極端氣候所導(dǎo)致的北方山區(qū)型河流的水生態(tài)安全問題和太子河本溪段水質(zhì)是制約下游葠窩水庫III水質(zhì)達標(biāo)的關(guān)鍵因素,結(jié)合本溪水體污染現(xiàn)狀與 “十二五”“十三五”水質(zhì)改善需求,研究太子河流域山區(qū)段河流生態(tài)安全評估技術(shù)和太子河流域山區(qū)段汛期水環(huán)境風(fēng)險防控技術(shù),綜合診斷氣候變化情景下太子河流域生態(tài)安全和河流功能以及河道型葠窩水庫的污染來源與水生態(tài)安全問題,探索其生態(tài)恢復(fù)可行性與管理建議,優(yōu)化太子河流域山區(qū)段河流生態(tài)修復(fù)總體策略方案,提交氣候變化背景對流域水生態(tài)安全的影響及適應(yīng)對策-政策建議稿,構(gòu)建基于“氣候變化-生態(tài)修復(fù)-生態(tài)效益-水質(zhì)響應(yīng)”的太子河山區(qū)段生態(tài)建設(shè)與管理平臺并開展業(yè)務(wù)化運行,為研究區(qū)域內(nèi)開展生態(tài)修復(fù)、水環(huán)境風(fēng)險預(yù)警等適應(yīng)性管理提供技術(shù)支撐和管理系統(tǒng)。
?技術(shù)成果 已發(fā)揮良好效應(yīng)
技術(shù)研發(fā)的最終目的是為了應(yīng)用。
“太子河流域山區(qū)段河流生態(tài)修復(fù)與功能提升關(guān)鍵技術(shù)與工程示范”課題技術(shù)成果2017-2019年在本溪市太子河流域分區(qū)域開展了三個工程示范建設(shè)、一個管理平臺的業(yè)務(wù)化運行,已經(jīng)發(fā)揮出良好效應(yīng)。被考核的太子河干流國控興安斷面水質(zhì)達IV類標(biāo)準(zhǔn)(9個月/年、75%達到III類)。對比課題立項前2014年興安斷面COD均值為12.99mg/L,NH3-N均值為1.08mg/L,太子河本溪市出境斷面水質(zhì)逐年向好,2018-2019年興安斷面COD均值為3.42mg/L,NH3-N均值為0.54mg/L(其中COD消減量為73.67%,NH3-N消減量為50%),本溪市水環(huán)境質(zhì)量排名全省第二,太子河示范區(qū)河流生態(tài)功能得到明顯提升。
位于本溪滿族自治縣堿廠鎮(zhèn)、偏嶺鎮(zhèn)等地的太子河南支脆弱生態(tài)環(huán)境維系與生物多樣性保護示范工程,在太子河上游匯水區(qū)形成植物群落結(jié)構(gòu)優(yōu)化與保護示范區(qū)7.02平方公里,河流脆弱生境生物多樣性保護河道、河岸帶示范區(qū)2.06公里。實現(xiàn)匯水區(qū)原生植被群落結(jié)構(gòu)與空間的有效配置、水生棲息環(huán)境異質(zhì)性的明顯提高,示范區(qū)內(nèi)河岸帶植被覆蓋率由42%增加到79%以上,示范河段藻類多樣性指數(shù)均值由0.9提高到3.3,生物多樣性得到明顯改善。
位于本溪市乙線橋至興安斷面的太子河中游城區(qū)段河流生境改善與水質(zhì)提升示范工程,修建導(dǎo)流堰39個、溢流堰21個,開挖深潭4個,修復(fù)濕地10600平方米,示范河道長度5.2公里。實現(xiàn)豐水期淹沒、平水期深潭間水流暢通、枯水期河流擾動增加的效果,恢復(fù)河道生境,為北方河流生物越冬提供技術(shù)保障。示范工程河段藻類多樣性指數(shù)均值由1.7提高到2.26,大型底棲動物多樣性指數(shù)均值由1.6提高到2.07以上,DO濃度為10.56mg/L,NH3-N濃度為0.90mg/L,河流生境和水質(zhì)得到顯著提升。
位于太子河支流北沙河附近歪頭山鐵礦的山區(qū)型河流礦區(qū)水陸交錯帶污染阻控及生態(tài)修復(fù)示范工程,分別在采礦場示范點(1.23平方公里)、排土場示范點(2.24平方公里)和尾礦壩示范點(0.83平方公里)開展了礦山坡面匯流區(qū)地表徑流調(diào)控和無客土復(fù)墾基質(zhì)改良的原位植物-微生物聯(lián)合修復(fù),實現(xiàn)示范區(qū)內(nèi)生態(tài)破壞區(qū)植被覆蓋率由不足5%增加到38%,侵蝕模數(shù)由21000t/km2.a減至14500t/km2.a,示范工程控制河段TSS降至150mg/L以下,TN降至1.5mg/L以下,同時有效節(jié)約了礦山復(fù)墾成本。
太子河山區(qū)段水生態(tài)建設(shè)與管理綜合平臺構(gòu)建了基于業(yè)務(wù)、模型、空間三位一體的水生態(tài)數(shù)據(jù)庫,并在本溪市生態(tài)環(huán)境局得到業(yè)務(wù)化應(yīng)用。
平臺集成了不同部門管轄的國家和省市軟件原有污染源等數(shù)據(jù),搭建了包括污染源管理系統(tǒng)、水環(huán)境質(zhì)量系統(tǒng)、山區(qū)生態(tài)信息系統(tǒng)、水環(huán)境應(yīng)急動態(tài)模擬系統(tǒng)、示范工程管理系統(tǒng)和綜合服務(wù)系統(tǒng)六個核心系統(tǒng)的管理模塊,解決了河流治理各部門之間的“信息孤島”等問題,不僅在生態(tài)修復(fù)、水環(huán)境風(fēng)險預(yù)警等方面為本溪業(yè)務(wù)化部門提供適應(yīng)性管理系統(tǒng),還彌補了原有管理平臺針對北方山區(qū)型河流特色不足的問題。
“流經(jīng)了千年的滄桑,太子丹的血液在徜徉。那碧水青山之間,鳥兒在薄霧中輕唱。這兒有甘甜的清涼,更有那無數(shù)的寶藏。燕趙子孫在這兒拓荒,美麗的城市燃燒著希望。”
“如此美麗的風(fēng)光,是夢中的天堂。如此美好的家鄉(xiāng),心不再流浪。如此美妙的陽光,更需要珍藏。是你給我?guī)硐M“严Mb進了行囊,成功的憧憬,會帶給我力量。把努力背在了肩上,辛勤的汗水,滴滴匯成大江!”這是太子河水專項課題負責(zé)人宋有濤寫的一首主題歌曲《太子河上》,充分體現(xiàn)了課題組四年來為了太子河的生態(tài)修復(fù)和功能提升全身心投入的筑夢、逐夢和踐夢歷程。
生態(tài)興則文明興,生態(tài)衰則文明衰。
黨的十八大以來,黨中央把生態(tài)文明建設(shè)作為統(tǒng)籌推進“五位一體”總體布局和協(xié)調(diào)推進“四個全面”戰(zhàn)略布局的重要內(nèi)容,生態(tài)環(huán)境保護發(fā)生歷史性、轉(zhuǎn)折性、全局性變化。
在遼沈大地,生態(tài)文明理念日益深入人心,不僅要金山銀山,更要綠水青山,人民群眾期待天更藍、水更綠、山更青、空氣更清新。在國家“十一五”“十二五”水專項的技術(shù)支持下,遼河流域河流水質(zhì)得到了較大的改善,在此基礎(chǔ)上,宋有濤科研團隊的技術(shù)成果將助推遼河流域河流水質(zhì)持續(xù)提升、水生態(tài)環(huán)境不斷改善。天藍水綠山青正在變成現(xiàn)實,人民群眾的獲得感、幸福感和安全感不斷增強。