成果简介：固化、土壤化、钝化为主的资源化利用技术。疏浚淤泥钝化处理技术研发出一种能够改变污染物的形态，以促进淤泥稳定无害化的控制型钝化剂（新材料III），满足处理后的土材料、土壤材料安全利用和处置的要求。堆存堆场淤泥的原位快速处理技术。该技术只对表层1.0～-2.0米的淤泥进行固化处理，从而快速形成一个具有一定的强度和刚度的人工硬壳层，能够满足上人和小型机械的施工要求，以便进行排水板铺设、堆载施工或土壤化改良等后续处理。泥水快速分离的泥浆减量化技术。常规的疏浚泥浆具有含水率高、强度低、体积庞大的特点，堆场处理占地的需求和征地压力往往是难以解决的矛盾。

成果简介：千岛湖即新安江水库，是长三角地区最大的淡水人工湖，是浙江省和杭州市最为重要的饮用水源保护地，2011年底被国家发改委定位为国家战略水源地。千岛湖流域山水秀美、气候怡人、宜游宜居，生态战略地位极为重要，是中国不可多得而亟需保护的水生态区域之一。千岛湖是淳安县建设旅游城市，推动经济快速发展的重要载体，同时承载着当前和未来淳安县乃至长江三角洲地区的供水安全。国家、省市以及淳安县对千岛湖保护十分重视，各级政府在千岛湖保护方面采取了一系列的保护措施，在千岛湖水环境保护发面发挥了重要的作用。然而，随着流域开发面积、经济总量和沿湖地区人类活动强度持续增加，千岛湖环境压力有进一步增加的趋势，已经存在总氮超标的隐患，在未来发展压力和气候极端事件频发的背景下，千岛湖存在藻类增殖、水华暴发的隐患，而在千岛湖引水工程正式实施的背景下，引水工程水源地的生态安全更需要高度重视。为此，杭州市科委为千岛湖水环境保护安排了重大科研专项--《千岛湖引水工程水源地生态安全及水污染综合防治研究》(项目编号：20122513A01)。为完成好该项目，作为承担单位的杭州市环境保护科学研究院，联合了中国环科院、中科院地湖所、中科院水生所、淳安县环境监测站、杭州市环境监测中心站等单位开展相关研究。通过2年多野外调查与实验室分析，基本查明了杭州地区大中型水库水生态环境现状及主要污染物来源；系统研究了主要水库的水文状况、理化特征、浮游生物群落等；初步掌握了大中型水库生态系统的特征，以及水生生物群落的动态变化规律；分析评估了不同类型水库营养状况和生态安全状况，提出了杭州地区水库富营养化防治的对策建议，为改善水库水质、保障饮用水源安全提供了科学依据。先后在国内湖泊权威杂志上发表了5篇论文，相关研究成果已通过各种形式被国家层面的千岛湖流域水资源和生态环境保护综合规划、国家良好湖泊保护项目以及杭州市的千岛湖配水项目采纳。

成果简介：浅水湖泊在面积和数量上均占世界淡水的主要部分，支撑着人类社会经济可持续发展。而中国淡水湖泊中60%是浅水湖泊，大多位于经济发达的长江中下游和东部沿海地区。传统的湖沼学以深水湖泊为主要对象，以静态描述为主要方法。而浅水湖泊特征（风浪、浊度、水深等）与环境条件（光照、温度、营养盐等）之间相互作用及对湖泊生态系统的影响一直都是湖沼学研究的难点与薄弱领域。使得中国浅水湖泊富营养化治理与管理缺乏可以借鉴的经验与正确的理论指导。该项目阐明了浅水湖泊特征、环境条件对湖泊生态系统的影响及反馈机制，提出了浅水湖泊生态修复原理与湖泊治理新策略，在浅水湖泊湖沼学领域取得以下重要科学发现和创新性成果：首次阐明了水下光辐射对浅水湖泊生态系统空间分异的驱动机制，创新和发展了物理湖沼学：揭示了浅水湖泊由于开阔、水浅，风浪作用强烈，导致沉积物大量悬浮，决定了水下光照强度与真光层深度；而真光层深度与水深的比值决定了沉水植物空间分布格局，阐明了浅水湖泊形态特征、水动力扰动通过影响水下光福射进而控制草型生态系统空间分异的机制。揭示了浅水湖泊内源营养盐释放特征，提出了浅水富营养化湖泊营养盐供给新模式：阐明了浅水湖泊沉积物参与上覆水营养盐交换的机制，提出了浅水湖泊营养盐动态释放概念性模式；发现蓝藻水华爆发导致沉积物中磷释放增加，降低水体氮磷比；而蓝藻水华的堆积、降解和矿化，释放大量营养盐，加速营养盐循环，改变了水体中营奍盐的供给方式。首次开展了气候变暖与富营养化对蓝藻水华影响的原创性研究，提出了营养盐富集与气候变暖对蓝藻水华爆发的双驱动机制：研究发现浅水湖泊由于热容量小，湖泊增温明显，富营养化和气候变暖对蓝藻水华爆发都有明显促进作用；采用遥感监测方法首次发现了太湖蓝藻水华爆发的时间提前、面积扩大、频率增加，揭示了气候变暖对蓝藻水华的促进作用，提出了气候变暖与营养盐富集对蓝藻水华爆发的双驱动机制。提出了中国浅水湖泊生态修复原理与湖泊治理新策略：确定了浅水湖泊蓝藻水华发生的氮磷限制阈值和控制目标，提出了浅水湖泊蓝藻水华治理的“氮磷双控”策略；阐明了以改善水下光照条件为核心的浅水湖泊生态修复技术原理，提出了“控源截污-环境改善-生态修复”三部曲的浅水湖泊治理战略。上述成果发展了浅水湖泊湖沼学理论与方法，指导了中国浅水湖泊富营养化治理、生态修复与可持续管理。8篇代表性论著平均影响因子为3,49,被PNAS、Ecology Letters等SCI刊物他引801次，总他引1247次，4篇代表性论著入选ESI"高被引论文”，秦伯强入选ESI高被引作者名单。20篇主要论著被SCI刊物他引1290次,总他引2050次,单篇最高他引318次。研究成果2次被Science报道，项目曾获江苏省科学技术进步奖2项，3人获国家杰出育年基金。先后主办和召集大型国际学术会议3次，数次应邀做大会特邀报告。

成果简介：该项目针对中国湖泊底质污染和适生性低下退化等研发中的突出问题，以底质污染退化信息获取、环境恶化诊断、底泥原位治理(环保疏浚)、基底适生性构建(生态修复)和湖泊水质改善为主线，开展了长期系统性研究，在全国10省20多个城市湖泊、水库和河流中进行了推广和应用，取得了显著成效。在自主研发和引进消化吸收基础上，形成了以湖泊底质/间隙水污染信息高分辨获取、基底退化信息微电极高分辨测定、界面物质释放/供给过程模拟等采集、测定和过程模拟装置，以及底质污染物含量的同步获取、信息的提取保存和分析、界面释放定量化等系列技术，为中国湖泊底质环境恶化诊断及其治理修复提供技术装备支撑，推动了湖泊环境污染诊断和治理修复水平的整体提升。系统研究了湖泊底质内源释放和湖泛致黑物组分供给机制，研发出湖泊底质高污染风险判定方法和污染底泥疏浚深度和面积的确定技术，制定出湖泊河流环保疏浚工程技术指南，解决了湖泊底质是否疏浚和疏浚多少的决策难题，实现了环保和生态疏浚理论与技术方法的原始创新。开展了湖泊底质退化和植物适生性机制的研究，构建了适应湖滨区污染和退化基底环境的客土覆盖、密实性底质划耕、不稳定边坡护岸等底质修复技术，研发出根生植物在硬底质和覆盖材料上的种植方法，创新了硬质基底物化修复与生境改造技术，显著增强了湖泊湿地营养盐净化、去除和水质改善能力。研发和集成构建了湖泊底质综合治理模式、技术指南、成套装备及修复技术，在中国不同类型的湖泊、水库和河流得到了应用，实施效果好、实用性强，为中国湖泊综合治理提供了成功经验，提升了中国湖泊污染研究和防治技术的能力和水平。

成果简介：该项目为平原河网地区河湖相连水系水环境整治和管理提供了实用技术，为湖泊富营养化控制和面源污染防治提供了经验和借鉴。项目主要内容包括：首次针对河湖相联水系中物质流动、能量交换、信息传递等特点，构建“河（湖）口污染拦截-上游湖荡净化-河道水质改善-湖泊保护”的河湖相联水系污染控制模式。河（湖）口污染拦截：针对河湖相连的河（湖）口低污染水治理，研发了污染控防与水环境保护屏障构建技术。上游湖荡净化：针对湖荡水质改善、生态系统功能恢复，研发提升湖荡生态系统净化能力的生态调控技术。河道水质改善：针对河流沿岸区域污染负荷削减、河道自净能力提升，研发集镇和村落多种污染源系统控制、以废治废和就地消纳技术。集成“清水水源保障-清水河道保障-水质水量联合调控”的河湖相连水系污染控制成套技术：拦截净化上游来水、提升湖泊净化能力，为太湖（下游湖泊）提供清洁水源。以小流域为控制单元，从支流/支浜入手，以支流汇水区（集镇与村落）控源减负为重点，辅以河道自净能力增强技术，改善湖荡与太湖之间的河道水质，并结合在河湖相联处的河口、湖口等关键控污节点实施的生态拦截，实现清水河道保障。开展流域水量和水质优化调控、生态需水调控等方面的研究，形成河湖相连水系水质水量联合调控技术。提出太滆运河与湖荡地区污染控制与河湖生态调控优化方案构建河网一维水质模型和浅水湖泊二维生态动力学模型，进行水环境容量的计算，提出污染控制优化方案，并通过水质水量联合调控平台，进行水质模型和生态调控，最终提出区域水质水量联合调控优化方案。

成果简介：“太湖水环境演化过程、驱动机制及生态效应”项目属于地球科学、环境科学与生态学的交叉领域。太湖是我国著名的淡水湖泊，地处我国经济发展最快、城市化程度最高、人口密度最大的长江三角洲地区。太湖具有供水、航运、旅游、养殖、防洪、生态环境保护等多种功能，在长三角地区社会经济发展中有着举足轻重的地位。但是，近几十年来，太湖一直受到污染与富营养化的困扰。2007年又发生了震惊中外的无锡太湖蓝藻水华引起的饮用水危机事件。太湖的污染与富营养化问题引起了全世界的关注。国际上，像太湖这样的大型浅水湖泊，由于水-气界面、水-土界面动力扰动频繁，物质交换剧烈，空间分异鲜明，是湖沼学研究的薄弱领域。也使得太湖的污染与富营养化治理缺乏可以借鉴的经验与理论指导。本项目运用湖沼学、水文学、地球化学、生态学等多学科交叉的方法，系统研究了太湖的大型浅水湖泊环境特征、演变过程及对湖泊生态系统的影响。主要研究发现有：（1）阐明了大型浅水湖泊水环境空间分异的驱动机制。研究发现风浪引起的水动力是大型富营养浅水湖泊沉积物再悬浮和蓝藻水华迁移堆积的主要驱动力，而水动力通过影响水柱悬浮物浓度，进而影响太湖水下光辐射衰减及真光层深度；水动力驱动下浮游植物生物量和真光层深度时空分异，以及水深空间格局共同决定了太湖浮游植物初级生产力以及水生植物空间分布特征及其分异机制。（2）定量揭示了外源污染是太湖水环境演化的主导因素。基于长期定位观测、实验调查和数学模型研究，确定了太湖外源河道输入、大气沉降、底泥释放对太湖污染物负荷的贡献，揭示了太湖内、外污染源之间的关系，指出了现阶段太湖水环境演化的主要原因是外源污染排放。（3）发现了以有机聚集体为载体和代谢中心的浅水富营养化湖泊营养盐循环和供给模式。研究发现伴随湖泊的富营养化，蓝藻水华的大量生长、漂浮聚集及其衰亡分解过程极大地改变了水体中营养元素（碳、氮、磷）的赋存特征及循环转化过程，形成了以有机聚集体为载体和代谢中心的营养盐循环模式。营养盐循环速率的加快，加重了水体的富营养化程度，导致蓝藻水华发生频率加快，高存量蓝藻水华得以自我维持，以及沉水植被的衰退。（4）提出了未来全球变化背景下太湖水环境恢复的营养盐控制策略。通过氮、磷营养盐添加实验，确定了在太湖水体中氮、磷都可以限制藻类的生长，提出了在控磷的同时也要控氮的湖泊富营养化控制的新观点，并且确定限制藻类生长的营养盐阈值。结合2007年太湖蓝藻危机事件原因分析，发现大气长波散射辐射增加引起的气温上升、气候变暖对蓝藻水华爆发有促进作用，提出了气候变暖将增加太湖蓝藻水华爆发的机率和污染风险。上述成果发展了国际湖沼学界对大型浅水湖泊生态环境演化过程和机理的认识。比较客观地回答了为什么太湖富营养化较其它湖泊严重、而且治理困难的原因。研究成果为太湖的污染与富营养化治理提供基础理论支撑，也为占我国淡水湖泊总数三分之二的浅水湖泊的整治提供借鉴和参考，同时在学科上可以发展具有我国特色的浅水湖泊湖沼学，因此具有非常重要的理论意义和实用价值。本研究共出版专著2部，发表SCI论文91篇，EI论文77篇，CSCD论文210篇。SCI论文被SCI源刊引用1094次（他引825次），20篇代表性论著被SCI引用593次（他引436次）。研究成果在国内外取得了很大的反响，美国著名的Science杂志曾经二次报道我们的研究工作和太湖营养盐来源、外源营养盐控制以降低湖泊富营养化和蓝藻水华风险的观点。本研究成果也可直接为太湖的治理、湖泊资源可持续利用提供决策依据。

成果简介：所属科学技术领域：海岸带资源开发利用与保护江苏省是海洋大省，但是海洋经济却相对落后。制约江苏海洋经济发展的重要原因是，江苏沿海有全国面积最大的淤泥质潮滩，中部海域发育世界罕见的南黄海辐射沙脊群，动力地貌体系独特。由于自然条件复杂，现场观测难度极大，江苏近海基础资料十分有限，数据陈旧，海洋开发活动难度极大。为了发展江苏海洋经济，以“江苏近海海洋综合调查与评价(江苏908专项)”为契机，组织全省1200多名海洋科技工作者，历时八年，对江苏近海海洋进行了全方位的调查，对岸外辐射沙脊群的形成和演变的动力机制和资源环境的保护利用进行了深入研究。此次调查海陆结合，是江苏海岸海洋调查历史上学科最全、布点最多、汇集资料最丰富、数据精度最高、分析最透的一次。覆盖该省3.75万km<'2>，涉及物理海洋与气象、海洋化学、海洋地貌与沉积、海洋生物与生态等多个学科以及海域使用、沿海社会经济等方面的综合调查和研究，并对南黄海辐射沙脊群进行了专项调查。总工作量达17万多人·天，外业调查出动船只2200多船·天，行程86万多公里。调查与研究成果直接对中国海洋权益提出了新的法理证据；对江苏近海海洋资源开发利用与保护提供了科学依据；对江苏近海海洋动力与地貌、沉积以及海洋生物生态等有重要科学发现：首次从地貌上系统论证了巨型古扬子大三角洲体系的存在，范围南自杭州湾北侧，北至黄海辐射沙脊群北翼，东至水深150m处，为维护中国陆架海疆权益提供新的重要的法理依据，也为解决国际争议岛屿从地质地貌角度提供了新维度。提出了南黄海辐射沙脊群的形成，受潮流与激浪双重作用并以潮流动力为主的新认识；确认了辐射沙脊群泥沙由外海向内输运的基本格局，提出利用新的潮流通道-苦水洋建设大型深水港口群、利用潮流通道中的强劲潮流动力改善江苏近海海洋环境的科学构想。为中国未来离岸(远海)港口建设的战略决策提供了科学依据。融合水下地形测量与卫星遥感解译技术，首次获得辐射沙脊群海区1：25万水下地形图，填补该区域地形测图的空白。其成果将为辐射沙脊群资源开发与保护提供最最基础的资料。查明了江苏沿海滩涂的资源量、分布，定量预测了未来滩涂利用的潜力，制定了江苏沿海滩涂围垦规划；提出离岸式人工岛建设模式，向海推进，增加国土面积，为中国国土面积扩张提供基点。潮间带调查成果与上世纪80年代成果叠置分析，展示了近30年来的变化规律。首次全面查明江苏近海海洋环境质量状况、海域使用现状和生物、海岛等资源，以及沿海社会经济的状况与变化，在此基础上完成了新一轮江苏省海洋功能区划。成果直接应用于连云港30万吨级航道、东台条子泥匡围等重大工程的建设。成果为《江苏省“十二五”海洋经济发展规划》、《江苏省“十二五”海洋事业发展规划》、《江苏省海洋功能区划(2011-2020)》、《江苏沿海滩涂围垦开发利用规划纲要》、《江苏入海河道河口治导线规划》等政府决策与规划提供基础数据；并为建立与完善江苏海域使用管理与监测三级体系，提供了新的数据和技术支持。本次调查与研究共形成专著3本、总报告1部和图集1部，发表论文320多篇，向省委省政府提出4项重大政策建议；完成专题报告共113份，数据集71份，图件2169件，录像制品3部。国家海洋局在该课题鉴定时，专家们对江苏海洋专项调查给予高度评价，一致认为相关成果达到了国际领先水平。

成果简介：项目所属环境科学技术-环境工程学-水污染防治工程领域。主要内容：选择洮滆水系的滆湖、太滆运河、漕桥河为研究示范区，针对其河湖相联水系中物质流动、能量交换、信息传递等特点，构建“湖荡净化-河道水质改善-河(湖)口污染拦截-湖泊保护”的河湖相联水系污染控制模式，集成“清水水源保障-清水河道保障-水质水量联合调控”的河湖相连水系污染控制成套技术，提出太滆运河与湖荡地区污染控制与河湖生态调控优化方案，建设了太滆运河水体污染控制、漕桥河水体污染控制、滆湖水质改善等示范工程和洮滆水系河-湖水质水量联合调控平台，集镇和村落陆域示范区污染物数量削减35%以上，滆湖水域示范工程区水质改善20%以上。课题成果为重污染区河湖相连水系的污染控制提供了技术支撑和示范。特点：首次针对河湖相联水系中物质流动、能量交换、信息传递等特点，构建“河(湖)口污染拦截-上游湖荡净化-河道水质改善-湖泊保护”的河湖相联水系污染控制模式。河(湖)口污染拦截：即针对河湖相连的河(湖)口污染物控制、低污染水治理，研发了污染控防与水环境保护屏障构建技术，实现河(湖)口污染拦截。上游湖荡净化：即针对湖荡水质改善、恢复生态系统功能，研发提升湖荡生态系统净化能力的生态调控技术，实现湖荡净化能力增强。河道水质改善：即针对河流沿岸区域污染负荷削减、河道自净能力提升，研发集镇和村落多种污染源系统控制、以废治废和就地消纳技术，从源头削减河、浜污染负荷，实现河道水质改善。集成“清水水源保障-清水河道保障-水质水量联合调控”的河湖相连水系污染控制成套技术：拦截净化上游来水、提升湖泊净化能力，为太湖(下游湖泊)提供清洁水源。以小流域为控制单元，从支流/支浜入手，以支流汇水区(集镇与村落)控源减负为重点，辅以河道自净能力增强技术，改善湖荡与太湖之间的河道水质，并结合在河湖相联处的河口、湖口等关键控污节点实施的污染物生态拦截，削减流域污染物总量，实现清水河道保障。开展流域水量和水质优化调控、流域生态需水调控等方面的研究，形成河湖相连水系水质水量联合调控技术。提出太滆运河与湖荡地区污染控制与河湖生态调控优化方案在太滆运河与湖荡地区水环境质量与污染负荷分析的基础上，构建了河网一维水质模型和浅水湖泊二维生态动力学模型，进行水环境容量的计算，提出污染控制优化方案，并通过水质水量联合调控平台，进行水质模型和生态调控，最终提出区域水质水量联合调控优化方案。科技进步促进及应用推广：该课题成果为平原河网地区河湖相连水系水环境整治和管理提供了实用技术，为湖泊富营养化控制和面源污染防治提供了经验和借鉴。在重污染区河湖相联水系污染控制模式和成套技术支撑下，建设了太滆运河水体污染控制、漕桥河水体污染控制、滆湖水质改善等示范工程和洮滆水系河-湖水质水量联合调控平台，实现集镇和村落陆域示范区污染物数量削减35%以上，滆湖水域示范工程区水质改善20%以上。

成果简介：所属科学技术领域：资源与环境中的环境生态保护与修复工程专业领域。主要内容：针对底泥清淤可能引起的生态环境负效应问题，以太湖东部的清淤取土区域为研究对象，通过对太湖东部水域清淤工程的历史及水环境现状调查，比较清淤前后水体理化因子、底泥分布和生物种类组成、密度、生物量的变化，揭示清淤后水质、底泥营养盐、重金属变化规律和水生植物的演化趋势，科学评价底泥清淤工程控制富营养化湖泊的生态效应，为全面开展太湖底泥清淤提供技术支撑和借鉴。研究主要内容：一是太湖东部水域生态环境现状调查。开展太湖东部湖区底质、水质和水生生物现状调查，评价其环境状况及污染特征，分析东部湖区底泥清淤的必要性和可行性，为清淤工程提供技术理论支撑。二是太湖东部湖区清淤水域工程前后环境变化研究。针对太湖东部水域取土清淤的状况，较系统地比较研究工程前后水域水体理化因子、底泥营养盐及水生生物种类组成、密度、生物量的变化，揭示工程水域取土清淤后水质、底泥营养变化规律及水生生物的演化趋势，为科学评价底泥清淤控制富营养化湖泊的生态效应提供实证。三是太湖东部水域环境保持和生态清淤风险评估。分析东部湖区水环境演变趋势，针对水域清淤环境效应，提出东部水域水环境改善和保持的技术调控措施，评估底泥清淤的环境风险。特点：项目针对太湖东部清淤水域湖泊环境差异明显的特征，选取了养殖湖区、草型湖区及饮用水源地等不同类型湖区，分别评估了底泥清淤对这些代表性清淤湖区水质、底泥和生物群落的影响及生态效应，并提出适合各类型湖区水质改善与实施生态清淤工程的建议。应用推广情况：底泥清淤工程的综合生态效应评估技术体系，在指导清淤工程的实施中具有巨大的潜在生态效益和社会效益，应用前景十分广阔。该评估体系与生态清淤建议已应用于江苏省相关水利部门及施工单位的生态清淤工程实践中。

成果简介：针对蓝藻水华爆发、迁移堆积、厌氧分解，进而污染水源地水质并引发供水危机，短期内无法通过控源截污完全遏制蓝藻水华和湖泊富营养化的重大难题，该项目研发集成以下技术，为大型湖泊水源地安全供水提供了技术经济性强的系统解决方案，保障供水安全。提出越冬休眠、春季复苏、夏季生长和上浮漂移蓝藻水华形成的四阶段理论，确定蓝藻水华形成的主导生态因子及其阀值，筛选出蓝藻水华及其污染物监测监控指标体系及其监测监控方法。建立了遥感、水面实时在线和人工巡测空地一体化的监测网络，研制了拥有自主知识产权的叶绿素光纤在线监测传感器，开发了具有自主知识产权的中程网数据采集与传输技术，构建了蓝藻水华监测监控体系。研发了基于无结构网格的浅水湖泊三维水动力学模型，并耦合蓝藻生长及迁移模型，形成湖泊水源地蓝藻水华预测技术系统，可对大型湖泊内24-72小时蓝藻水华发生概率与地点及翌年蓝藻水华情势准确预测。研发了隐没式柔性围隔与气幕挡藻技术，根据预测信息，可及时有效阻隔蓝藻水华漂移进入水源地：利用鲢鱼滤食原理发明了鳃式过滤器，并据此研制了大型仿生式水面蓝藻清除装置，对堆积的蓝藻水华进行高效无害处理。知识产权情况：授权发明专利15项，专著2部，软件著作权登记7项，发表论文180余篇。技术经济指标：国内外首次实现湖泊水源地蓝藻水华预测预警业务化运行，未来24小时蓝藻水华发生概率预测准确率平均为83%；研制具有自主知识产权的叶绿素在线监测传感器，监测范围0.05-500μg/L,精度和价格均优于YSI等进口产品；构建的中程网节点间数据传输距离≥12km；智能化拦截设施对漂移蓝藻水华的拦截效率≥95%；大型仿生式水面蓝藻清除装置每小时处理高藻水1000立方米，过滤分离出粒径≥0.04mm的微囊藻群体，成本仅为0.03〜0.05元/m<'3>,不添加任何絮凝剂，对水源地无二次污染风险，各项指标均优于国内外同类技术和设备。应用推广及效益：该成果广泛应用于太湖、巢湖、滆湖等，成为地方政府化解湖泊水源地供水危机的唯一解决途径，保障了富营养化湖泊供水安全，满足国家重大战略需求。连续7年对太湖蓝藻水华进行预测预整业务化运行,每周二次共报送蓝藻水华预测预警报告301期；对太湖水源地及观光风景水域24-72小时蓝藻水华发生概率进行预测，为地方政府日常调度和及时组织打捞蓝藻，实现“二个确保”湖泊治理阶段目标提供了科技支撑，保障了无锡市近200万人口饮用水安全。2010在巢湖水源地实施蓝藻水华预测预警技术，并应用大型仿生式蓝藻清 除设备过滤高藻水1000m<'3>/h,保证水厂4万吨/天取水安全，及时化解供水危机。

成果简介：湖泊在国家经济社会发展、生态文明建设中发挥着十分重要的作用。湖泊综合治理与保护极具挑战性，底泥是湖泊生态系统的重要组成部分，它与湖泊富营养化和水质安全直接相关。湖泊底泥污染控制理论技术一直是湖泊综合治理和环境保护工程建设的关键科技难题。针对中国湖泊污染的严峻形势及污染控制的突出问题，项目涉及中国20多个主要湖泊，以底泥污染过程认知-底泥原位治理／环保疏浚-基底重建-生态修复-水质改善为主线，围绕底泥污染控制重大理论技术创新和工程应用，开展了长期、系统和综合对比研究，取得了如下重要成果：在引进、消化和吸收国内外先进装置基础上，自主研发了湖泊底泥／孔隙水／悬浮颗粒系列采样装置，形成了以湖泊底泥污染过程认知、污染治理与生态修复工程为主线的成套装置，为中国湖泊底泥污染控制理论技术提供了装备支撑，并推动了湖泊治理工程装备水平和综合调查监控能力的整体提升。提出了湖泊底泥污染控制理论体系，在底泥污染过程、精确计年、污染负荷估算和泥／水界面多介质循环机理等方面取得了重要突破。建立了湖泊底泥物理、化学与生物综合调查方法与规范，揭示了中国主要湖泊底泥污染过程和规律，为中国湖泊底泥污染控制提供了理论依据。发展和完善了湖泊底泥污染控制技术体系，研发和综合集成了底泥环保疏浚、生境改善和生态修复系列关键技术，为湖泊底泥综合治理和生态环境保护工程建设提供了技术支持。提出的不同类型湖泊底泥污染综合治理模式以及成套装备和理论技术，在江苏、贵州和云南等地湖泊底泥治理工程中得到直接应用，并在多个部门、行业和地区得到了推广，取得了显著的社会经济和环境效益，为中国湖泊底泥污染治理工程实施提供了经验，提升了湖泊污染防治科学技术水平和能力。项目研发的成套装备和提出的湖泊底泥污染控制理论技术已成为中国流域水体污染控制技术体系中不可或缺的重要组成部分，在国内外得到了广泛的应用，同时在10多个地区得到了工程实践，相关成果为国家和地方湖泊环境保护管理标准、法规和政策提供重要科技支撑。项目直接推动了中国多个重大科研与工程项目的实施，提升了解决复杂湖泊污染问题的综合治理能力，促进了水利、环保与农业等部门和行业的水资源及水环境保护工作，在国内外湖泊科学与工程研究领域，特别是底泥污染控制科技领域产生了重要影响。相关核心成果已获国家环境保护科技进步奖一等奖1项（2012年）、二等奖2项（2009年、2007年）和侯德封青年科学家奖（2004年）；获授权国家发明专利10项，发表论文300余篇（SCI收录118篇，EI收录65篇），他引3800余次。

成果简介：太湖蓝藻水华及其次生灾害造成的水质恶化，已严重威胁着太湖流域经济社会的可持续发展，威胁着饮用水安全，2007年蓝藻水华所引发的饮用水危机就是极端的例证。太湖水环境治理已成为国家、省及地方政府的一项主要工作，江苏省政府为此专门成立太湖水污染防治办公室。为支持政府部门的水环境治理决策，必须发展太湖蓝藻动态监测和预测预警系统的业务化运行平台。卫星遥感可以快速、经济、大范围地获取湖泊蓝藻的空间分布和现存量，为太湖蓝藻高精度地预测预警提供了可能。项目组在国家科技支撑计划、国家自然科学基金等项目的资助下，运用湖泊水环境遥感的理论基础和技术方法，依据相关政府部门的应用需求，系统地开展了太湖蓝藻卫星遥感监测的业务化应用研究，为政府部门水环境治理提供了数据和平台支撑。该项目的主要创新内容包括：(1)揭示了太湖蓝藻暴发不同阶段水体的光学特性及水下光场结构特征，发展了湖泊水环境遥感的理论体系与技术方法；(2)构建了蓝藻暴发不同阶段关键参数的遥感反演与监测模型，实现了蓝藻暴发全过程的遥感动态监测；(3)构建了多源卫星遥感尺度转换模型以及太湖水色遥感大气校正模型，推动了太湖蓝藻卫星遥感监测从理论研究走向业务化应用；(4)在太湖蓝藻卫星遥感监测系统、太湖蓝藻数据同化系统以及湖泊水环境遥感监测系统研发的基础上，设计构建了太湖蓝藻预测预警系统业务化运行平台。该研究发展了湖泊水环境遥感的理论体系与技术方法，是国内外有关太湖蓝藻遥感监测理论及其应用方面最为系统深入的成果。研究规范了湖泊水体的光学特性测量方法，解决了一直困扰湖泊水体光学特性测量的技术难点，最早开展了以太湖为代表的湖泊高浑浊水体的光学特性及水下光场结构特征的研究，奠定了太湖蓝藻水华遥感定量反演的理论基础；蓝藻暴发全过程的遥感定量反演与监测，为太湖蓝藻水华高精度地预测预警提供了数据和技术支撑；首次提出的太湖蓝藻水华多源卫星遥感尺度转换模型以及适合太湖水色遥感的大气校正模型，直接推动了太湖蓝藻卫星遥感监测从理论研究走向业务化应用。该项目已取得软件著作权4项，出版专著2部，发表学术论文129篇(其中SCI20篇)，总计引用638次(他引539次)。该项目取得的理论研究成果、开发的业务化系统软件以及发布的日常监测报告，为江苏省太湖水污染防治办公室掌握未来太湖蓝藻水华可能发生的情况提供了及时有效的信息，为及时打捞蓝藻，实现“确保引用水安全有效保障，湖泊不发生大面积湖泛”等太湖治理目标发挥了重要作用，截至2011年6月，共发布天气无云状况下太湖蓝藻卫星遥感监测报告近400期；相关监测数据和报告也成为了政府部门日常管理和总体调度的主要支撑，如在水利部太湖流域管理局蓝藻水华情势判断与望虞河调水引流、太湖流域水资源保护局上报水利部的《太湖水质信息》、江苏省水利厅太湖蓝藻湖泛的日常巡测、江苏省环保厅太湖蓝藻水华的日常监测与巡测及其蓝藻预测预警、江苏省太湖渔业管理委员会东太湖水生植被及其生物量遥感监测等方面得到了广泛应用。同时，该成果已推广应用于其他湖泊的蓝藻水华监测与预测预警中，取得了显著的社会、经济和环境效益。

成果简介：该省湖泊率居国内各省区之首，受富营养化和黑臭影响的污染底泥面积达2000多km<'2>，占全国的23.5%。自上世纪末起，为控制湖泊富营养化和改善水质，底泥疏浚已成为中国湖内治理的最主要手段，1999年湖泊的年疏浚总量已跃居世界各国首位。然而，疏浚多少、如何疏浚、疏浚淤泥如何处置等关键问题，却长期影响着污染湖泊的疏浚决策与效果。为更好地推进该省湖内污染治理，项目组依托国家863和江苏省科技计划等项目及示范工程，系统研究了环保疏浚的理论与方法，研发出环保疏浚的成套技术和装备，重点在太湖等该省富营养化湖泊推广应用，并取得了显著成效。成果主要内容包括：1.研发出沉积物有机磷的提取及组成分析方法，研制出底泥间隙水磷的高精度原位采集的扩散平衡装置，为定量获取富营养湖泊底泥磷形态垂向分布和底泥内源潜在释放信息建立了有效手段；研发出运用底泥释放强度与潜在风险相结合的底泥疏浚深度和面积的确定方法，解决了富营养湖泊和黑臭水体疏浚多少的决策性难题。2.设计出适应复杂地形和地物的局部水底清淤方法和绞吸式水下疏浚头，研制出使水体形成二次高速射流进行底泥薄层疏浚的射流泵，应用了流体力学效应实现高速流，控制了淤泥扩散二次污染；研发出对管道施加高频微幅振动的大排距疏浚淤泥的管道输送防泄漏技术，提升了中国在疏浚施工场所的低泄漏、防扩散技术和装备的研发能力。3.研制出疏浚淤泥堆场防渗和快速干化技术，解决了疏浚后期底泥堆场对周边水土污染问题；建立了淤泥固化中水分转化模型，研发出可使疏浚淤泥无害化固化材料、资源化方法及低成本生产装备，形成了具行业推广的规模化环保产业，解决了在人口稠密、土地资源相对紧缺的该省湖周地区，疏浚淤泥资源化处置的技术瓶颈问题。

成果简介：主要技术指标和参数 一、基本原理 以拱水溢流堰拦截污染河水，自流进入河畔湿地净化系统，按照栏污、生物强化沉淀、潜流湿地过滤、多级表面流湿地吸附-吸收净化的流程逐级净化，出水自然跌落回归下游河道。 二、工艺流程 拱水溢流堰→栏污初沉池→生物强化沉淀池→垂直潜流湿地→经营型表面流湿地→溢流出水堰→下游河道。 三、关键技术 “生物强化沉淀池-潜流湿地-表面流湿地”核心净化工艺，水力负荷2000~3000mm/d，驱动水头0.5m，可拦截去除50%左右的污染物，耐受水力冲击和污染负荷冲击。 研制、生产及使用情况 一、技术来源与知识产权概况 自主研发，自筹资金。 实际应用案例 抚仙湖窑泥沟（自然河流）污染控制湿地工程，面积3万平方米，拦截净化所有非暴雨泄洪期污染河水，去除污染负荷50%以上，年运行费10万元。 抚仙湖马料河污染控制湿地工程，面积2万平方米，拦截净化所有非暴雨泄洪期污染河水，去除污染负荷50%以上，年运行费8万元。

成果简介：主要技术内容：太湖蓝藻水华已持续发生多年，完全遏制需要一个长期过程；当前的应对策略已从“被动应急”转向“主动防御”，预测预警是“主动防御”的基础和前提。然而，高精度预测预警，严重依赖于卫星遥感提供的水华蓝藻时空信息。该项目基于“内在机理揭示-关键技术研发-系统集成应用”的总体思路，研创了遥感反射比高精度获取-水华蓝藻高精度反演与监测-时空连续信息重构等成套技术和应用平台，显著提高了水华蓝藻信息卫星遥感反演的精度，并在太湖蓝藻水华预测预警实践中得到广泛应用，避免了水源地供水危机的再次发生，有效保障了供水安全。1、揭示了太湖上空气溶胶光学性质变化特征，突破了内陆浑浊水体卫星遥感高精度大气校正关键技术，解决了国际水色界通用软件SeaDAS在太湖应用失效的难题，获取了高精度水体遥感反射比，为不同阶段水华蓝藻的高精度遥感反演提供了技术支持。2、构建了多参数水质在线监测系统，提出了常规试验、人工巡测、在线监测、卫星遥感四位一体的全太湖数据获取方案，解决了太湖水华蓝藻遥感反演模型构建、率定与验证过程中的数据瓶颈问题，为反演模型精度的提高提供了数据保障。3、揭示了太湖蓝藻暴发不同阶段水体的光学特性，针对MODIS和MERIS等卫星影像数据，构建了水华蓝藻暴发过程关键参数的高精度遥感反演与监测模型，解决了复杂水体模型精度低和适用性差的问题，有效保障了水华蓝藻信息的高精度反演和监测。4、无缝集成了大气纠正、水华蓝藻参数反演和监测等系统模块，研发了基于水动力模型的数据同化系统，构建了湖泊水环境遥感监测平台，首次实现了阴雨有云天气下水华蓝藻时空信息重构，为预测预警提供了时间连续、空间完整的高精度水华蓝藻信息。授权专利及其他知识产权：软件著作权7项，出版专著2部，发表学术论文80篇，其中SCI收录论文28篇，影响因子＞3.0论文8篇。截至2012年5月，总计他引595次，单篇最高他引70次。技术经济指标：大气纠正模型：500-900nm平均精度＞75%；400-500nm平均精度＞60%；叶绿素遥感定量反演精度：叶绿素浓度＜15μg/L时，模型精度＞65％；叶绿素浓度＞15μg/L时，模型精度＞75％；藻蓝素遥感定量反演精度：藻蓝素浓度＜2μg/L时，模型精度＞60%；藻蓝素浓度＞2μg/L时，模型精度＞75%；蓝藻水华面积提取精度：＞85%。应用推广及效益：该项目取得的理论研究成果、开发的业务化系统软件以及发布的日常监测报告，在水利部太湖流域管理局、江苏省太湖水污染防治办公室、国家科技支撑计划《应对太湖蓝藻水华的饮用水质保障应急技术研究及示范》(项目编号：200700000353)等蓝藻预测预警方面得到了广泛应用，为地方政府及时组织蓝藻打捞发挥了关键作用，确保了太湖近5年未发生供水危机，为实现省政府向国务院做出的“确保水源地供水安全，确保不发生大面积湖泛”的承诺提供了科技支撑，取得了显著的社会、经济和环境效益。

成果简介：该项目主要研究内容包括：（1）首次系统开展了人为活动影响下环境地质背景磷流失对湖泊的影响研究，研创了一整套径流区磷矿开采加工对湖泊影响的研究方法；（2）系统开展了磷矿开发磷污染对抚仙湖、星云湖的影响研究，弄清了亚热带高原气候地质条件下磷矿水污染产生机制与通量，获得磷矿开发污染强度、入湖途径和入湖通量，揭示了磷矿开发对抚仙湖和星云湖富营养化演变进程的长期效应；（3）探索开展了磷矿开发磷污染控制技术研究，研发了磷矿开发污染源头治理到末端拦截的成套技术，可以应用于解决中国磷矿开发区的水污染问题。运用该项目研究的磷矿废弃地污染控制的生态修复技术进行磷矿废弃地修复，对0.3mm/min以上大到暴雨持续淋溶污染物流失量可削减70%以上。小流域污染径流拦蓄利用技术对磷矿来源磷污染负荷总量削减可达90%。人工湿地磷矿来源污水末端净化技术，在雨季对磷矿来源磷的去除率可达60%。该成果已应用于防治抚仙湖流域磷矿开发对湖泊的污染。取得了显著的经济、社会和环境效益。该项目获发明专利1项，发表学术论文13篇（TOPSCI1篇）。

成果简介：该项目构建了由“生态安全调查技术-生态安全评估技术-生态安全保障技术”构成的三位一体湖库生态安全保障体系建设关键技术；开展了太湖、巢湖、滇池、鄱阳湖、洞庭湖、洪泽湖、三峡水库、丹江口水库、小浪底水库9大重点湖库生态安全调查；评估了其生态安全状况；提出了9大重点湖库生态安全保障策略和湖库分类治理国家策略。项目首次研发和创新性构建了“生态安全调查-生态安全评估-生态安全保障”三位一体的中国湖库生态安全保障体系建设关键技术，其中湖库生态安全调查技术是由调查内容、调查指标、数据质量保证体系和数据整理技术规程以及数据筛选与确认等构成；“4+1”湖库生态安全评估技术包括水生态健康评估、生态服务功能损失评估、人类活动影响评估、生态灾变评价和生态安全综合评估；建立了湖库生态安全保障目标、流域经济社会调控、流域水土资源调控、流域水污染控制、湖库生态调控和流域生态安全管理等构成的“5+1”湖库生态安全保障技术。首次定量评估了9大重点湖库生态安全状况，其中滇池为很不安全水平，太湖、巢湖为不安全水平，洞庭湖、洪泽湖为一般安全水平、鄱阳湖为安全水平；三峡水库干流总体处于安全水平、支流总体处于一般安全状态，丹江口水库干、支流处于安全水平，小浪底水库处于安全水平。首次提出了中国湖库生态安全分类管理策略，即中国湖库总体上可分为污染治理型、防治结合型和生态保育型；并制定了9大重点湖库生态安全保障目标及策略，制定了国家“水质较好湖泊生态环境保护规划（2013～2020年）”。

成果简介：近三十年杭州市区河道整治成效显著，但是，城区许多河道水质仍没有达到水环境功能区目标要求。为此，亟需对杭州市区河道生态环境质量现状进行深入调查和科学诊断，探索可行的生态修复集成技术，进一步提高杭州市区河道水质，改善水环境，2010年6月杭州市环保局设立了该课题。项目承担单位杭州市环境保护科学研究院联合浙江大学、中科院南京地理与湖泊研究所、浙江工业大学、杭州市市区河道整治建设中心、杭州市市区河道监管中心等相关研究领域的专家学者组成课题组，全面系统开展了为期3年的研究工作，研究成果为杭州市河道水生态环境管理提供了科学依据。通过历史资料分析以及现场调查等技术手段，对近几十年杭州大规模城市河道综保工程开展绩效评估，包括全面评价杭州市区主要河道的生态环境质量现状。对部分主要河道污染源进行了系统调查，调查发现生态风险主要来源于截污纳管不彻底。采用mapinfo，首次建立了杭州市城区部分河道污染源地理信息系统。该地理信息系统将杭州市部分河道水质、污染现状、污染排放口的具体地理位置等信息融入其中。在地表水环境质量标准的基础上，提出了适合杭州市区河道的一套新的城市生态河道评价指标体系，运用该体系开展了市区十多条典型河道的评价，既能反映河道总体污染状况，又能反映水质改善的持续进步，还能反映关键因子，使河道综合整治评价更具有科学性、针对性和可操作性，弥补了现存标准与考核办法对城市河道水环境综合整治建设与管理的不足。对杭州城市河道已采用的生态修复技术应用进行了汇总分析，在借鉴国内外城市河道水环境治理和生态修复技术的基础上提出了杭州典型河道生态修复推荐方案并构建了示范工程，研究了河道水环境治理和生态修复普遍技术及关键环节，为今后杭州新市区河道整治和已整治河道提升工程提供技术参考。

成果简介：认识南海生态环境过程对中国维护海洋权益、发展海洋经济、加强海洋管理具有重要战略意义和实用价值。海洋藻华由浮游植物大量爆发引发，有害藻华也是重要的海洋灾害。该项目研究历时15年，形成较为完整的理论体系。1.首次提出“南海西部强风-上升流-藻华”形成演变的动力理论与概念模型，揭示季风与气候变化对藻华过程的调控机理，阐述南海常态藻华格局及其演变特征。论文被美国地球物理联合会作为亮点论文专题评论。2.率先研究海啸等海洋灾害的生态效应，揭示台风、海啸等引发的突发性藻华过程的三维结构与生消规律，阐明台风引发藻华对海洋初级生产过程的重要意义。3.系统分析南海有害藻华的时空分布特征与机理，提出相应的灾害风险评估体系。4.发展多种针对富营养、高叶绿素水体的遥感反演与空间数据挖掘，发展高分辨率数据获取与海量信息存取技术。共发表期刊论文235篇，SCI收录107篇,主要论文发表于JGR、GRL、MEPS等国际主流杂志。出版4本专著和34专著章节。主办第9届全球海洋遥感大会等15个国际大会和培训。培养70多名硕博士，提升中国在相关学科领域的国际地位。

成果简介：湖泊在国家经济社会发展、生态文明建设中发挥极其重要的作用，然而，富营养化导致湖泊蓝藻水华频发，对人类健康和社会稳定产生重大威胁，制约区域经济可持续发展。因此，迫切需要阐明湖泊蓝藻水华引起的环境生态效应和相应的调控机理，为保障区域水安全和生态安全提供科学依据。本项目以蓝藻水华严重的太湖湖泊生态系统为主要研究对象，以湖泊蓝藻水华污染-效应-调控为研究主线，通过研究方法创新与多学科的交叉，围绕湖泊蓝藻水华主要污染物环境过程、生态环境影响及其调控机理等开展了长时间的系统和综合研究，在以下几个方面取得了重要科学发现。（1）发现微囊藻毒素影响人类健康的证据。通过比较研究太湖蓝藻水华污染物质及其毒理效应，明确微囊藻毒素为优选控制的太湖微囊藻水华污染物，揭示微囊藻毒素在不同营养级别的淡水生物体内的分布特征，发现蓝藻毒素具有沿食物链累积的趋势，首次发现微囊藻毒素影响人类健康的证据，为正确评估微囊藻毒素的健康风险提供重要科学依据，使我国有害藻类的毒理生态学研究居于世界前沿。（2）揭示蓝藻水华引发湖泊生态系统正反馈的过程与机理。发现微囊藻水华及其衍生污染物质藻毒素等胁迫浮游动物和鱼类的繁殖与生长，导致主要生物个体小型化，抑制藻类的下行效应减弱。阐明微囊藻群体独特的附生细菌通过快速分解藻类残体为藻类生长提供活性磷，形成以蓝藻水华群体为载体的营养盐快速循环模式。揭示了蓝藻水华驱动下微食物环的物质循环功能增加，大量物质与能量经由微食物环向上传递，同时发现微囊藻水华促进沉积物中磷向水柱中的静态释放增加，营养盐补给的上行效应增强。生态系统的这种正向反馈会进一步促进蓝藻水华发生和维持，从理论上揭示了近十年来在外源磷输入已得到控制基础上，太湖蓝藻水华灾害性系统仍持续发展的生态学机理，初步提出蓝藻水华灾害性系统稳定态假说，丰富和发展了浅水湖沼学。（3）提出“絮凝除藻-水/底质改善-生态修复”的浅水富营养湖泊修复模式。发现了架桥网捕作用是黏土-微囊藻细胞絮凝集聚的主要动力学基础，据此阐明壳聚糖等改性黏土可以显著提高微囊藻水华的絮凝和沉降的机理，为开展改性黏土絮凝除藻和改善水质提供科学依据。进一步揭示了富氧（界面微纳气泡）改性黏土的微囊藻絮凝、溶解氧释放动力学及其去除藻类次生代谢产物的机理，并在此基础上初步提出了“絮凝除藻-水/底质改善-生态修复与调控”的浅水富营养湖泊修复概念模式，为调控太湖等湖泊蓝藻水华污染及其生态效应提供了理论和方法。项目共发表论文277篇，其中SCI论文180篇，出版专著1部，授权发明专利4项、国际发明专利2项，研究结果得到中央领导批示，被实际用于指导太湖蓝藻水华污染的防控。20篇代表性论文被引1019次，SCI正面他引587次。上述研究不仅使我国在有害藻类生态学研究领域居国际前沿水平，推动淡水生态学学科发展，而且回答了蓝藻水华污染引发的区域环境安全问题，为太湖等湖泊蓝藻水华污染防治和区域水安全及生态安全保障做出重要贡献。