巢湖水专项任务验收课题五报告.ppt
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1、湖泊水源保护区物理生态净化与水湖泊水源保护区物理生态净化与水质保障技术及工程示范质保障技术及工程示范验收报告验收报告国家水体污染控制与治理科技重大专项国家水体污染控制与治理科技重大专项-湖泊主题湖泊主题 二零一一年十一月二十九日二零一一年十一月二十九日课题承担单位:中国科学院南京地理与湖泊研究所课题承担单位:中国科学院南京地理与湖泊研究所 参加单位:北京大学、环保部南京环科所参加单位:北京大学、环保部南京环科所 安徽大学、安徽农大、江苏农科院安徽大学、安徽农大、江苏农科院 巢湖市环境科学研究所巢湖市环境科学研究所汇报人:孔繁翔、陈开宁汇报人:孔繁翔、陈开宁汇 报 内 容o一、课题基本信息一、课
2、题基本信息o二、合同任务完成情况二、合同任务完成情况o三、重大成果及应用情况三、重大成果及应用情况o四、组织管理四、组织管理o五、人才培养与团队建设情况五、人才培养与团队建设情况o六、问题与建议六、问题与建议 课题基本信息表课题基本信息表项目名称项目名称巢湖水污染治理与富营养化综合控制技术及工程示范巢湖水污染治理与富营养化综合控制技术及工程示范 课题名称课题名称湖泊水源保护区物理生态净化与水质保障技术及工程示范湖泊水源保护区物理生态净化与水质保障技术及工程示范项目(课题)编号项目(课题)编号2008ZX07103-005密密 级级公开公开项目(课题)承担单位项目(课题)承担单位中国科学院南京地
3、理与湖泊研究所中国科学院南京地理与湖泊研究所项目(课题)起止时间项目(课题)起止时间2008 年年 9 月至月至 2010 年年12 月月总经费总经费5605万万其中中央财政其中中央财政1605万万申请验收方式申请验收方式现场考察现场考察项目(课题)负责人项目(课题)负责人孔繁翔、陈开宁孔繁翔、陈开宁联系电话联系电话13601455468参与单位参与单位北京大学,安徽大学,安徽农业大学,环保部南京环境科学北京大学,安徽大学,安徽农业大学,环保部南京环境科学研究所,江苏省农科院,巢湖市环境科学研究所研究所,江苏省农科院,巢湖市环境科学研究所 裕溪闸巢湖闸o巢湖自裕溪闸建立后,由过水性河流浅水湖巢
4、湖自裕溪闸建立后,由过水性河流浅水湖成为人工控制的半封闭性水域成为人工控制的半封闭性水域 u巢湖营养盐总体趋势由西巢湖营养盐总体趋势由西向东逐渐降低;向东逐渐降低;u巢湖饮用水源地又有明显巢湖饮用水源地又有明显升高,适合蓝藻的原位生长。升高,适合蓝藻的原位生长。TNTP水质状况水质状况西北片入湖三条河流均为劣西北片入湖三条河流均为劣类水质类水质裕溪闸巢湖闸城市主题城市主题十一五在西湖区进行城市水污染控制技术体系研究与示范项目十一五在西湖区进行城市水污染控制技术体系研究与示范项目湖泊主题湖泊主题将巢湖市唯一水源地所在的东湖区作为十一五研究重点区域将巢湖市唯一水源地所在的东湖区作为十一五研究重点区
5、域十一五水专项的工作十一五水专项的工作巢巢湖湖裕裕裕裕溪溪溪溪河河河河桥桥桥桥河河河河小小柘柘河河皋皋巢湖闸巢湖闸西坝口西坝口城市取水口城市取水口城市取水口城市取水口城市取水口城市取水口城市取水口城市取水口巢湖市巢湖市巢湖市巢湖市军工厂取水口军工厂取水口军工厂取水口军工厂取水口环城河环城河环城河环城河双双双双柘柘一水厂一水厂二二水水厂厂水水 源源 保护保护区区1 1、研究范围、研究范围巢湖市水源地巢湖市水源地湖湖裕裕溪溪河河双双桥桥河河小小柘柘河河皋皋巢湖闸巢湖闸西坝口西坝口巢湖市巢湖市巢湖市巢湖市环城河环城河蓝藻水华蓝藻水华航道航道蓝藻堆积区蓝藻堆积区巢巢水泥护岸,水华堆积水位变幅大2 2、
6、主要环境问题、主要环境问题二二水水厂厂一水厂一水厂城市取水口城市取水口城市取水口城市取水口城市取水口城市取水口城市取水口城市取水口军工厂取水口军工厂取水口军工厂取水口军工厂取水口水水 源源 保护保护区区巢湖水源区最严重的蓝藻水华巢湖水源区最严重的蓝藻水华p 20032003年年7 7月,月,巢湖东半湖烔炀至巢湖闸段蓝藻暴发,最巢湖东半湖烔炀至巢湖闸段蓝藻暴发,最厚藻类堆积深度达厚藻类堆积深度达1 1米;主要原因是上游持续暴雨,巢湖水米;主要原因是上游持续暴雨,巢湖水位提高位提高 2.43 m2.43 m,且遇持续西南风,形成西水东压,湖流以,且遇持续西南风,形成西水东压,湖流以4.30 m/s
7、4.30 m/s的速度从东部巢湖闸下泄入江,蓝藻逐渐从西半的速度从东部巢湖闸下泄入江,蓝藻逐渐从西半湖迅速向东半湖推进,导致东湖区蓝藻水华严重堆积;湖迅速向东半湖推进,导致东湖区蓝藻水华严重堆积;p 20062006年年6 6月,月,巢湖市水域再次出现大面积蓝藻,使湖水呈巢湖市水域再次出现大面积蓝藻,使湖水呈翠绿色、粘稠状;翠绿色、粘稠状;p 20082008年年8 8月底月底9 9月初,月初,蓝藻水华在东湖区附近漂移,威胁蓝藻水华在东湖区附近漂移,威胁水源地供水安全。水源地供水安全。2008-8-262008-8-272008-9-22008-9-102、主要环境问题、主要环境问题o水源地周
8、边入湖河流导致水源地周边入湖河流导致水体氮磷含量较高,有水体氮磷含量较高,有利于蓝藻原位生长,形成水华利于蓝藻原位生长,形成水华,影响取水口水质;,影响取水口水质;o其他湖区其他湖区漂移来的水华蓝藻漂移来的水华蓝藻在东湖区水源地堆积,在东湖区水源地堆积,威胁供水安全;威胁供水安全;o湖体水位波动大,沿岸带水生植被难以恢复,湖体水位波动大,沿岸带水生植被难以恢复,水水体自净能力较差。体自净能力较差。在巢湖东部水源保护区,开展水源地水质在巢湖东部水源保护区,开展水源地水质污染特征、控制策略研究;研发水源地湖流调污染特征、控制策略研究;研发水源地湖流调控与污染物导流技术、污染物拦截去除与水质控与污染
9、物导流技术、污染物拦截去除与水质改善技术、生态修复与水质调控技术,并进行改善技术、生态修复与水质调控技术,并进行工程示范,工程示范,消除氮磷、蓝藻水华等污染物对水消除氮磷、蓝藻水华等污染物对水源区影响,源区影响,确保湖泊水源地取水口水质安全。确保湖泊水源地取水口水质安全。3、十一五课题研究目标、十一五课题研究目标裕裕溪溪河河双双桥桥河河小小柘柘河河皋皋巢湖闸巢湖闸巢湖市巢湖市巢湖市巢湖市环城河环城河子课题子课题1 1、水源地水质污染特征、控制策略及效应研究、水源地水质污染特征、控制策略及效应研究 子课题子课题2 2、水源地调控水流水质改善技术研究及工程示范、水源地调控水流水质改善技术研究及工程
10、示范子课题子课题3 3、污染物拦截去除与水质改善技术研究及工程示范、污染物拦截去除与水质改善技术研究及工程示范子课题子课题4 4、水源地生态修复与水质调控技术研究及工程示范、水源地生态修复与水质调控技术研究及工程示范 取水口取水口1.1.诊断、预测诊断、预测4.4.修复、调控修复、调控2.2.导流、引污导流、引污3.3.拦截、去除拦截、去除生态恢复生态恢复生态恢复生态恢复水质改善水质改善水质改善水质改善供水安全供水安全供水安全供水安全4 4、总体研究思路、总体研究思路巢湖市2、受农业面源污染、受农业面源污染入湖河流污染治理入湖河流污染治理3、自然本底面营、自然本底面营养盐面源污染拦截养盐面源污
11、染拦截1、受工业污染入、受工业污染入湖河流污染治理湖河流污染治理巢湖水源保护湖区6、生态调水技术、生态调水技术7、流域面源水污、流域面源水污染控制与生态管理染控制与生态管理课题在巢湖项目中定位课题在巢湖项目中定位4 4、直立堤岸的基底改善与湖滨、直立堤岸的基底改善与湖滨带生态修复技术带生态修复技术巢湖市水源区巢湖市水源区5、水源保护区物、水源保护区物理生态净化理生态净化研究内容及完成情况研究内容及完成情况 研究内容研究内容 完成情况完成情况完成完成针对巢湖水源保护区易受到其他针对巢湖水源保护区易受到其他湖区污染影响及湖区内蓝藻水华湖区污染影响及湖区内蓝藻水华频发及水位变幅大的特点,依据频发及水
12、位变幅大的特点,依据水质污染特征,水质污染特征,研发适用于发展研发适用于发展中地区湖泊水源保护水域的生态中地区湖泊水源保护水域的生态系统修复与水质调控技术、水流系统修复与水质调控技术、水流调控改善水质技术、水质灾害监调控改善水质技术、水质灾害监控与污染物拦截处置及强化净化控与污染物拦截处置及强化净化技术,技术,并开展工程示范,并开展工程示范,消除污消除污染物对水源保护区的影响,染物对水源保护区的影响,确保确保水源保护湖区水质满足饮用水源水源保护湖区水质满足饮用水源地要求。地要求。(1)研发了水源地生态系研发了水源地生态系统修复与水质调控技术并建统修复与水质调控技术并建成成冲刷岸带湿地重建示范工
13、冲刷岸带湿地重建示范工程和海军圩与伍家圩间湖湾程和海军圩与伍家圩间湖湾生态修复示范工程,建成水生态修复示范工程,建成水质生物调控示范工程质生物调控示范工程;(2)研发了智能化拦截与研发了智能化拦截与导流技术及设施导流技术及设施;(;(3)建建立了水源地水质自动监测系立了水源地水质自动监测系统一套,研制了仿生式水面统一套,研制了仿生式水面蓝藻清除装置和水质强化净蓝藻清除装置和水质强化净化设备一套化设备一套.以上技术研发以上技术研发以及实施的示范工程满足了以及实施的示范工程满足了确保水源地供水安全的要求。确保水源地供水安全的要求。100任务目标及完成情况任务目标及完成情况 任务目标任务目标 完成情
14、况完成情况完成完成针对巢湖市水源地特点,巢湖市水源地特点,形成一形成一整套适合整套适合发展中地区湖泊水源地展中地区湖泊水源地保保护与水与水质改善成套技改善成套技术,包括包括蓝藻水藻水华与水与水质预警警预报技技术、蓝藻水藻水华生物物理生物物理拦截与仿生截与仿生收集技收集技术、湖流人工、湖流人工调控与控与蓝藻藻导流流输出技出技术、污染物生物去除染物生物去除与生与生态系系统修复技修复技术,为湖泊水湖泊水源地水源地水质安全管理提供技安全管理提供技术支撑支撑。形成了湖泊水源地形成了湖泊水源地蓝藻水藻水华监测预测预警智能警智能拦截高效去截高效去除的成套技除的成套技术;包括水源地;包括水源地蓝藻藻水水华预测
15、预警技警技术,水,水华蓝藻的藻的远程生物程生物拦截技截技术和气幕和气幕拦挡技技术与与设施,仿生式水面施,仿生式水面蓝藻清除藻清除装置和智能化淹没式装置和智能化淹没式蓝藻藻拦截与截与导流技流技术,鱼类控藻的去除技控藻的去除技术与冲刷岸与冲刷岸带和湖湾生和湖湾生态修复技修复技术,并并实施了工程示范,施了工程示范,编制了制了巢巢湖水源保护区水质改善技术集成湖水源保护区水质改善技术集成方案方案,实现了为湖泊水源地水,实现了为湖泊水源地水质安全管理提供技术支撑的任务质安全管理提供技术支撑的任务目标。目标。100“十一五十一五”考核指标考核指标完成情况完成情况考核指标考核指标完成情况完成情况工作量完工作量
16、完成程度成程度(%)1.1.建建设设面面积积为为1010平平方方公公里里的的湖湖区区的的水水质质改改善善工工程程示示范范区区,示示范范区区内内蓝蓝藻藻水水华华发发生生频频次次降降低低,水水体体透透明明度度显显著著提提高高由由33cm33cm提提高高到到50cm,50cm,水水质质得得到到显显著著改改善善,TNTN、TPTP下降下降30%30%以上。以上。第三方巢湖市环境监测站检测与分析结第三方巢湖市环境监测站检测与分析结果表明,课题实施前后的数据比较显示果表明,课题实施前后的数据比较显示水源地中心水域和一水厂取水口的水体水源地中心水域和一水厂取水口的水体中总磷和总氮均呈现显著下降的趋势,中总磷
17、和总氮均呈现显著下降的趋势,总磷削减率平均为总磷削减率平均为41.1%,总氮削减,总氮削减率平均为率平均为33.4%,透明度平均提高,透明度平均提高57.3%,由由2007年的年的25cm提高到提高到2010年的年的5055 cm;2011年巢年巢湖蓝藻水华发生频次显著低于湖蓝藻水华发生频次显著低于2010年,年,未发生供水危机。未发生供水危机。已完成已完成100%2 2提提供供巢巢湖湖东东端端水水源源保保护护区区有有毒毒有有害害污污染染物物的的残残留留水水平平和和季季节节变变化化规规律律,确确定定来来源源和和控控制制途途径径,提提出出水水质质改改善善技技术术集集成成方方案案、提提出出水水源源
18、保保护护湖湖区区水水质质保保障障的管理策略。的管理策略。完成了巢湖水源保护湖区典型有毒有害完成了巢湖水源保护湖区典型有毒有害污染物在不同季节的残留水平和变化规污染物在不同季节的残留水平和变化规律调查,确定了应该优先控制的有毒有律调查,确定了应该优先控制的有毒有害污染物,构建了污染物来源分析及生害污染物,构建了污染物来源分析及生态风险评估方法,确定了其来源和控制态风险评估方法,确定了其来源和控制途径。途径。编制了编制了巢湖水源保护区水质改巢湖水源保护区水质改善技术集成方案善技术集成方案提交给地方环保部门,提交给地方环保部门,目前已经实施的工程主要是按照该方案目前已经实施的工程主要是按照该方案逐步
19、实施的。逐步实施的。已完成已完成100%3 3建建成成1 1套套水水源源保保护湖湖区区水水环境境在在线监测与与水水华预警系警系统已建成的自已建成的自动在在线监测系系统,可以每,可以每2020分分钟向向终端端发送一套数据,包括水送一套数据,包括水质参参数藻数藻蓝素、叶素、叶绿素、溶解氧、水温、素、溶解氧、水温、浊度、度、电导率、率、pHpH、盐度等;气象参数包度等;气象参数包括括风速、速、风向、气温、大气向、气温、大气压、湿度、湿度、降雨量和太阳降雨量和太阳辐射等;安装了小型的水射等;安装了小型的水文文观测站,站,测量的参数包括流速、流量、量的参数包括流速、流量、流向、蒸流向、蒸发等,开等,开发
20、了了蓝藻水藻水华预测预警警软件。件。已完成已完成100%4 4提提出出1 1项发展展中中地地区区大大型型湖湖泊泊水水源源地地供供水水安安全全保保障障关关键技技术体系体系形成了湖泊水源地形成了湖泊水源地蓝藻水藻水华监测预测预警智能警智能拦截高效除藻的技截高效除藻的技术体系体系;研制的大型仿生式水面研制的大型仿生式水面蓝藻清除藻清除设备达达到技到技术经济指指标,通,通过了技了技术性能性能检测并投入巢湖市水源区并投入巢湖市水源区实际应用;研用;研发了了智能智能蓝藻藻拦档技档技术;制定了适;制定了适应巢湖水巢湖水位位变化的湿地基底高程。研化的湿地基底高程。研发了适了适应大大水位水位变化的漂浮湿地技化的
21、漂浮湿地技术和控制和控制蓝藻水藻水华的水的水质生物生物调控模控模块技技术;发明了消明了消除湿地除湿地蓝藻堆藻堆积与与蓝藻堆藻堆积区异味物区异味物质的的强强化化净化化设备,设备性能达到技性能达到技术经济指指标。已完成已完成100%5.5.提提交交3 3个个生生态态修修复复与与水水质质污污染染调调控控示示范范区区:近近岸岸生生态态修修复复区区(面面积积100100亩亩)、湖湖湾湾生生态态修修复复区区(面面积积133133亩亩)、水水质质生生物物调调控控区区(面面积积220220亩)亩)建成了建成了3 3个生个生态修复与水修复与水质生物生物调控工程示范区:控工程示范区:(1 1)、冲刷岸)、冲刷岸带
22、湿地重建湿地重建示范工程示范工程840840亩;(;(2 2)海)海军圩与伍家圩圩与伍家圩间湖湾生湖湾生态修复修复示范工程示范工程133133亩;(;(3 3)水)水质生物生物调控示范工程控示范工程18251825亩。已已完完成成100%6 6、建建设一个一个蓝藻藻拦截截与与导流非封流非封闭型型围隔系隔系统;已完成已完成300300米的米的拦截与截与导流流非封非封闭系系统设施的研施的研发。地地方政府已方政府已经完成完成对本本课题提提出的出的17401740米米长的水源区的水源区蓝藻藻防防护体系建体系建设工程方案的工程方案的专家家论证。完完成成100%7研发与集成研发与集成5项项核心技术与申核心
23、技术与申请专利请专利4-6 项项以上;以上;研研发与集成了与集成了5 5项核心技核心技术:(1 1)蓝藻水藻水华预测预警技警技术;(2 2)仿生式藻水分离技)仿生式藻水分离技术;(3 3)智能化)智能化蓝藻藻拦截与截与导流技流技术;(4 4)冲刷岸)冲刷岸带湿地构建技湿地构建技术;(5 5)漂浮湿地技)漂浮湿地技术(6 6)远程程拦截截蓝藻水藻水华的水的水质生物生物调控模控模块技技术。申申请专利利1414项,已,已获得得发明明专利授利授权3 3项。完成完成超额超额8培养优秀学术培养优秀学术带头人带头人12名,名,博士后博士后2名,博名,博士生士生4-5名,名,硕士生硕士生6-7名,名,发表论文
24、发表论文610篇;举办大篇;举办大型学术报告会型学术报告会1次次已经培养学术带头人已经培养学术带头人3名,发表名,发表论文论文28篇;培养博士后篇;培养博士后3名,名,博士生博士生9名,硕士生名,硕士生23名,举名,举办学术报告会办学术报告会2次。次。完成完成超额超额1 1、污染物调查与源解析、污染物调查与源解析水源地典型有毒有害污染物解析:水源地典型有毒有害污染物解析:发现水源区有新的DDT输入DDTs(ng/L):西湖湖心西湖湖心(D1):7.0东湖东湖(A1A4):7.4河流河流(B6,C1C4):8.1水源区水源区(A6,B2-B5,B7):10.4小柘皋河小柘皋河电厂排水沟电厂排水沟
25、大柘皋河大柘皋河双双桥桥河河水源区水源区东湖东湖西西湖湖湖湖心心DDTDDT组成与分布组成与分布DDTs来源解析同时受自农药残留和三氯同时受自农药残留和三氯杀螨醇输入的影响杀螨醇输入的影响 双桥河双桥河大柘皋河大柘皋河电厂排水河电厂排水河小柘皋河小柘皋河水源区水源区A区:区:DDT/(DDD+DDE)1有新的有新的DDT输入输入四条入湖河流;四条入湖河流;水源区水源区B2、B3点点(临近大小柘皋河)(临近大小柘皋河)石油源石油源油类燃烧油类燃烧煤煤/生物质燃烧生物质燃烧煤煤/生物质燃烧生物质燃烧油类燃烧油类燃烧石油源石油源双桥河双桥河PAHs源解析源解析巢湖东部水源区优先控制污染物排序巢湖东部
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