第一篇：水污染控制技術經濟決策支持系統研究課題擇優申請指引-水專項

附件2：

太湖湖體氮磷污染與藍藻水華暴發原因及消除機理研究課題擇優申請指南

一、指南說明

本課題采取公開發布指南，評審方式擇優選擇課題承擔單位。

此次發布的課題申請指南為根據國家水體污染控制與治理科技重大專項之主題-《湖泊富營養化控制》的項目-《太湖富營養化控制與治理技術及工程示范》項目實施方案要求編寫。

1、項目總體目標

太湖富營養化控制與治理技術及工程示范項目的總體目標為：選擇太湖流域作為經濟發達地區的典型大型湖泊流域，開展大型湖泊富營養化控制、水污染與藍藻水華治理技術研發、工程示范與總體方案研究。采用--以綜合的控源治河為主要對策，修復流域水源涵養林、湖蕩水網、沿湖緩沖帶與湖濱帶生態自然體系（入湖清水保障系統）為長期與基本措施，以湖內控藻、調水引流及有毒有害污染底泥疏浚為配套措施，以依法治湖與強化管理作為太湖水污染治理的有效保證的治太技術路線，遠近結合、標本兼治，選擇示范區開展規模技術研究，以點帶面，經過三個

五年計劃的努力，至2020年，太湖示范區水質得到明顯改善，太湖水污染與富營養化控制取得明顯成果。

2、總體研究內容

本研究擬以太湖梅梁灣、貢湖灣、竺山灣和苕溪為例，根據水污染發展和湖泊水體修復的規律，提出太湖重污染湖灣治理的戰略、理論、思路、目標和手段；劃分階段，分步實施；針對現階段目標，擬依據不同污染源的產生、輸移、循環等特征，開展外源污染系統控制、入湖河流綜合治理、湖濱帶生態修復與緩沖區綜合治理、有毒有害污染底泥疏浚等關鍵技術的研究與工程示范，并著重對飲用水源污染控制與供水安全保障、藍藻水華控制與治理等難點問題進行系統研究與工程示范，為我國大型湖泊的典型重污染湖區的治理提供技術和科學支撐。

3、課題分解

本項目的主要內容分解為15個課題，課題名稱及主要研究內容如下：

課題1-太湖流域環境綜合調查與湖泊富營養化綜合控制方案研究，主要研究任務包括：（1）太湖流域環境綜合調查與水污染特征及趨勢研究；（2）湖泊水污染過程與藍藻水華模型模擬研究；（3）太湖流域水污染與富營養化控制系統方案研究；（4）大型湖泊（太湖）富營養化控制的技術集成。

課題2-重污染區入湖主要污染源控制與污染物減排，主要研 1

究內容包括：（1）重污染區環境綜合調查與分析；（2）重污染區產污與河網輸送規律研究；（3）重污染區污染物控制綜合系統方案制定；（4）主要污染源控制和污染物減排實施與監管體系；（5）重污染區入湖污染源控制與污染物減排綜合示范

課題3-鄉鎮污水處理及重點行業污染負荷削減關鍵技術與工程示范，主要研究內容包括：（1）鄉鎮污水處理廠提標支撐技術研究與示范；（2）印染行業廢水高效凈化與分質回用技術研究與示范；（3）化工行業廢水預處理和資源化技術研究與示范；（4）電鍍行業廢水分質處理與回用技術研究與示范；（5）造紙行業廢水減排技術研究與示范；（6）工業園區污染負荷削減關鍵技術研究與示范

課題4-復合污染型入湖河流武進港及小流域污染控制技術及工程示范，主要研究內容包括：（1）武進港小流域農村污水處理與固廢生物質能轉化聯用技術；（2）靜脈河道低污染水負荷削減關鍵技術研究與示范；（3）武進港污染底泥疏浚、河道形態構建技術與工程示范；（4）武進港河口污染物強化凈化技術集成與示范；（5）武進港水環境綜合整治方案與工程效益評估

課題5-閘控入湖河流直湖港及小流域污染控制技術及工程示范，主要研究內容包括：（1）流域面源污染控制與新農村建設相關技術及工程示范；（2）直湖港小流域鄉鎮污染治理與污染物減排技術及工程示范；（3）閘控河流污染物去除與水質改善技術 2

及工程示范；（4）直湖港水環境綜合整治方案與工程效益評估。

課題6-苕溪農業面源污染河流綜合整治技術集成及工程示范，主要研究內容包括：（1）河流污染綜合控制科學決策支撐技術；（2）農業面源污染控制關鍵技術攻關；（3）河流水質改善技術集成與示范；（4）農業面源污染河流水環境綜合管理技術研究

課題7-太滆運河與湖蕩水污染控制技術及工程示范，主要研究內容包括：（1）太滆運河與湖蕩地區污染控制與河湖生態調控優化方案；（2）滆湖水質改善與前置庫系統構建技術及工程示范；（3）太滆運河水網湖蕩水質改善與生態修復綜合技術及工程示范；（4）河網區漕橋河水污染綜合治理技術及工程示范；（5）太滆運河與滆湖水污染控制方案與工程效益評估

課題8-調水引流工程水質保障與湖體水質改善關鍵技術及綜合評估，主要研究內容包括：（1）調水引流工程運行方案及系統運行模式；（2）受水湖區水動力過程及水質改善效果評估；（3）調水引流的生態效益和風險評估及應急預案；（4）輸水河道水質保障關鍵技術及工程示范

課題9-湖濱帶生態修復與緩沖區建設技術及工程示范，主要研究內容包括：（1）太湖湖濱帶生態修復與緩沖區生態建設方案研究；（2）重污染區多自然型湖濱帶生態修復成套技術及工程示范；（3）重污染區緩沖區生態建設技術及工程示范；（4）重污染區緩沖區水污染控制與治理技術及工程示范；

課題10-有毒有害污染底泥環保疏浚、處理與資源化技術及工程示范，主要研究內容包括：（1）有毒有害污染底泥鑒別、勘測與生態風險評估技術研究；（2）有毒有害污染底泥原狀高濃度環保疏浚技術研究；（3）有毒有害污染底泥快速脫水干化與處理處置技術研究；（4）太湖有毒有害及高氮磷污染底泥調查與環保疏浚規劃方案；（5）有毒有害及高氮磷污染底泥環保疏浚與處理處置示范工程

課題11-湖泊大規模水華藍藻去除與處理處置技術及工程示范，主要研究內容包括：（1）水華藍藻的攔截、濃聚與收集應急技術；（2）水華藍藻處理處置與利用技術；（3）新型水華藍藻去除及生態防護與水質改善技術；（4）藍藻水華黑臭污染團發生機制研究與控制技術

課題12-太湖水源地水質保護技術及工程示范與東太湖沼澤化防治研究，主要研究內容包括：（1）東太湖水源保護區的沼澤化防治技術及工程示范；（2）水源保護區主要污染物源解析與風險評估；（3）水源保護區（陸域）污染控制與治理技術及工程示范；（4）水源保護區（水域）污染控制與治理技術及工程示范；（5）水源保護區污染事故快速診斷、處置技術與應急預案

課題13-太湖湖體氮磷污染與藍藻水華暴發原因及消除機理研究，主要研究內容包括：（1）太湖氮磷來源、累積與污染機理；（2）太湖生境變化與藍藻水華暴發成因；（3）藍藻水華控制與 4

消除機理；

課題14-太湖流域環境與生態綜合管理平臺建設與運行機制研究，主要研究內容包括：（1）湖泊流域環境與陸生生態系統觀測集成技術體系研究；（2）湖泊水生態現場連續觀測成套技術研究；（3）湖泊藻類在線觀察與藻種智能識別關鍵技術研究；（4）太湖全流域生態綜合管理平臺建設系統

課題15-流域面源生物質廢棄物資源化技術及其設備化，主要研究內容包括：（1）面源生物質廢棄物的產生源及現狀調查分析；（2）多種生物質廢棄物資源化處理技術的研發與基地建設；（3）資源化技術與設備的性能評估與資源化產品的安全性評價

二、指南內容

有關申報單位根據課題申請指南，結合相關省級水專項協調領導小組和項目牽頭單位意見編制課題實施方案。

（一）課題名稱

擇優課題的名稱是《太湖湖體氮磷污染與藍藻水華暴發原因及消除機理研究》，為水專項湖泊富營養化控制主題太湖富營養化控制與治理技術及工程示范項目第十三個課題（課題編號2008ZX07101-013）。

（二）研究目標

選擇太湖一定規模的水體，通過大規模野外同步觀測，室內模擬實驗，受控野外實驗以及數學模型構建，研究太湖氮磷來 5

源、累計與污染機理，太湖生境變化與藍藻水華暴發成因，藍藻水華控制與消除機理；建立藍藻水華暴發與水文、氣象、營養鹽、種群競爭等影響因素的關系；揭示藍藻生長與消亡、積聚以及水華形成的時空分布規律；闡明污染物阻斷與去除、水環境容量增擴、藍藻水華消除等技術原理。制定我國淺水湖泊氮磷污染與藍藻水華控制的技術標準，為我國淺水湖泊氮磷污染與藍藻水華控制提供理論指導和技術支撐。

（三）研究內容

子課題一：太湖氮磷來源、累積與污染機理

主要研究內容：開展太湖河網區污染物遷移、擴散、降解規律的室內外實驗，開展太湖入湖河道污染物通量監測，闡明通過入湖河道進入太湖的污染物通量及其時空變化規律；在太湖生態實驗室開展室內生態模型實驗，在太湖20000m2的受控實驗區開展原型實驗，進行太湖大規模同步水文、水質、氣象、遙感同步監測，研究大氣干濕沉降、底泥活化、水生生物殘體分解、水產養殖等面源污染的時空變化規律。在機理研究基礎上，建立太湖河網與太湖之間的耦合水環境數學模型，太湖水體與底泥之間耦合的水環境數學模型，太湖水體和風場耦合的水環境數學模型。利用太湖耦合水環境數學模型，研究各類污染源對太湖氮磷濃度的貢獻、累積規律及其時空變化特點；闡明太湖氮磷來源、累計與污染機理。

子課題二：太湖生境變化與藍藻水華暴發成因

主要研究內容：在太湖生態實驗室開展室內生態模型實驗，研究不同溫度、光照、營養鹽、水動力、以及種群競爭等條件對太湖藍藻水華生長、消亡、漂移積聚的影響；在太湖20000m2的受控實驗區開展原型實驗；進行太湖大規模同步水文、水質（包括藻類）、氣象、遙感同步監測。研究太湖藍藻水華生長與生境因素的關系，重點研究湖體營養鹽濃度控制、流速調控、生態修復等可控因素對太湖藍藻水華的影響。在機理研究基礎上，探討太湖生境變化與藍藻水華暴發的成因，建立太湖生境變化與藍藻水華暴發的定量關系，揭示藍藻水華暴發的主控因素，闡明太湖藍藻水華暴發的群閾值。

子課題三：藍藻水華控制與消除機理

主要研究內容：通過室內外生態實驗與野外同步監測，研究太湖湖體的底泥污染控制、河口濕地攔截與阻斷，水生生物群落調控，水華藻類人工聚集去除，調水與生態修復增擴水環境容量等太湖藍藻水華控制方法；建立描述太湖藍藻水華生消的生態學數學模型和物理模型，研究不同生境條件下太湖藍藻水華的消亡規律，揭示太湖藍藻水華控制與消除機理；提出太湖藍藻水華控制與消除的外源允許排放量以及內源污染控制的各種措施；制定我國淺水湖泊氮磷污染與藍藻水華控制的技術標準。

（四）考核指標與預期成果

（1）建立一個約20000m2的受控實驗研究區，分別在水面和陸上各建立15-20個不小于16m2的靜水圍隔；受控實驗區生物多樣性指數≥1.6，夏季透明度平均≥40cm；

（2）建立太湖藍藻生長及水華暴發的生態數學模型，制定我國淺水湖泊氮磷污染與藍藻水華控制的技術標準；提交《太湖湖體氮磷污染與藍藻水華暴發原因及消除機理》研究報告；

（3）給出太湖藍藻水華暴發的關鍵控制因子、太湖藍藻水華暴發的群閾值及野外條件下底泥磷的釋放對富營養化過程的作用；

（4）培養優秀學術帶頭人2-3名，博士后3-5名，博士生6-10名，碩士生5-10名；出版專著1-2部，發表SCI論文30篇以上。

（五）課題實施年限

兩年，2008年10月至2010年10月。

（六）課題經費來源及構成

本課題國撥經費不高于1643萬元，地方配套經費750萬元，承擔單位自籌經費不做硬性要求。