项目名称：南水北调中线工程水源地水环境及保护技术 完成单位：中国科学院武汉植物园、
长江水资源保护科学研究所
主要完成人：张全发、李思悦、尹炜、刘文治、谭香、
卜红梅、程晓莉、党海山、王伟波、贾海燕
提名者：湖北省科学技术厅
1. 提名意见
南水北调中线工程水源地的水环境保护是面向国家重大需求且亟待解决的关键性科技难题。该项目以丹江口水库及汉江上游的水污染防控和生态环境改善为目标，创造性地将水库-河流-流域视为一个有机整体，开展大型水利工程形成的“蓄水河流”的水环境研究与保护技术研发。该项目从流域尺度上系统分析了中线水源地水环境的时空变化格局，确定了水源地主要污染物及关键污染区域，明确了自然过程和人类活动对主要污染物浓度的影响，揭示了氮磷营养盐的主要来源及迁徙转化规律。该项目制定了中线水源地库周生态系统分区保护的实施方案，创建了丹江口水库“三带”生态屏障建设技术体系，研发了农村、农业面源污染和坡地土壤侵蚀阻控关键技术，发明了河道、河岸带和水库消落区湿地植被的快速恢复技术，在技术创新性、系统性和实用性等方面取得了原创性突破。该项目已获得国家专利授权14项，共发表学术论文133篇，获得省部级科技奖励二等奖3项。项目成果总体上达到国际先进水平，并已在南水北调中线水源地水环境保护、小流域治理和退化生态系统恢复工程的规划、设计、建设和运行管理中广泛推广应用，取得了非常显著的社会、生态环境和经济效益。
我单位认真审阅了该项目推荐书及附件材料，确认全部材料真实有效，相关栏目均符合国家科学技术奖励工作办公室的填写要求。对照国家科学技术进步奖授奖条件，提名该项目为国家科学技术进步奖二等奖。
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2. 项目简介
南水北调中线工程是实现我国水资源整体优化配置、改善华北地区生态环境的重大战略性工程，总投资超过2000亿，已于2014年12月12日正式通水。水源地（丹江口水库和汉江上游）水环境质量是决定中线工程能否长期安全运行的关键。针对中线工程水源地水环境保护的国家重大需求，本项目创造性地将河流-水库-流域视为一个复合生态系统，开展了十余年的中线工程水源地水环境的基础研究、保护技术研发和推广应用工作，并在理论创新性、技术实用性和工程应用等方面取得了重要突破。
1、揭示了中线工程水源地河流-水库系统水环境的时空演变规律，明确了自然过程及人类活动对关键污染物浓度的不同影响，厘清了氮磷营养盐的主要来源及迁移转化机制，构建了生物完整性指数并成功应用于亚热带河流的水环境质量及生态系统健康评价。
2、划分了汉江上游水环境保护的热点与优先区域，提出了丹江口库区陆地生态系统分区保护的实施方案，制定了丹江口水库消落区湿地的分步修复措施，创建了淹没区水生植物过滤带、水陆交错区耐水淹经济林带、库周高值生态农业带等丹江口水库“三带”生态屏障建设技术体系。
3、研发了水源地农村和农业面源污染“源头减量”、“输移过程拦截”和“末端水体修复”的协同治理技术，发明了河道、河岸带和水库消落区湿地植被的快速重建技术，研发了坡林地、弃耕坡和溪沟土壤侵蚀的生态阻控技术。集成了中线工程水源地水环境保护与生态修复的综合技术体系，并在农田、湿地、坡地等多种退化生态系统中开展了广泛的技术应用和工程示范。
4、本项目申请国家专利22项，已获得发明专利和实用新型专利授权14项。发表学术论文133篇，其中SCI论文70篇。获得省部级科技奖励二等奖3项。项目成果为中线工程水源地的水环境保护工作提供了重要的科技支撑，已被长江流域水资源保护局、河南丹江湿地国家级自然保护区管理处、湖北省林业厅湿地保护中心和武汉沃田生态科技有限公司等10余家单位应用于丹江口库区、汉江上游及其它流域的水污染治理、水土保持、小流域治理、湿地恢复及高值生态农业项目中，成果示范与运用实现直接经济效益2.8亿元，辐射推广面积超过300余万亩，社会、生态和经济效益显著。
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3. 客观评价
(1) 科技查新报告
经中国科学院武汉科技查新咨询检索中心查新，本项目检索收录SCI论文70篇，中文核心期刊论文 63篇。在水源地水质与水环境地球化学、底栖硅藻时空格局与生物指示物种、气候对水源地水文过程的影响、丹江口水库湿地植被及其对营养元素的转化等4个方面均未见相关报道，均为原始创新性成果。 (2) 成果鉴定结论
湖北省科技厅组织赵进东院士等专家对本项目进行了成果鉴定，一致认为此项目创新性的将水库-河流-流域视为一个有机整体，开展南水北调中线水源地水环境及保护技术的研究。研究揭示了区域水环境地球化学及土地利用与水文节律双重作用下的水化学特征的时空效应，确定了主要污染指标及关键污染区域；阐明了汉江指示生物底栖硅藻的群落特征与环境因子的关系，并运用于汉江上游水体营养的指示；分析了气候变化对汉江上游水资源的影响，预测了大坝加高后丹江口水库湿地植被分布。该成果建立的研究方法和技术体系可为流域水资源管理、水环境保护和水源地生态环境建设提供科技支撑，创新性明显，达到同类研究的国际先进水平。 (3) 国内外重要科技奖励
本项目的部分成果已获得省部级奖励，其中“南水北调中线工程水源地水环境及保护技术研究”获2015年湖北省科技进步二等奖、“南水北调中线水源地面源污染追踪模拟技术研究”获2015年水利部大禹水利科学技术二等奖、“南水北调中线水源地水土流失与面源污染生态阻控技术研究”获2013年水利部大禹水利科学技术二等奖。 (4) 用户单位及社会评价
技术成果应用实施后，长江流域水资源保护局、湖北省林业厅湿地保护中心、河南丹江湿地国家级自然保护区管理处、武汉沃田生态科技有限公司等中线水环境保护主要职能机构及多家相关企业对技术应用效果给予了充分肯定和高度评价。湖北省林业厅湿地保护中心认为本项目研发的河道、河岸带和水库消落区湿地植被快速恢复技术具有实用性强、施工简单、投入成本低和维护管理方便等诸
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2018年度国家科技进步奖提名项目-长江水资源保护科学研究所
