项目名称南水北调中线水源地农业面源污染生态阻控技

1、发展了复杂景观环境下农业面源污染追踪技术，厘清了丹江口库区农业面源污染的主控因 子及其输出规律，为因源治理提供了科学依据。以“稳定同位素追踪法”、“三维荧光光谱分析法”、 “抗菌素抵抗力分析法”等污染源追踪技术为核心，实现了对面源污染的定量模拟和源区识别，识 别准确率超过 75%，揭示出库区氮磷负荷“东高西低，靠近水源”的总体特征。
六、推广应用情况
技术成果被国务院南调办、湖北省水利厅、湖北省调水局、长江流域水资源保护局、长江委水 土保持局、南水北调中线水源公司、十堰市南调办、十堰市农业局、丹江口市政府、丹江口市南调 办、丹江口市水务局等多家单位采纳和应用。至 2016 年底，成果应用于水源区多个县（市、区） 水土保持和小流域综合治理项目，仅根据应用证明统计，累积完成水土流失治理面积超过 4600 平 方公里，完成坡改梯 14 万亩，水土流失累计治理程度达到 70%以上；水源涵养林新增面积 1.9 万 公顷，营造水保林及经济果木林 1.5 万公顷，退耕还林 220 万亩，有效管护森林 1059 万亩，植被 覆盖率提高到 53%；在丹江口库周及丹江上中游综合治理胡家山、钱湾、张沟等小流域 234 条， 实施生态清洁型小流域 50 余条；治理消落地面积超过 500 公顷，选取植被配置模式 20 余种。据典 型调查推算，治理区水土流失面积下降 30%，小流域总氮输出强度下降 42%，总磷输出强度下降 63%。
五、客观评价
（一）鉴定结论 2013 年 3 月 10 日，水利部国际合作与科技司在北京组织召开了“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”科技成果鉴定会，由王浩院士、刘昌明院士等专家组成的鉴定委 员会认为：该项成果总体达国际先进水平，在水土保持与生态保护相结合的分区治理方面达到国际
另外，该技术成果被水利部充分认可，于 2016 年委托长江水资源保护科学研究所开展库区面 源污染追踪模拟技术培训。技术培训以丹江口库区基层水利、环保技术和管理人员为对象，培训学 员近百人，有效促进了库区水土保持和污染防治工作。2017 年，水利部进一步将技术成果列入《水 利先进实用技术重点推广指导目录》，为本技术成果的进一步推广和应用起到良好的推动推动作用。
2
（七）成果主要完成人和团队受到多项表彰 在本项目支持下，第一完成人史志华 2015 年获“国家杰出青年科学基金”资助，第二完成人 尹炜 2017 年被授予湖北省五一劳动奖章，长江水资源保护科学研究所水生态环境研究中心作为成 果主要完成团队 2015 年被共青团中央授予“全国青年文明号”荣誉称号。 （八）社会媒体报道 2016 年 4 月，中央电视台财经频道对长江流域的水土保持工作进行了专题报道，并以本项目 的核心示范区湖北十堰丹江口市胡家山小流域为典型案例，介绍了长江流域水土保持和清洁小流域 的建设成效，对示范区的建设和取得的生态环境效益予以了充分肯定。 2013 年 12 月，人民网就丹江口水库及上游水土保持问题进行了专题报道。报道组来到丹江口 市习家店镇胡家山清洁型小流域五龙池水保示范工程现场，实地了解和查看了村庄污水收集处理、 沼气利用、面源污染防治监测等情况。报道指出：“治理后的胡家山小流域生态环境明显改善，林 草覆盖率已达 80%以上，解决了流域内群众饮水难、耕作难、灌溉难、行路难、收入低等问题，治 理后增加农民收入是治理前的三倍，实现了村容整洁、生产发展。”
3、系统掌握了丹江口水库原消落带植被物种组成与分布特征，研发了新消落带植被恢复与重 建技术体系，解决了库区农业面源最后一道防线构建难题。调查发现原消落带植物有 72 科 208 属 285 种，初步确定了在消落带有较大恢复潜力的植物 53 种，构建高效污染阻控植物群落配置模式 12 种。示范区波浪淘蚀降低 45%-70%，氮磷拦截率分别达 13.7%-37.1%和 41.9%-77.7%。
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新 专
型 样及测量装置 利
新型
实 用 可调式地表径流监 中国
新 型 测装置 10 专 利
新型
第 长江水资源 雷俊山；尹炜；
ZL2015106 79209.X
2017.12.2 2
2748533 号
保护科学研 究所
朱惇；王超；贾 海燕；裴中平
有效
第 长江水资源 雷俊山；尹炜；
ZL2014104 48869.2
一、项目名称：南水北调中线水源地农业面源污染生态阻控技术及应用
二、提名者：水利部长江水利委员会
三、提名意见：该项目以保障南水北调中线水源水质安全为目标，针对传统农业面源污
染综合治理工程维护与长效运行的技术要求较高，在我国分田到户的特殊经营方式下，无法系统调 控与管理，治理效果的稳定性和持续性亟待加强等问题，攻克了农业面源污染识别、复杂景观系统 配置、消落带生态屏障恢复等技术难题，形成了以生态系统物质流合理调节为核心，变“对抗”为 “利用”、变“控制”为“调节”的农业面源治理新范式。提名材料真实有效，创新成果突出。 同意提名该项目申报 2018 年湖北省科技进步奖一等奖。
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领先水平。 2015 年 3 月 24 日，水利部国际合作与科技司在北京组织召开了“南水北调中线水源地面源污
染追踪模拟技术研究”科技成果鉴定会，由刘昌明、王浩院士等专家组成的鉴定委员会认为：该项 成果总体达到国际先进水平，在面源污染追踪技术体系方面达到国际领先水平。
（二）科技查新报告 根据湖北省科技信息研究院查新检索中心的最新科技查新结果，本项目研究成果具有原创性， 在国内外均未有相同或类似的报道。 （三）验收意见 2010 年 12 月 28 日，科技部社会发展科技司在北京组织召开了“南水北调中线丹江口水库库 区生态环境综合整治技术开发”（2006BAC10B2）课题验收会。验收专家认为“课题研发了库区“疏、 幼、残”林的恢复与重建、水源涵养型林草植被空间结构配置、红砂岩冲蚀沟植被重建、溪沟湿地 植被恢复、库区面源污染沟塘系统调控阻截、小流域面源防治与生态农业一体化等多项库区生态综 合整治关键技术，集成了一套库区生态系统综合整治模式……对推动我国大型库型水源地生态环境 建设具有重要意义。” 2014 年 9 月 25 日，水利部国际合作与科技司在武汉主持召开了“丹江口水库水质安全保障技 术研究”（200901008）课题验收会。验收专家认为，项目针对丹江口水库水质安全保障技术相关 问题开展了库区纳污能力变化分析、面源污染生态控制、库湾及支流水体生态修复、消落带生态保 护与植被恢复重建等方面的研究，取得了一批突出成果。……项目成果应用到《丹江口库区及上游 水污染防治与水土保持规划》和《丹江口水库不达标河流治理对策》实施中，为丹江口水库水质安 全保障提供了技术支持。” 2015 年 7 月 20 日，南水北调中线水源有限责任公司在丹江口市主持召开了“库滨带生态屏障 构建技术体系及综合示范研究”课题验收会。验收专家认为，课题“筛选出了适于丹江口水库库滨 带的植物种类，提出了适于不同立地条件的植物群落配置模式，……，并给出了基于污染阻控的库 滨植被缓冲带构建模式。……集成了库滨带生态屏障构建与陆源污染生态阻控技术体系。” （四）项目成果获得的科技奖励 “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”获得 2013 年大禹水利科学技 术奖二等奖；“南水北调中线水源地面源污染追踪模拟技术研究”获得 2015 年大禹水利科学技术 奖二等奖。 （五）项目成果被各级政府和管理部门采纳应用 水利部科技推广中心将该成果列入《水利先进实用技术重点推广指导目录》。技术成果被国务 院南调办、湖北省水利厅、湖北省调水局、长江流域水资源保护局、长江委水土保持局、南水北调 中线水源公司、十堰市南调办、十堰市农业局、丹江口市南调办、丹江口市水务局等多家单位采纳 和应用，应用效果受到各级政府和管理部门的充分可定。如国务院南调办认为该成果“为《丹江口 库区及上游污染物防治和水土保持规划》的编制和实施提供了有力的技术支撑。”湖北省水利厅认 为该成果“有效指导了我省丹江口库区水土流失治理，取得了显著效益”。长江委水土保持局认为 该成果“减少了面源污染，有效保护了水库水质，推动了库区经济社会的可持续发展。” （六）取得一批具有自主知识产权的成果 项目研发获得国家授权专利 13 项，其中发明专利 5 项，实用新型专利 8 项；发表学术论文 45 篇，其中 SCI/EI 收录 22 篇；出版学术著作 1 部。
2、以景观单元养分盈亏平衡为核心，围绕流域水廊道系统的优化布局，创建了管理和治理技 术并重的农业面源生态调控模式，确保污染物输出减少。形成了以坡面水分/养分调控为基础，沟 塘水系功能提升为纽带，景观格局优化布局为核心的农业面源污染生态调控模式，实现小流域水土 流失减少 72.8%，氮输出下降 42.2%，磷输出下降 63.2%，确保流域出水达标，保障入库水质。
四、项目简介
南水北调是解决我国北方地区水资源短缺、实现水资源合理配置的重大战略性工程，水质安全 决定工程成败。南水北调中线工程实施后，农业面源污染逐渐成为影响水源地水质的主要因素。传 统农业面源污染综合治理工程无法系统调控与管理，治理效果的稳定性和持续性亟待加强。项目组 在国家科技支撑等项目支持下，通过多年持续攻关，取得如下创新性成果：
技术成果示范推广面积超过 4600 km2，水土流失累积治理程度达到 70%以上，支撑丹江口库
区及上游生态清洁小流域建设 50 余条，推动小流域综合治理 234 条。授权专利 13 项，发表文章
45 篇，出版专著 1 部，形成技术体系 3 套，为《丹江口库区及上游水污染防治和水土保持规划》“十
一五”、“十二五”期间的实施和“十三五”规划编制提供了有力支撑。
2016.1.13
1915580 号
保护科学研 究所
贾海燕；朱惇； 王超
有效
王孟；雷阿林；
第 长江水资源 蒋固政；叶闽；
ZL2011100 97768.1
2014.12.1 0
1541149 号
保护科学研 究所
李迎喜；贾海燕； 杨芳；李超；余
有效
秋梅
第
ZL2010101 02730.4
2011.4.27
767913 号
华中农业大 学
李璐；史志华； 方怒放；尹炜
已公开
第
ZL2009102 73292.5
2011.11.2
856925 号
华中农业大 学
李璐；史志华； 方怒放；尹炜；
赵春华
已公开
第 长江水资源 尹炜；王超；裴
ZL2015206 04687.X
来自百度文库2015.12.3 0
4904476 号
保护科学研 究所
中平；贾海燕； 朱惇；杨芳
有效
第 长江水资源 雷俊山；尹炜；
ZL2014205 08608.0
2015.1.21
4087365 号
技术成果的应用为《丹江口库区及上游污染物防治和水土保持“十一五”规划》、《丹江口库区及
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上游污染物防治和水土保持“十二五”规划》的实施，《丹江口库区及上游污染物防治和水土保持“十 三五”规划》的编制提供了有力的技术支撑。成果应用于神定河、泗河、犟河、剑河、官山河等 5 条污染严重的入库河流“一河一策”治理方案编制工作，减少了流域农业面源污染，入库水质改善效 果明显。技术成果在库区移民安置区面源污染防治过程中起到重要作用，为面源污染的追踪和识别 提供了技术支撑。技术模式成功地在丹江口库区及上游区域推广应用，实现了水土流失减少、面源 污染控制、人居环境改善的多重建设目标。
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七、主要知识产权证明目录（不超过 10 件）
序 号
知识
产
国家
权类
知识产权具体名称 （地区）
授权号
别
证书编 授权日期
号
权利人
发明人
发明专 利有效 状态
1
发明 专利
用于丘陵型水库入 库河口湿地的稳定 植被生态构建方法
中国
适用于复杂集水小
2
发明 区的地表径流均匀 专利 布设装置的布设方
中国
法
3
发明 细菌类非点源污染 专利 源追踪方法
中国
4
发明 专利
一种水库消落带陡 坡地区受损生态系
统修复方法
中国
5
发明 一种裸露红砂岩陡 专利 坡植被恢复方法
中国
6
实用 新型 专利
农村分散污水处理 及资源化利用系统
中国
实用 适用于复杂集水小
7 新型 区的地表径流均匀 中国
专利
布设装置
实用 用于研究植被缓冲
8 新型 带功能的模拟实验 中国
专利
装置
实 用 多参数地表径流采 中国