簡介與發展
河北省濕地近自然修復技術重點實驗室依託於河北大學,在2020 年 8 月獲批籌建,其所屬學科領域為交叉領域(環境科學與工程、生態學、化學等)。實驗室力爭組建我省生態環境領域綜合實力強、開放服務體系完善、技術輻射廣泛,具有國內先進水平和全國影響力的濕地生態環境治理的創新研究基地。
實驗室擁有較先進的科研設備和良好的科研用房條件,占地面積約1500平方米,投入1200萬元專項經費用於設備的購置、更新和人員的培訓,經費主要來源為部省共建專項資金、學科建設經費、各級科研項目經費和橫向技術服務經費。實驗室共有固定人員27人,其中教授等高級職稱人員18人;流動人員5人,主要為河北大學及外單位的項目合作人員。目前實驗室承擔10項國家級課題、10多項省部級課題、6項橫向課題,經費總額約1.5億元。
該實驗室主要是圍繞雄安新區及京津冀生態環境建設戰略目標和發展需求,著眼國際前沿,研究典型河湖(庫)內源污染物賦存狀態、傳輸過程和運移機制等環境行為,明晰沉積物污染的“源”、“匯”特徵,闡明污染物與沉積物、水生植物和功能微生物等的微界面作用過程,研究河湖(庫)沉積物污染消減與底棲生態系統修複方法、近自然濕地生態系統重構方法和水環境安全保障技術模式,為京津冀水生態環境質量的改善提供理論和技術支撐。匯集國內外智慧,逐步建成國內一流的水環境科學研究團隊,培養該領域的創新人才,使實驗室成為科學研究、學術研究和優秀人才培養的基地,為河北省綠色發展和生態文明建設作出重要貢獻。
研究方向
實驗室圍繞我省經濟、社會發展戰略目標和科學領域的發展需求,緊跟國際前沿,針對近自然濕地污染源及水質修復等問題進行實驗室建設。實驗室主要著眼於濕地環境進行基礎理論和實際套用的研究,解決近自然濕地物質循環規律等基本科學問題,積極開發適合於白洋淀的淨化修復技術及成套生態修復技術。主要研究方向及主要研究內容如下:
(1)濕地污染特徵與風險評估技術
針對河湖(庫)內源污染控制及污染物生態風險等關鍵問題,系統研究篩選典型河湖(庫)沉積物內源污染物以及污染特徵,並解析明確特徵污染物的生態風險特徵。
濕地生態毒性污染物篩查:利用先進的儀器分析技術,構建流域特徵污染物指紋圖譜,結合生物毒性分析和降解性,篩選白洋淀流域生態毒性污染物,確定濕地主控污染因子。
濕地生態系統污染特徵:研究典型河湖(庫)沉積物內源污染物賦存狀態、傳輸過程和運移機制等環境行為,明確特徵污染物種類和分布,明晰沉積物污染的“源”“匯”特徵。
特徵污染因子生態風險評估技術:結合區域生態環境特徵,建立生態風險評估適用方法,並評估出特徵污染物的生態風險,明確高生態風險污染物作為流域主控污染因子。基於生態安全閾值,明確具體的區域控制目標,進行污染識別、因子篩選和源頭控制系統研究,探索基於近自然濕地生態環境安全保障的區域特徵生態風險物阻控關鍵技術。
(2)退耕還濕技術(濕地農田土壤污染清除及濕地生境營建與水生生物群落構建技術)
濕地農田表層土壤污染清除技術:根據濕地土壤污染特徵,開發高負荷營養鹽區域表層土壤清除、清除物處理與資源化利用、以及余水處理成套技術,集成原位污染物削減及生態修復適應性技術,確定基於污染負荷控制的濕地農田土壤污染清除適用技術;
濕地地形空間格局最佳化與生物修復立地條件改善技術:通過濕地空間格局最佳化,形成濕地河流、壕溝、淺灘、深潭、台地等多種類型生態空間格局;根據濕地基底特徵,研究生物修復立地條件改善及生物棲息生境營造技術,形成濕地地形空間格局最佳化與生物修復立地條件改善技術體系;
濕地水生生物群落構建關鍵技術:結合基底改造工程和濕地水位特點,通過濕地退耕區基底植物群落最佳化配置,營造退耕還淀濕地;根據不同生境類型,研發氮磷吸收能力強並具有生態景觀效應的挺水植物、浮水植物和沉水植物等的系統最佳化配置、養護和收割技術,提高退耕還淀濕地的水質淨化功能。
內源污染物與微界面關係:以濕地生態污染控制為研究對象,系統研究特徵污染物與沉積物、水生植物和功能微生物等的作用關係,闡明污染物降解的微界面作用過程,為濕地生態環境提升提供技術支持。
淀內污染源控制:充分考慮當地經濟社會發展特徵與水環境、水資源、水生態條件,結合雄安新區規劃,以淀內污染物削減兼施為研究思路,抓住導致水質超標的主要因素和重點環節,系統梳理、水陸統籌、整裝開發,進行濕地污染物全過程控制關鍵技術與工程化研究、消減沉積物中特徵污染物的工藝方法與底棲生態系統重構方法,為濕地修復提供技術保障。
(3)濕地近自然生態修復策略與技術
濕地近自然修復策略與技術研究方向的總體目標是採用適當的生物、生態、物化、水文等工程技術,逐步恢復退化濕地生態系統的結構和功能,最終達到濕地生態系統的自我持續狀態。因此,本方向研究立足於濕地生態功能的恢復。
濕地退化分析技術:通過濕地不同生境條件下自然資料收集、現場取樣調查、人類經濟活動干擾度分析、濕地陸上植被、生物多樣性、底泥污染特徵分析等途徑方法,解析污染物來源,探明污染物遷移轉化動態,識別退化關鍵因子、退化過程、退化類型及退化強度等。
濕地內源污染物清除技術:通過濕地底泥的污染特徵分析和內外源污染解析,協同水體富營養化控制技術,研發濕地內源污染清除關鍵技術。同時結合水動力學模擬及基底地形及理化性質分析,研發濕地水道改造和微地形整理關鍵技術,掌控濕地底泥生態系統特徵,以保證濕地底泥元素的健康循環。
濕地近自然生態系統功能恢復技術:綜合利用植被修復技術、微生物修復技術、環境水文地質學、生態系統調控技術、物理和化學修復技術等交叉學科知識,提高生境的穩定性和異質性,研發濕地近自然生態系統修復關鍵技術,明確自然-社會-經濟-技術的可行性,構建與集成生態系統修復關鍵技術體系,保障近自然濕地生態系統的穩定性和功能完整恢復,支撐濕地修復工程建設。
學術委員會
名譽主任:康樂院士;主任:曲久輝院士;