贵州省自然科学奖推荐公示
根据《省科技厅关于2020年度贵州省科学技术奖推荐工作的通知》要求，现对我校李秋华等同志作为完成人的成果《贵州高原水库富营养化机制与环境效应》（拟推荐省自然科学奖一等奖或二等奖）相关情况进行公示（见附件）。公示期为2020年5月11日—5月17日，公示期间如有异议，请与科技处成果科联系。
联系人：马星，王琨；联系电话：0851-83227121；
邮箱：149986914@qq.com
贵州师范大学科学技术处
2020年5月11日
附件
一、项目名称：贵州高原水库富营养化机制与环境效应
二、推荐单位：贵州师范大学
三、推荐等级：自然科学奖一等奖或二等奖
四、项目简介：
贵州省地处长江、珠江两大水系的交错地带，是两江上游重要生态屏障区，生态战略地位十分重要。贵州大于1 km2的天然湖泊仅有1个(草海)，高原人工水库被誉为“南方水塔”，是贵州(乃至西南地区)水资源利用的主要形式。然而，贵州高原水库生态环境保护正面临严峻挑战，水库富营养化已成为政府高度关注的重大政治和社会问题，严重威胁区域经济和社会可持续发展。贵州高原水库富营养化机制与环境效应一直是未解决的科学问题。
本项目以贵州高原水库为对象，围绕富营养化机制与环境效应这一核心问题，系统开展了贵州高原水库富营养化演变过程、污染物迁移机制与通量、重金属复合叠加效应以及污染控制理论与技术等方面研究。取得以下创新成果。
1、系统阐明了贵州高原水库富营养化现状、演变历程和发展趋势
对贵州20余座高原水库开展系统调查研究后发现，贵州水库富营养化呈现“凹”型垂直演变趋势，人为活动造成的外源污染和沉积物内源污染均在加速水库富营养化进程。利用典范对应分析(CCA)等方法，阐明了贵州水库浮游植物与环境因子之间的关系，揭示了季节性热分层通过温度主导的分层结构影响叶绿素a、总磷、总氮等环境因子，进而主导浮游植物的垂直分布与季节演化。科学评估和预测了贵州水库富营养化现状与发展趋势。老水库底层水体氮、磷浓度明显高于新建水库，随着建库时间的推移，水库富营养化趋势明显。研究结果为指导贵州水库的水质管理和安全供水提供了重要科学依据。
2、揭示了内源、外源污染物迁移机制、通量与关键控制因素
在国内率先搭建了以薄膜扩散梯度(DGT)、平面光电极(PO)和透析装置(HR-Peeper)为核心的沉积物-水界面原位、高分辨率观测平台。获取了典型水库Fe、P、S等活性组分在界面亚毫米尺度的浓度梯度，利用Fick定律，量化了内源磷对水体的贡献份额。揭示了季节性分层、底层水缺氧及Fe、S还原主导着内源污染物的迁移转化。采用RT100激光遮蔽分析技术，利用保存在泥沙剖面中的各种地球化学记录，确定了泥沙源地及元素空间分布，提升了流域外源污染物迁移通量的测算精度。研究成果为贵州富营养化水库内源和外源污染防治工作提供的重要科学基础。
3、阐明了富营养化与重金属复合叠加的生物毒性放大效应
研究发现，富营养化对水库重金属(汞)的迁移和归宿有重要影响。富营养化导致藻类大量生长，其消亡过程会消耗大量溶解氧，改变水体氧化还原条件和pH值，进而导致水中铁锰化合物、硫化物和有机物质等污染物赋存形态及含量的改变。相对于贫营养和中富营养水库，富营养化水库具有更低的pH值、氧化还原电位(Eh)和更高的溶解有机质(DOM)、溶解态铁及硫离子含量，其硫酸盐还原菌和铁还原菌的丰度和活性也更高，从而促进水体颗粒态汞和沉积物汞的溶解与甲基化，增加底层水体溶解态汞和甲基汞浓度，进而形成富营养化与重金属复合叠加的生物毒性放大效应。
4、建立和完善了富营养化水库内源、外源污染控制理论与技术体系
揭示了铁结合态磷的还原溶解是贵州高原水库内源磷释放的主要机制；提出了以“物理覆盖”、“化学吸附”和“界面微尺度增氧”为基本原理的贵州高原水库内源污染原位控制理论。开发了热改性富钙凹凸棒石盖层等新型材料，建立了高原水库内源污染原位控制技术。构建了“物理+生态”集成技术，即“浮床+生态网膜+底栖动物增殖+消落带生态修复”。建立了符合贵州高原水库实际的富营养化防治理论与技术体系。
5篇代表性论著被他引294次，其中他引248次。研究成果得到国内外学者高度评价，被环境地球化学和湖泊环境领域权威期刊Environmental Science & Technology、Water Research、Environment International、Chemical Engineering Journal、Science of the Total Environment等多次引用。
五、代表性论文专著目录（不超过5篇）
序号 |
论文专著 名称/刊名 /作者 |
年卷页码（xx年xx卷xx页） |
发表时间（年月日） |
通讯作者（含共同） |
第一作者（含共同） |
他引总次数 |
检索数据库 |
论文署名单位是否包含国外单位 |
1 |
基于CCA的典型调水水库浮游植物群落动态特征分析/ 生态学报/ 李秋华，韩博平 |
2007年27卷6期2355-2364页 |
2007年3月 |
韩博平 |
李秋华 |
181 |
CNKI |
否 |
2 |
Effects of seasonal hypoxia on the release of phosphorus from sediments in deep-water ecosystem: A case study in Hongfeng Reservoir, Southwest China / Environmental Pollution / Wang J.F., Chen J.A., Ding S.M., Guo J.Y., Christopher D., Dai Z.H., Yang H.Q. |
2016年 219卷858- 865页 |
2016年8月 |
陈敬安 |
王敬富 |
13 |
SCI + CSCD |
是 |
3 |
Effects of sulfate-reducing bacteria on methylmercury at the sediment-water interface/Journal of Environmental Sciences/ Zeng L.X., Luo G.J., He T.R., Guo Y.N., Qian X.L. |
2016年46卷214-219页 |
2016年8月 |
何天容 |
曾玲霞 |
9 |
SCI + CSCD |
否 |
4 |
Reduction of sediment internal P-loading from eutrophic lakes usingthermally modified calcium-rich attapulgite-based thin-layer cap/Journal of Environmental Management/Yin H.B., Kong M. |
2015年151期，178-185页 |
2015年7月 |
尹洪斌 |
尹洪斌 |
43 |
SCI + CSCD |
否 |
5 |
Spatial distribution, fractions, and potential release of sediment phosphorus in the Hongfeng Reservoir, southwest China/ Lake and Reservoir Management / Wang J.F., Chen J.A., Christopher D., Yang H.Q., Dai Z.H. |
2015年31卷214-224页 |
2015年8月 |
陈敬安 |
王敬富 |
2 |
SCI+ CSCD |
是 |
|
合计 |
248 |
|
|
补充说明（视情况填写）：*附论文1的作者贡献说明（参见其它附件1）。
六、主要完成人：李秋华、王敬富、何天容、尹洪斌、罗欢
七、主要完成单位：贵州师范大学、中国科学院地球化学研究所、贵州大学、中国科学院南京地理与湖泊研究所、珠江水利委员会珠江水利科学研究院
