项目组成员在公主岭市怀德镇岸边带人工湿地勘察。
■本报记者 沈春蕾
黑臭水体重现绿水清波、水源涵养林防止水土流失、农业废弃物实现资源化还田……如今位于吉林省境内的辽河流域正在发生天翻地覆的变化。
这些变化来自一个科学家联合团队。在当地政府支持下，他们打出了污染防控与生态修复治理“组合拳”。
告别黑臭水体
近年来，吉林省辽河流域水污染持续加重。相关数据显示，2018年1至3月份辽河流域6个国家地表水考核断面全部为劣Ⅴ类。流域水土流失面积达35.6%以上，部分区域生活污水直排，规模化养殖场粪污处理措施不完备，缺乏适宜的治理技术，水质持续恶化，严重污染环境。
“我们设立这个项目是为了回应解决辽河流域严重水污染、提升流域水环境质量的急迫需求。”作为项目负责人，中国科学院东北地理与农业生态研究所（以下简称东北地理所）研究员何兴元向《中国科学报》介绍了吉林省科技创新重大专项——吉林省辽河流域污染防控与生态修复的立项背景。
2020年1月，吉林省辽河流域污染防控与生态修复专项正式启动。针对辽河流域城镇生活污水处理效率低、污泥处置不当、自净能力差、污染治理技术受寒冷气候制约等主要问题，吉林大学承担了项目课题“吉林省辽河流域水环境污染综合治理”的技术研发与示范。
该课题负责人、吉林大学教授邹东雷告诉《中国科学报》：“我们在公主岭市怀德镇开发了适合吉林省村镇的小水量污水处理设备，出水可以稳定满足一级A标准，这为辽河流域各乡镇乃至全省小规模村镇污水的处理提供了技术支持和保障。”
课题组还开发了黑臭水体安全诊断技术，将环境科学和分子生物学技术结合，评估辽河流域主要黑臭水体多种污染联合毒性及生态效应，进而提出植物-微生物结合，探索改变黑臭水体氮形态的技术方法。
“这项技术使污泥资源化处置与秸秆处置的问题都解决了。”吉林省拓达环保设备工程有限公司相关负责人表示，吉林大学研发的小型可移动式污泥处理设备，可以秸秆为载体，真正做到污泥低碳资源化利用。
开展系统修复
“目前，生态修复的一个难点在于，难以从流域的整体性出发开展系统修复。”何兴元介绍了东北地理所承担的项目课题——流域水源涵养与岸边带生态修复技术研发与示范在执行中遇到的难题。
“我们打破以往围绕山水林田湖草单一要素开展修复的思路，从山水林田湖草系统的整体性入手，兼顾生态效益与经济效益。”何兴元告诉《中国科学报》，研究团队根据从山上到山下的空间布局，按照“水源涵养-水土保持-水质净化”的研究目标和思路进行整体保护、系统修复、整合治理，研发并集成流域水源涵养与岸边带生态修复技术体系。
项目团队针对辽河支流河岸带裸露、水土流失、自净能力低的问题，研发了护岸植物群落配置、生态护岸、岸滩水文连通技术模式，并在东辽河一级支流怀德河开展技术示范。
何兴元介绍，项目团队研发流域水源涵养与岸边带生态修复技术9项，建立2000米长的河流岸坡防护带，修复了2500米长的河流岸边带生态，打造了900亩核心示范区。
2022年8月，吉林省乡村振兴推进会带队到辽河源基地现场观摩。吉林省财政厅生态环境处相关负责人表示，项目团队主持编制吉林省东部山区、敦化市牡丹江流域、浑江流域等山水林田湖草一体化工程方案，为打造一体化保护修复吉林样板作出突出贡献。
减少面源污染
一直以来，辽河流域存在低山丘陵农业面源污染严重、源头区水源涵养能力低等问题，吉林农业大学承担的课题围绕农村农业废弃物综合治理与资源化利用展开研究，开发了辽河流域上游乡村废弃物资源化利用技术体系。
吉林农业大学教授赵兴敏向《中国科学报》介绍，农业废弃物发酵后形成的有机肥呈粉末状、重量轻，存在抛撒不均匀、效率低等问题，进而影响粉状有机肥的销售和利用，而粉状有机肥造粒又会增加有机肥成本。
为此，吉林农业大学课题组研制了2FYJ-180型有机肥变量施肥机，可有效突破农业废弃物资源化后还田的应用瓶颈。赵兴敏表示，粉肥施肥机可提高施肥效率，使有机肥的应用范围扩大，提升地力与农村农业固体废弃物资源化利用、黑土地保护三者相结合，提供技术支撑，既能变废为宝，改善区域生态环境，又为黑土地力得到恢复和提升提供可靠保证，使黑土地保护落到实处。
另外，由东北师范大学承担的课题——流域资源优化与环境智慧综合管理平台研发与建设成果，将由吉林省科技创新研究院进行成果转化。
吉林省科技创新研究院执行院长张世彤介绍，该平台集成了长光卫星应急监测数据接口，当辽河流域发生重大自然灾害时，可紧急调动“吉林一号”卫星星座在轨运行的108颗卫星进行应急拍摄，并在10分钟内获取最新的卫星遥感影像，实时监控环境灾害状态，为流域环境灾害治理提供依据。