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中心概况
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  • 湖泊污染控制与生态修复团队

     

    1、团队简介
    团队长期从事湖泊污染控制与生态修复的研究,研发了木篱消浪、全封闭柔性围隔、仿生式蓝藻收集、先锋植物控制性种植、沉水植物规模化快速繁育、微曝气生态浮床等一系列水体生态修复技术,以及污水厂尾水深度净化湿地工艺、垂直流湿地曝气技术、防堵塞湿地结构等原创技术、跌水曝气技术等湿地净化技术,已获得授权发明专利30余项,国内外发表论文80余篇。
    其中“复合型湿地污染河水自流净化技术” 被国家建设部遴选为“小城镇污水处理新技术”, 在杭州、嘉兴、苏州、昆明、玉溪、大理、无锡、连云港、合肥、郑州等地建造了包括马料河人工湿地、窑泥沟人工湿地、大理洱源县污水处理厂尾水深度净化湿地、无锡城北污水处理厂尾水深度净化湿地、连云港温泉旅游度假区人工湿地、杭州市九沙河、合肥市南淝河旁路净化湿地等水环境治理工程设计与施工。
    研发的仿生式蓝藻收集装置作为十一五国家重大科技成果,受到了李克强、刘延东等国家领导人的一致好评,并在巢湖、滆湖、星云湖、洱海、于桥水库等地得到了推广应用,取得了良好的效果。
    2、团队负责人
    李文朝,男,1957年1月生。中国科学院南京地理与湖泊研究所研究员,博士生导师,研究方向湖泊生态与环境工程。1985年获得兰州大学生态学专业硕士学位。承担的国家级大型课题有:国家重大科技专项 “滇池沿岸带生态修复技术研究与工程示范专题”(K99-05-35-01-02);“十五”国家863计划子课题“河口水质净化技术研究及工程示范”(2005AA60101004);“十一五”国家水专项子课题“水源保护湖区污染物拦截去除与水质改善技术研究”(2008ZX07103-005-03);“十二五”国家水专项子课题“合流制初期雨水净化再生与生态补水藻水分离自动化研究”(2012ZX07103-004-02)等。在入湖河流污染控制湿地技术、湖泊沿岸带生态修复技术、污水深度净化湿地技术等研究领域取得了许多原创性的研究成果,并得到广泛应用。发表论文80余篇,授权发明专利16项,实用新型专利7项。
    3、团队成员
    陈开宁(1964~博士,研究员  
    2002年毕业于南京农业大学农学院,获得理学硕士学位(植物学);2006毕业于年中国科学院南京地理与湖泊研究所,获得博士学位(自然地理学)。目前在中国科学院南京地理与湖泊研究所任研究员,湖泊与环境国家重点实验室固定人员。先后承担中国科学院重大科技项目、国家科技攻关项目、国家自然科学基金、国家水专项、江苏省科技项目等近50个。已发表论文50多篇(SCI论文10篇),申请专利8项,授权专利7项。获得过国家环境保护科学技术二等奖。
    1986年至1998年先后参加过的主要研究任务有中国科学院重大科技项目、国家科技攻关项目、院省合作项目及其它横向课题等近30个。1998年至1999年主持了“苏南地区水产养殖及农田面源污染对太湖影响”课题。1999年至2002年,参加了国家科技部的“云南滇池蓝藻水华污染控制技术研究”(K99-05-35-01-02)项目,承担了专题“湖泊水生植被恢复与重建技术研究”。2002年10月至2006年3月,承担了国家“十五”重大科技专项863计划“太湖水污染控制与水体修复”课题中的“五里湖重污染疏浚水体生态重建与示范工程”子课题(2002AA601013),任子课题组长。2003年至2007年,承担了国家基础发展计划973项目“湖泊富营养化过程和蓝藻水华暴发机理研究”课题(2002CB412307)中“水生植被修复机理研究”,为子专题负责人。2007年主持国家自然科学基金项目“湖泊沉积物特性对沉水植物生长及群落演替影响”(30670373)。2007年-2010年,参加了科技部支撑项目“南水北调东线南四湖生态恢复与综合整治技术与示范”(2006BAC10B03)(2006-2010),承担典型退化湿地生态修复研究;参加了江苏省科技项目“太湖水专项”(BS2007161),课题副组长,承担生态修复技术研究(2007-2009);主持“江苏典型水源地湖泊受损湿地生态修复应用技术研究---以阳澄湖为例”(江苏科技项目BE2008690)(2008-2010);2008-2011年参加“水专项巢湖项目”的课题5“湖泊水源保护区物理-生态净化与水质保障技术及工程示范课题(2008ZX07103 -005),课题副组长,专题组长。2008-2009年主持“健康太湖水生生物调查”项目(太湖局委托)。目前在研项目:(1)“国家科技重大专项巢湖水污染控制与治理项目”中课题2“重污染河道旁路净化与河口湿地生态重建技术及工程示范”(2011ZX07103-002)(2011-2015年),课题副组长,专题组长;主持国家自然科学基金“莕菜属植物在太湖的种群扩张机制及其环境效应研究”(No.41171413)(2012-2015年);参加国家自然科学基金重点项目“水位人为控制对湖泊沉水植被的影响及机制研究”(41230853)(2013-2017年)。已发表论文50多篇(SCI论文10篇),申请专利8项,授权专利7项。获得2007年度国家环境保护科学技术二等奖,获奖项目:重污染水体底泥环保疏浚与生态重建技术。
     
    潘继征:男,1975年生。1998年毕业于苏州城建环保学院获环境工程学士学位,同年进入中科院南京地理与湖泊研究所工作,分别于2004年、2009年获中科院南京地理与湖泊研究所湖泊生态学专业硕士和博士学位,现为中国科学院南京地理与湖泊研究所副研究员,主要从事湖泊污染控制与生态修复方面的研究。参加工作以来主要负责的国家和地方项目有:国家973专题“湖泊蓝藻优势与水草优势相互转换的环境条件阈值研究”(2008CB41800505)(2008.9.—2012.12.),国家863子子课题“高负荷构筑湿地污水净化工艺与机理研究”(2005AA601010-04-03)(2006.4.—2008.8.),水专项子课题“太湖流域湖荡湿地生态修复总体方案研究”(2012ZX07101-007-01)(2012.1.—2015.12.)和“湖荡净化能力增强技术研究与工程示范”(2008ZX07101-007-05) (2008.9.—2010.12.),科技部重大项目“滇池蓝藻水华污染控制技术研究”子专题“沿岸带生态修复区环境生态效益研究”(K99-05-35-01-02-03)(2000.1.—2004.6.),国家自然科学基金项目“人工增氧型湿地氧传递与利用机理研究”(41001324)(2010.1.-2012.12.),江苏省科技支撑社会发展项目“滆湖自净能力增强技术研究”(BE2009697)(2009.7.-2011.12.)等,在水体生态修复及湿地净化工艺与机理研究方面具有丰富的实践经历。近年来申请发明专利13项,其中授权发明专利7项,实用新型专利1项,发表论文30余篇,其中SCI论文4篇,EI论文2篇。
    主要研究方向:湖泊生态与环境工程、人工湿地净化机理与工艺
     
    柯凡(1981~)助理研究员 
    2004年于清华大学获工学学士学位,2012年于中国科学院南京地理与湖泊研究所获博士学位。主持并完成所长基金,参与863课题、国家水体污染与控制重大专项、江苏省太湖治理专项、中国科学院重大方向性项目等4项纵向研究项目。获云南省科技进步奖等奖项。在国内外学术刊物发表论文20余篇。
    主要研究方向:湖泊生态与环境工程,大型水体环境治理装备技术。
     
    冯慕华,1999年华东地质学院环境监测专业获学士学位,2002年国家海洋局第一海洋研究所环境科学专业获硕士学位,2005年中国科学院生态环境研究中心环境科学专业获博士学位,2005年起到中国科学院南京地理与湖泊研究所工作至今,2008年被聘为副研究员,2009年-2010年爱丁堡大学访问学者。
      长期从事环境污染物的生物地球化学循环过程研究,目前主要开展人为活动影响下环境地质背景磷流失对湖泊影响、湖泊系统磷的生物地球化学循环以及人工生态处理系统高效除磷技术研究。主持了“缺水地区污水厂尾水复合型湿地深度净化回用技术(国家863计划专题),“抚仙湖流域废弃磷矿水污染产生机制及治理策略研究”(国家自然科学基金),“流域内矿源性磷在深水抚仙湖中的沉积和释放特征研究”(国家自然科学基金),Impact of phosphorus load from phosphate mined land on aquatic ecosystem(International Foundation for Science)。参加国家“863”课题、国家自然科学基金重点项目、地方横向课题等多项工作。发表论文20余篇,其中SCI论文7篇,申请专利十多项。
    主要研究方向:污染物界面过程研究,湖泊生源要素迁移转化过程研究,环境污染物示踪研究。
     
    古小治1979~博士 助研
         
    2010年于中科院南京地理与湖泊研究所毕业获工学博士学位。目前是中国科学院南京地理与湖泊研究所的湖泊污染机理与防治技术创新团队的助理研究员。目前主持完成(或参与)国家自然科学基金(41203064)、江苏省自然科学基金、国家“十一五”巢湖水专项(2008ZX07103-005)和国家“十二五”巢湖水专项(2011ZX07103-003)专题、江苏省太湖办技术示范类科研课题(TH2013213)及地方政府委托项目共8项。。获授权国家发明专利2项。参与编写专著1部,在国内外学术刊物发表论文10余篇。
    主要研究方向:主要从事湖泊水环境污染治理与生态修复方向的研究。主要包括湖泊湿地沉积物氮磷的环境地球化学循环过程和退化湖滨带湿地生态恢复技术与原理方面的研究。
    4、主要研究方向
    1)湿地植物-沉积物系统磷的生物地球化学循环 在国家自然科学基金及江苏省自然科学基金的持续资助下,研究详细地研究了无机氮、磷元素在芦苇根-土界面的环境过程。采用原位根际溶液采样器Rhizon系统研究根际空隙水中磷的分布。探讨植物生长不同阶段根际沉积物无机磷赋存状态及其在空隙水中分布规律和主要环境因子如O2、Eh、pH、解磷菌等之间的耦合关系。初步掌握了典型挺水植物芦苇根-沉积物界面物质行为及其根际微环境特征。利用31P-核磁共振技术初步鉴定出拟研究区域巢湖湖滨带芦苇湿地根际沉积物有机磷的各组分分布状况。
    (2)厌氧水体水质净化工艺改善及应用。主要针对城市重污染河道及农村河浜河道富营养化问题,开展物理微曝气修复、生态浮床结合生态滤床等技术工艺进行综合治理,已开展了初步工程示范。
    (3)水生植物生态学、湖泊、河流与湿地生态修复研究。2005年以来在成果的应用与推广方面取得了较大成绩,完成的湿地恢复与水环境整治规划、方案设计项目12个,修复河流湿地6条,建设湖滨湿地和河口湿地8个,面积超过5000亩,为区域生态环境与水质改善做出了较大贡献。
    5、主要成果
    1)科研获奖
    国家环境保护科学技术二等奖
    2)承担的主要科研项目
    国家自然科学基金--青年基金项目(NO.41203064),课题名称:水深梯度对湖滨带芦苇根际有机磷的组成与转化规律的影响。25万,2013.01-2015.12。主持在研
    江苏省自然科学基金—面上项目(BK20131465),课题名称:太湖荇菜根际有机磷转化特征及其影响机制研究。10万,执行时间:2014.01~2015.07,主持在研。
    国家“十二五”巢湖水专项(2012ZX07103-003):重污染河道旁路净化与河口湿地生态重建技术及工程示范,参与其中第三子课题,南淝河入湖河口湿地重建及工程示范研究。35万,执行时间:2012.01~2015.12,主持在研。
    江苏省太湖办技术示范类科研课题(TH2013213):水草腐烂水体应急处置技术研究与示范。其中子课题项目,22万,执行时间:2013.12~2014.12,主持在研。
     
    2)授权专利
    发明专利:利用中华萍蓬草治理富营养化水体的生态修复方法. ZL20121014 7384.0, 古小治、陈开宁、黄蔚、柏翔, 2013. 授权。
    国家发明专利:种植蓖齿眼子菜恢复水生植被的方法(ZL200410041997.1),2006年,已授权;发明人:陈开宁。
    国家发明专利:利用中华萍蓬草治理富营养化水体的生态修复方法(专利号:201210147384.0),已授权;发明人:古小治,陈开宁,黄蔚,柏翔,范成新,
    国家发明专利:种植莕菜属植物恢复湿地植物方法(专利号:ZL200910027930.5),2010年,已授权;发明人:陈开宁;黄蔚;柏祥。
    国家发明专利:一种水样分层采样器(申请号:ZL 200910027929.2),2011年,已授权;发明人:陈开宁;黄蔚;柏祥。
    国家发明专利:一种生态护岸的构建方法(申请号:ZL 201010547383.6).2011年,已授权;发明人:陈开宁;黄蔚;任奎晓。
    国家发明专利:一种漂浮湿地构建方法(申请号:201010547375.6).申请中,发明人:陈开宁;黄蔚;任艳芹。
    发明专利:一种湖泊水生植物腐烂引发水体黑臭的修复方法,201310673377.9,古小治、陈开宁、杨鑫、张启超,2013,公开。
    实用新型:古小治,陈开宁,张雷,范成新。.一种原位观测近自然湿地水位波动过程中测量植物根际痕量气体的装置,ZL201420093112.1,授权.
    实用新型:水体净化景观漂浮湿地构建系统,201410518561.8,古小治、陈开宁、张启超、孙淑雲,2014,授权。
    实用新型:一种沉水植物采样器(专利号:ZL200420079507.2),2005年,已授权;发明人:陈开宁。
    实用新型:一种水样分层采样器(专利号:ZL200920045808.6),已授权;发明人:陈开宁;黄蔚;柏祥。
     
    3)发表的主要论文
    1)        Xiaozhi Gu, Kaining Chen, Wei Huang, Lei Zhang, Qiu-shi Shen, Zhao-de Wang, Cheng-xin Fan. Preliminary application of a novel and cost-effective in-site technology in compacted lakeshore sediments for wetland restoration. Ecological Engineering , 2012, 44, 290–297.
    2)        Xiao-zhi Gu, Lei Zhang, Gang-Ya Zhang, Cheng-xin Fan, Li Chen. Preliminary evidence that copper and zinc inhibits the dissipation of synthetic pyrethroid in red soil. Water, Air, & Soil Pollution. 2010, 212: 345–355.
    3)        Xiao-zhi Gu, Gang-ya Zhang, Li Chen, Rong-ling Dai, Yuan-chun Yu. Persistence and dissipation of synthetic pyrethroid pesticides in red soils from the Yangtze River Delta area. Environment Geochemistry and Health, 2008, 30: 67–77.
    4)        K. N. Chen, C.H.Bao, W.P. Zhou, 2009. Ecological Restoration in Eutrophic Lake Wuli: A Large Enclosure Experiment. Ecological Engineering, 2009(35):1646-1655.(SCI)
    5)        K. N. Chen, Chuan-He Bao, Wan-Ping Zhou and Wei-Min Chen,2009 Responses of zooplankton to ecological restoration in Wuli Bay of Lake Taihu, a subtropical shallow lake in China. Verh. Internat. Verein. Limnol., 2009, vol.30, Part.6: 929-935.(SCI, ISTP)
    6)        K. N. Chen, K. Zhao, H. Zhang, Z. Wu & Y. Zhou, 2013. Phosphorus Removal from Aqueous Solutions using A Synthesised Adsorbent Prepared from Mineralised Refuse and Sewage Sludge. Environmental Technology, (in press. DOI:10.1080/09593330.2012.758659) (SCI)
    7)        Wei Huang, Kaining Chen*, Xian Shi, Kuixiao Ren, Wenchao, The contribution of seeds to the recruitment of a Nymphoides peltata population. Limnologica, 2013, 44 (2014) 1– 8. (SCI)
    8)        Xiang Bai, Kaining Chen, Xiaomin Chen. Short-time response in growth and sediment properties of Zizania latifolia to water depth. Environ Earth Sci, DOI 10.1007/s12665-013-2345-8.
    9)        Xiang Bai, Kaining Chen*, Kuixiao Ren, Wei Huang and Xiaomin Chen. Impacts of four emergent macrophytes on sediment nutrient loading. Journal of Freshwater Ecology, 2012, 1–13, iFirst.(SCI)
    10)    Xiao-zhi Gu, Kai-ning Chen*, Wei Huang, Lei Zhang, Qiu-shi Shen, Zhao-de Wang, Cheng-xin Fan. Preliminary application of a novel and cost-effective in-site technology in compacted lakeshore sediments for wetland restoration. Ecological Engineering , 2012, 44, 290–297.(SCI)
    11)    Xiaozhi Gu, Kaining Chen, Wei, Huang, Xiang, Bai and Chengxin Fan. The influence of emergent macrophytes on porewater PO4 distribution and physic transport in the estuary wetlands. Advanced Materials Research (AMR.), 610-613: 2683-2687.(ISTP)
    12)    J. Jiang, F. Kong, X. Gu, K. Chen, S. Zhao and J. Wang, 2010. Influence of intraspecific interaction and substrate type on initial growth and establishment of Hydrilla verticillata. Hydrobiologia, 649 (1): 255-265.(SCI)
    13)    10. S. Han, S. Yan, K. Chen, Z. Zhang et al, 2010. 15N isotope fractionation in an aquatic food chain: snail aeruginosa as an algal control agent. Journal of Environmental Sciences, 22: 1–6. (SCI)
    14)    陈开宁, 兰策介, 史龙新等. 苦草繁殖生态学研究. 植物生态学报, 2006,30(3): 487-495.
    15)    陈开宁, 包先明, 史龙新等. 太湖五里湖生态重建示范工程——大型围隔试验. 湖泊科学, 2006, 18(2): 139-149.
    16)    陈开宁, 周万平, 鲍传和. 浮游植物对湖泊水体生态重建的响应——以太湖五里湖大型围隔示范工程为例. 湖泊科学, 2007, 19(4): 9-16.
    17)    陈开宁, 陈小峰, 陈伟民等. 不同基质对四种沉水植物生长的影响. 应用生态学报, 2006, 17(8): 1511-1516.
    18)    陈开宁, 李文朝, 潘继征. 不同处理对蓖齿眼子菜种子发芽率影响. 湖泊科学, 2005, 17(3): 237-242.
    19)    柏祥,陈开宁*,任奎晓,黄蔚,陈效民,杨华. 淹水环境中芦苇幼苗对两种底质的生理响应及其恢复状况. 湖泊科学,2012,24(4): 562-570.
    20)    任奎晓,陈开宁*,黄蔚,施娴. 入湖河口湿地四种植物群落类型的土壤氮素空间分布特征. 湖泊科学, 2012,24(6):849-857.
    21)    柏祥,陈开宁*,黄蔚,古小治, 陈效民. 黄菖蒲和美人蕉对水深梯度的响应差异. 生态学杂志,2011,30(3):464-470.
    22)    任艳芹,陈开宁*。巢湖沉水植物现状(2010年)及其与环境因子关系。湖泊科学,2011,23(3):409-416.
    23)    柏祥,陈开宁*,任奎晓等,不同水深条件下狐尾藻生长对沉积物氮磷的影响. 生态环境学报 2011, 20(6-7): 1086-1091.
    24)    古小治,张雷,柏祥,范成新。南四湖湿地沉积物及孔隙水基本特性研究,环境科学, 2010,31(4): 108-114.
    25)    古小治,王强,张雷,申秋实, 王兆德, 范成新。湖泊适生性物理改良措施对间隙水和沉积物特征的影响。中国环境科学,2010, 30(2):256-262.