上海科研团队深耕水生态治理二十载 以自然之法修复河湖逾90平方公里

当前,城市河湖水环境治理正从“达标排放”走向“系统健康”。

在部分地区,水体富营养化、底泥内源释放、栖息地退化等问题相互交织,单靠末端治污或短期工程措施,往往容易出现水质反复、生态功能弱化等情况。

如何让水体“治得好、稳得住、管得久”,成为水环境治理进入深水区后的共同课题。

问题在水里,答案也在水里。

记者在上海市青浦区练塘镇的上海海洋大学产教融合实践基地看到,科研人员把研究场景前移到塘口、河边和湿地,通过生态修复重建水体自我调节机制。

基地内,水草随波摇曳、鱼群穿梭,自动收集垃圾船在水面巡航作业,呈现出“水清、岸绿、景美”的治理成效。

团队负责人王丽卿教授表示,水生态治理的核心是让系统恢复健康循环,通过科学配置水生植物、微生物与水生动物群落,增强水体自净能力,实现从“治水”到“养水”的转变。

从原因看,水体退化往往并非单一因素所致:一方面,城市化和产业活动带来的营养盐输入增多,推动藻类异常繁殖;另一方面,水体连通性下降、栖息地破碎化,削弱了水生植物的稳定作用;同时,传统治理强调“控源截污”和“换水冲刷”,对水体内部生态结构重建投入不足,导致水体难以形成长期稳定的平衡。

对此,团队强调“向自然学习”,以生态修复作为系统性方案,将水域视作生命共同体来诊断、调理和维护。

在技术路径上,团队把水生植物作为关键抓手。

王丽卿介绍,矮生苦草是用于治水的“主力军”之一,经过持续选育实现快速增殖,能够在水下形成稳定覆盖,为水体提供固氮吸磷、抑制藻类、稳定底泥等生态服务。

同时,基地还培育多种水生植物以及大型蚤、工具鱼等生物“伙伴”,通过食物链调控与栖息地恢复,提升系统抗冲击能力。

与单点治理相比,这种做法更强调“群落构建”和“功能叠加”,目标是让水体自己“会变好”。

治理成效在多个城市场景中得到验证。

在闵行体育公园,水生植物不仅改善了景观与水质,还成为青少年科普教育的实践课堂;在“上海之鱼”等区域,团队通过系统性修复打造“水下森林”,并形成可持续的净水补给能力,增强周边河道水环境稳定性;在沙田湖养殖场,团队创新应用“光催化+人工湿地”组合技术,将养殖废水转化为可回用的生态活水,为水产养殖绿色转型提供了关键支撑。

统计显示,团队累计修复水域面积近90平方公里,为长周期、低扰动的水生态治理积累了实践经验。

影响不仅体现在水清岸绿,更体现在治理理念和成本结构的变化。

过去,不少地方治理投入大、维护成本高,部分项目还面临“治后管护难”的压力。

该团队在基地探索水草养护全流程管理:收割的水草分级分类利用,一部分转化为草食性鱼类及其他水产品养殖饲料,另一部分通过堆肥、发酵等工艺制成有机肥,服务果树与蔬菜种植,实现“废弃物”向“资源要素”的转化。

由此,水生态治理从单纯环保投入延伸为生态产品价值转化,有助于降低长期运维成本,提升治理可持续性。

对策层面,团队将“工程化可实施”作为重要原则,推动治理从经验走向标准化、装备化。

王丽卿介绍,团队自主研发割草船、清洁船、水草包草机、智能运维船、水质在线监测系统等装备,实现手机端一键作业,提升效率并减少对水体的扰动。

与此同时,团队已形成多项专利与集成技术,并参与行业标准编制,推动生态修复从“个案成功”走向“可复制推广”。

业内人士认为,随着水环境治理进入精细化管理阶段,智能化运维与在线监测将成为提升治理质量与稳定性的关键变量。

前景判断上,水生态治理的重点将从“阶段性见效”转向“长期稳定”,从“点上整治”转向“流域统筹”,从“单一水质指标”转向“生态功能整体提升”。

在“双碳”目标与美丽中国建设背景下,生态修复与资源化利用、智能化运维的组合,有望成为城市水环境治理的重要方向。

但也需要看到,不同河湖库塘湿地的水文条件与功能定位差异明显,治理方案必须坚持因地制宜、系统评估和长期管护,避免“一种模式套用所有水体”。

同时,应进一步完善跨部门协同机制,推动科研、产业与基层管理形成闭环,真正实现“治水—管水—用水”相互促进。

王丽卿教授团队的成功实践表明,生态治理不是简单的工程问题,而是需要科学、智慧和耐心的系统工程。

他们用20多年的坚持,证明了向大自然学习、遵循自然规律的治理方式是可行的、有效的。

在当前生态文明建设的大背景下,这种将科技创新与生态保护相结合、将学科建设与社会服务相融合的探索,为我国水生态保护事业提供了宝贵的经验和启示。

随着更多类似的创新实践不断涌现,我们有理由相信,一条绿色、安全、高效的水生态治理之路正在逐步形成,为建设美丽中国、实现人与自然和谐共生的目标做出更大贡献。