世界水日：上海科研团队以创新之钥开启水生态改善新篇

本文聚焦于第三十三届“世界水日”和第三十八届“中国水周”，着重介绍了上海海洋大学教授王丽卿带领的团队在水环境生态保护和修复领域的创新成果。团队凭借自主创新技术，在多个项目中实现了水体质量的显著提升和生态系统的稳定改善，为城市水生态治理提供了宝贵经验和示范。

今天（3月22日），我们迎来了第三十三届“世界水日”，而3月22日至28日则是第三十八届“中国水周”。今年“中国水周”活动明确了主题——推动水利高质量发展，保障我国水安全。在这样重视水资源保护的大背景下，上海海洋大学教授王丽卿带领的科研团队，正以他们的不懈努力和创新技术，为水生态保护和修复事业书写着精彩篇章。

王丽卿教授始终秉持着“用自主创新技术修复河湖水生态”的坚定初心。多年来，她带领团队扎根于水环境生态保护和修复领域，在这片充满挑战的科研土地上深耕了数十载。他们一路披荆斩棘，先后攻克了多个核心技术瓶颈，比如“沉水植物季节演替不连续”这一难题，解决了沉水植物生长过程中季节变化带来的连续性问题；“生态修复系统不稳定、长效性差”的困境，让生态修复系统能够更加稳定且持久地发挥作用；“水体抗生素类新型污染物去除难”的挑战，为水体中抗生素等新型污染物的去除找到了有效方法。通过不断地探索和实践，团队构建起了一套“调查诊断－修复治理－运维保护”的一体化全流程解决方案，为水生态修复提供了系统而科学的路径。

王丽卿教授坚定地表示：“过去，很多先进的水治理技术都会从国外引进，但河湖的水生态保护和修复一定要用自主创新技术来实现。”正是这份对自主创新的执着追求，让她和团队在多个项目中取得了令人瞩目的成果。

六万平方米“水下森林”的诞生

时间回溯到2010年，王丽卿正带领团队在东方体育中心施工现场的一个方形土坝围成的水体处测量水位。此时，她接到了东方体育中心景观设计总工的电话，对方希望王丽卿团队能负责其中水体的水质生态保障技术工作。原来，作为第十四届国际泳联世界锦标赛主赛场，在3栋比赛场馆的建筑物之间，横卧着约6万平方米形似花瓶形状的景观水体。

王丽卿回忆道：“这个水体存在3个棘手的难点。其一，设计景观水位要保持3.5米，这高出周边水系常水位（2.6 – 2.8米）将近1米，如何确保不漏水以维持景观水位是个大问题；其二，该水体没有外河水系相连，那么初次补水该如何解决；其三，作为国际赛事场馆，必须实现高标准且稳定的水质。”

面对这些难题，团队没有退缩，而是迎难而上。在进行了多次勘探和现场实验后，他们提出了“原位水生态系统净化、梯级人工湿地系统、水动力循环系统”三套工艺相结合的方案，巧妙地用生态的办法把这片水域“盘活”。王丽卿形象地解释说：“原位水生态净化系统就如同人体的心脏，利用沉水植物这个初级生产者源源不断地生产清水；人工湿地就像人体的肾，能够过滤净化水质；循环系统则像血管，把水体流动起来。”

东方体育中心俯瞰图

她告诉记者，以往大家都认为，只能依靠设备设施才能确保稳定处理东方体育中心景观水体水质。但通过团队系统化的生态建设，成功实现了竞赛水体从“工程治水”向“生态净水”的转型升级，为城市公共空间水环境治理提供了可复制的“体育 + 生态”综合解决方案。

据悉，这一生态治水项目已经运行了十五载，水生态系统非常稳定。水质长期稳定在地表优Ⅲ类水，透明度超过2.0米，原生鱼类回归6种，生物多样性提升了40%。这片“水下森林”不仅满足了国际赛事的需求，还成为了上海市“生态治水 + 体育文化”融合示范的代表性项目。如今，东方体育中心的景观水体，已经成为青少年皮划艇等水上运动的培训基地，为城市增添了更多活力和魅力。

养殖尾水“变废为宝”

“养殖尾水中含有大量氮、磷和多种抗生素残留，如果未经处理直接排放，将对受纳水体的生态系统造成严重影响。然而传统水处理技术难以高效去除抗生素等新型污染物。”面对这一行业难题，2017年开始，王丽卿带着团队成员在黄浦江上游青浦区沙田湖养殖场展开了技术攻关。

该养殖场拥有23个养殖塘，总面积达510亩，水产养殖品种丰富，涵盖了四大家鱼、鲃鱼、鲈鱼、南美白对虾、河蟹、青虾等。庞大的养殖规模带来了可观的经济效益，但同时也带来了不容忽视的尾水污染压力。

团队成员现场调研

为了解决这一行业痛点，王丽卿团队联合上海市环境科学研究院等科研力量，在传统人工湿地技术基础上实现了关键性技术创新。团队骨干成员张玮副教授介绍：“我们自主研发了可拆卸的金属负载光催化模块，内部含钒酸铋等新型光催化材料能够在自然光照条件下高效分解抗生素。”

这一系统分为三级：前端湿地系统负责拦截悬浮物，中段微生物同步分解有机污染物并启动光催化反应降解抗生素，末端由水生植物吸收降解产物。

实测数据显示，抗生素去除率达75%以上，总氮、总磷等常规指标从劣V类提升至Ⅲ – Ⅳ类水质。抗生素净化系统仅占养殖场面积的0.65%，且运行成本低，技术可推广性强。张玮表示，该项技术成功实现了养殖区域的节水减排，既减轻了养殖业对黄浦江上游水源地的污染压力，也为水产养殖绿色转型提供了创新方案，该技术成功入选生态环境部的《国家先进污染防治技术目录》。

从“浊水河网”到“城市生态客厅”的蝶变

王丽卿说：“水域生态治理就像给生病的生态系统做一场精准的‘生态手术’，不仅要清除外源污染，还要调整水生态系统结构，或者引入各类鱼虾螺贝草等提升生物多样性，激活水域的自我净化功能。”

在奉贤新城，有一片占地55万平方米的上海之鱼，宛如一条灵动的“金鱼”，以清波为鳍、绿岸为鳞，游弋于城市与自然之间。然而在2005年，当设计师拉瑞·奚伯斯以大地为画布，雕琢出这条“金鱼”之时，区域水系劣Ⅴ类水质却如同枷锁一般。总氮、总磷严重超标，水体浑浊不堪，生态治理迫在眉睫。

王丽卿带领团队基于水体功能定位、周边污染负荷、水文水力等因素，构建起了“净化—绿化—美化”三位一体的“水生去富营养化净化系统”，决心以生态之笔勾勒治水蓝图，系统谋划水生态再生路径。

上海之鱼实现“以草净水、以渔保水”的稳定生态循环

项目历经14年，上海之鱼构建起了“三步生态疗法”：首先在河道入湖口铺设近数十道生物基生态滤网，大幅减少水体悬浮物含量；湖区浅水区布设500亩沉水植物群落，构建起“水下草原”；引入滤食性鱼类和微生物强化系统，实现“以草净水、以渔保水”的稳定生态循环。

如今，这片水域水质已稳定在Ⅱ — Ⅲ类，透明度超过2米，每日可输送10万吨可利用的清洁水源。随着白骨顶鸡、小䴙䴘等20余种珍禽重返栖息，鱼群穿梭的水下“森林”与潮汐共舞，这条会“呼吸”的金鱼，已成为市民争相打卡的生态新地标，也为城市建设提供了“生态优先”的生动样本。

王丽卿（左一）带领团队在上海之鱼开展监测工作

“我们是大自然的修复工，更希望成为生态系统的密码破译者。”王丽卿教授满怀期待地说。

本文围绕世界水日和中国水周，着重介绍了上海海洋大学王丽卿教授团队在水生态保护和修复领域的创新成果。团队通过攻克多项核心技术瓶颈，构建一体化解决方案，在东方体育中心景观水体、沙田湖养殖场养殖尾水以及上海之鱼等项目中取得显著成效，实现了水体质量提升、生态系统稳定和生物多样性增加，为城市水生态治理和水产养殖绿色转型提供了宝贵经验和示范，彰显了自主创新技术在水生态保护中的重要作用。