一、研究背景
我国干旱半干旱地区分布着大量盐碱湖泊,这类湖泊普遍面临“高盐碱、高污染、自净能力弱”三大核心困境,导致生态系统崩溃、生物多样性锐减、资源价值丧失,成为生态修复的“硬骨头”。宁夏作为西北干旱地区的典型代表,拥有众多亟需修复的盐碱湖泊与退化湿地,对低成本、长效性、适应性强的生态修复技术需求极为迫切。
宁夏大学邱小琮教授团队长期致力于河湖生态修复技术研究,依托宁夏重点研发计划项目攻克了高盐碱湖泊生态修复难题,研发了具有自主知识产权的“干旱地区盐碱湖泊生态修复技术”及其系列专利。
团队核心专利“以狐尾藻为优势种的微咸水湖泊复合生态修复系统重建方法”“高COD污染的旱区中咸水湖泊生态修复系统快速构建方法”“重度COD污染的旱区高咸水湖泊生态修复系统快速构建方法”等,历经实验室研究、中试验证及多个示范工程应用,技术成熟度不断提升。该成果高度契合宁夏乃至整个西北干旱区盐碱化治理与生态修复的重大需求,为干旱区受损湖泊生态系统重建、水资源价值提升与区域绿色发展提供了强有力的科技支撑。
二、技术介绍
团队成员依托宁夏重点研发计划项目,构建“水域-湖岸”一体化智能修复系统,核心在于提供一套系统性、创新性的盐碱湖泊生态修复解决方案。通过巧妙利用自然规律,构建了“湖滨带修复”与“水域修复”双轮驱动,并由智慧大脑精准调控的一体化体系。
1.湖滨带修复(“控盐-排盐-利盐”三重协同)
(1)微咸水压盐技术:利用微咸水压盐,节约淡水。
(2)横向浅层快排技术:创新性设计排水结构,高效导出湖滨带表层积聚盐分,快速降低土壤表层盐度。
(3)借“返碱”善后技术:利用盐分自然析出规律,对冬季集中析出盐分进行资源化利用或处理。

2.水域修复(“水文-生态”双核驱动)
(1)“五位一体”评估模型:整合水文、水质、生物、底质、生态等多维度参数,精准诊断湖泊健康状况,量化全域修复阈值,为精准施策提供科学依据。
(2)水文调控(治本):通过充分利用洪水资源,优化水体循环路径等手段,提升水体自净能力,达到治本功效。
(3)生态修复(增景):通过耐盐植物培育提升耐盐碱能力,结合根际微域调控技术,为植物根系创造局部适宜环境,保证植物成活率,实现高效净化水质与景观提升双重目标。

3.智慧大脑(全域精准调控):基于物联网传感器网络和AI算法平台,实现湖泊水质、盐度、生态指标的实时监测、动态预警和修复措施的精准调控,确保系统高效、稳定运行。
三、技术创新性
1.系统性突破:首次针对干旱区高盐碱湖泊“盐、污、弱”交织的复杂难题,创新性地提出并构建了“岸-水-智”一体化修复系统,实现从源头控盐到水体净化的全链条治理。
2.核心技术领先:独创的“根际微域调控技术”是核心秘密武器,使耐盐植被在超高盐度环境下实现稳定生长与演替,为生态重建奠定基础;“五位一体”模型实现精准诊断与阈值量化;“微咸水压盐+横向浅层快排”技术显著提升湖滨带盐分控制效率。
3.经济与效能双优:技术应用可显著降低治理成本达40%,同时大幅提升污染物去除效率(COD去除效率提升40%),并实现长效稳定(沉水植物稳定演替率>85%),避免了治理反复。智慧平台的应用进一步提升了管理效率和效果可控性。
4.适应性广泛:技术模式可针对不同盐度等级(微咸水、中咸水、高咸水)湖泊及湖滨带定制差异化修复策略(如“以渔养水”“耐盐先锋”“物理阻盐”“立体屏障”等),展现出强大的环境适应性和推广潜力。
四、产业化应用综合优势
1.技术成熟度高。技术已完成实验室研发、中试验证,并在银川河湖湿地、黄河三角洲等多个真实场景成功应用,效果获得验证(如黄河三角洲应用成果评价为国内先进;贺兰县示范点千屈菜株高达2.28米)。建立了完整的工艺包和技术规范。

2.工艺集成性强。系统集成了生态、水文、环境工程、信息技术等多学科技术,形成可复制、可推广的整体解决方案。中试及示范工程已验证系统运行的稳定性和可靠性。
3.成本竞争力突出。相较于高昂的传统治理成本,本技术显著降低成本40%以上。智慧化平台的引入在后期运维中也能有效控制人力和管理成本。
4.知识产权壁垒坚实。已构建严密的知识产权保护网,包括授权发明专利10项(另有8项待审)、实用新型专利7项、软件著作权5项,以及核心技术秘密(如根际微域调控),确保技术领先性和市场独占性。


5.产业协同效应显著。技术直接服务于宁夏及西北地区盐碱化治理、湿地保护、水环境提升、美丽乡村建设等重大需求,与地方生态环保规划、水资源管理政策高度契合,市场刚需明确。可与环保工程、智慧水务、生态农业等产业深度结合。
五、合作方式
本专利技术及整体解决方案可采用多种形式合作,共同推进产业化与市场应用,包括但不限于:
1.专利技术许可:向具备环保工程资质、水生态修复经验或相关设备制造能力的企业授权使用系列专利技术和核心工艺包。
2.合作开发与产业化:与环保企业、水务集团或投资方共同成立项目公司,或开展深度战略合作,共同进行核心装备的规模化生产、区域级示范工程的开发、设计、建设与运营管理。
3.技术入股:以上述核心专利技术、专有技术及工艺包作价入股,与资金方或产业方合资合作,共同推进技术的产业化落地和市场化推广。
4.承接EPC工程:技术团队可依托合作平台或自有资质,直接承接政府或企业的盐碱湖泊/湿地生态修复EPC总承包项目。