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一、 工程名称：多功能复合材料与生物修复协同的水环境改善关键技术及应用二、 推举单位意见: 湖北省科技厅
我国水环境问题照旧严峻，污水深度处理和退化水生态系统重建遇到技术瓶颈，该工程
以水质净化、安康生态系统重建和水环境美化为目标，在国家重大科技专项、国家科技支撑打算、国家自然科学基金、湖北省科技攻关打算等科研工程的支持下，开展了基于多功能复合材料与生物修复协同的水环境改善关键技术研发，并成功进展大规模工程应用，形成了具有创性、科学性、有用性的系统技术成果。
该工程主要制造点如下：〔1〕创制了兼具有净化活性高和环境友好特点的生物基非金属矿物基水处理自然改性材料，引领了活性碳纤维材料在水处理领域的技术研发和大规模应 用。〔2〕制造了物化-生物-生态多元协同的污水处理、深度净化和再生回用技术，有效解决 传统深度生物脱氮时碳源缺乏、能耗与碳源本钱过高与人工湿地基质表层堵塞等问题。〔3〕 形成了复合改性材料-净水生物技术协同的水生态系统重建方法，突破了沉水植物定植、扩 繁和稳定恢复等难题，使水环境显著改善。
该成果创性强，总体到达。工程已获制造专利42 项，其中国际制造专利 2 项；在国际权威刊物Water Research、Environmental Pollution 等发表 SCI 收录论文 88 篇，出版专著 2 部，主编标准标准 5 部。获得湖北省技术制造一等奖〔2025〕、科技进步一等奖〔2025〕、成果推广一等奖〔2025〕，第十六届〔2025〕和第十八届〔2025〕中国专利优秀奖等嘉奖。工程成果已在湖北、广东、浙江等22 个省市自治区成功推广应用，为节能减排、提升区域人居环境质量作出了重要奉献，具有显著的生态和社会效益。
推举该工程申报 2025 年度国家技术制造奖一等奖。三、 工程简介
该工程属于环境领域水污染治理与生态保护学科。
我国水环境问题照旧严峻，污水深度处理和退化水生态系统重建遇到技术瓶颈，该工程 以水质净化、安康生态系统重建和水环境美化为目标，创制了生物基非金属矿物基水处理自然改性材料，制造了物化-生物-生态多元协同的污水深度净化和再生回用技术、自然改性材料-水生生物联合修复技术等，形成了多功能复合材料与生物修复协同的水环境改善关键技 术。主要技术制造点如下：
(1) 研制了生物基非金属矿物基水处理自然改性材料。针对人工合成纤维生物活性低、本钱高、难以大规模应用等难题，首次利用自然网状构造的植物纤维作为制备活性碳纤维的 前驱体，承受碱化学纤维素改性方法，制造了“一步法”炭化-活化自然植物活性碳纤维制备 技术，研制了自然植物活性碳纤维柱等4 种水处理生物基材料，承受溶胶-凝胶法、浸渍-提拉法，研制了可见光响应型纳米复合光催化滤球等3 种非金属矿物质人工湿地基质材料。
制造了物化-生物-生态多元协同的污水深度净化和再生回用技术。针对低碳高氮磷污水单一生物处理效率低、效果差的技术瓶颈，制造了碳氧靶向调控方法、创制型光催化 和生物外表活性剂抗堵塞和高效脱氮基质。承受自然中空植物纤维基活性碳纤维微孔网等型材料，研发了物化/好〔厌〕氧生物反响器/人工湿地/微生物燃料电池交互式工艺，初步实现污水的再生回用以及沼气、电能的同步回收。
形成改性材料与净水生物一体化的水生态系统重建方法。针对污染水体水生态系 统自我修复力量弱等难题，制造了掺杂碱土负载纳米半导体光催化薄膜改性材料-沉水植物联
合修复技术、改性粘土矿物吸附-生物联合原位修复富养分化湖泊沉积物磷技术、底栖动物- 水生植物修复技术、特别底质生态基底改进技术、环境友好型蓝藻水华抑制技术等，实现了水质与底质原位改善、水华防治、沉水植物恢复等技术突破，在杭州西湖等地成功应用。
工程共获授权专利 70 项，其中制造专利 42 项〔含美国专利2 项〕、有用型26 项、外观设计 2 项。在国际权威刊物 Water Research、Environmental Pollution、Scientific Reports 等发表 SCI 收录论文 88 篇，出版专著2 部，主编国家/行业标准 5 项。获得湖北省技术制造一等奖〔2025〕、科技进步一等奖〔2025〕、成果推广奖〔2025〕，第十六届〔2025〕和第十八届〔2025〕中国专利优秀奖等。
通过以上技术制造，形成了工程设计、建设与运营治理的生态工程产业技术创链和产 业集群，发起并成功举办了七届海峡两岸人工湿地研讨会等，累计参会两千余人。带动了我 国水生态工程技术、水生态修复产业的进展，已在湖北、广东、浙江等22 个省市自治区规模化应用，仅工程组就规划、设计、建设工程300 余项，保障了区域用水安全，提升了水生态环境质量，促进了社会经济可持续进展。
四、客观评价
1、专家验收、鉴定
〔1〕2025 年 3 月，国家水专项办对工程组担当的“十一五”国家水专项“典型南方城市景观湖泊水质改善与水生植被构建技术”课题进展了验收，结论：“形成了西湖水质改善和水生植被构建集成技术，在西湖综合治理等工程中得到有效应用，可为典型南方城市景观湖泊治理供给技术借鉴”。
〔2〕2025 年 6 月，湖北省科学技术厅组织金鉴明院士、茆智院士等专家对工程组担当的“十一五”重大科技攻关工程“湖泊污染掌握与水体修复关键技术争论”进展了验收，专家组全都认为：“工程针对当前富养分化湖泊水体存在的普遍性问题，开展以湖滨带人工湿地生
态工程、底泥修复和水生植被重建为重点的系列技术争论，并进展系统集成，到达水环境质量改善和功能恢复的目的”。
〔3〕2025 年 4 月，由魏复盛院士、茆智院士等专家组成的鉴定委员会对工程组担当的“武汉区六湖连通水体系统稳定技术与综合示范”课题进展了科技成果鉴定。全都认为：“课题研发了湖滨强化复合垂直流人工湿地等技术，对于水质改善、生态系统重建与功能恢复具
有重要指导意义，争论成果总体上到达”。
2、科技嘉奖
基于不同水质目标的人工湿地生态工程技术争论及应用，湖北省技术制造一等奖20，11；
含重金属多组份渣泥能质耦合全周期低碳资源化利用技术及工程应用，湖北省科技进步一等奖， 2025；
水污染治理与水体修复生态工程关键技术研发与推广，湖北省成果推广一等奖20，15；
一种污水处理方法及装置，第十六届中国专利优秀奖2，014；
一种用于污水净化与回用的生物生态组合的方法及装置第，十八届中国专利优秀奖，2025；
富养分化水体修复机制与水生植被重建生态学争论，湖北省自然科学二等奖20，14；
水生态系统修复与水质净化关键技术研发和工程应用，环保部环保科技二等奖20，14。
3、国际同行专家对技术结果的引用与评价
工程成果在国际刊物Water Research、Environmental Pollution、Scientific Reports等发表SCI
论文88 篇，出版专著2 部。
国际水协会〔IWA〕“水污染掌握湿地系统”专业委员会主席J. Vymazal 教授在环境领域权威杂志 ES&T〔2025〕上发表综述，总结过去五十年全球人工湿地处理污水的成功阅历，充分确定本工程组在人工湿地微生物群落组成方面的争论工作，有助于提醒过去始终被看“作黑箱”的 人工湿地净化机理。《Ecological Engineering》编委J. García 教授和西班牙环境评估与水争论所
. Bayona等先后在环境领域的综述期刊Crit. Rev. Env. Sci. T〔ec2. 010〕和ES&〔T 2025,
2025〕发表论文，屡次引用工程组人工湿地植物有效去除水体重金属和外源生物活性物质等污染物的争论成果。
4、用户对技术效果的评价
〔1〕杭州市西湖水域治理处评价：“ 该技术成果在西湖实施工程中为西湖 2025 年正式列入《世界遗产名录》做出了重要奉献，也为2025 年杭州成功召开G20 峰会的水环境保障和水景观美化做出了奉献，具有显著的社会和环境效益”。
〔2〕2025 年 8 月 12 日，CCTV 闻联播“科学进展成就辉煌”专题报道海南省人工湿地让乡村污水变清流”的应用成果：“经过湿地处理，就直接浇灌到槟榔地里面，既节约了浇灌用水，也产生了经济效益，这也美化了村庄环境”。海南省环境科学争论院评价“这些技术适合在我省村镇综合污水处理和微污染水体水质净化工程工程中推广”。
〔3〕广东省东莞生态园治理委员会评价：“对东莞生态园中心水系的水质保障起到了重要作用，取得了显著的社会、环境等效益”。
五、 推广应用状况
主要制造技术等已规模化应用于湖北、广东、浙江等 22 个省市自治区生产实践，规划、设计、建设工程 300 余项， 万吨/天，削减COD 万吨/年，TN 8976
吨/年，TP 1325 吨/年，有效改善了区域水生态环境质量，提升了人居环境质量，保障了居民用水安全和身体安康，实现了污水资源化，促进了区域社会经济可持续进展。
学问
国家
制造专
学问产权
产权
类别
〔地
区〕
权利人
制造人
具体名称
利有效
状态
制造
专利
一种用于污水净
化和回用的生物生态组合的方法及装置
一种光催化复原和沉水植物联合处理沉积物磷的
方法
中国
一种生物质基阴
ZL 20251
01972
ZL 20251
02211
ZL 20251
01060
ZL 20251
02463
2025 年 2
735883
月 2 日
中国科学院
水生生物争论所
吴振斌、肖恩
荣、贺锋、成水平
有效
2025 年12
中国科学院
制造
专利
中国
1100808
水生生物研
究所
吴振斌、贺
锋、张义、夏世斌、周巧 红、徐栋
夏世斌、陈卓
有效
月 12 日
2025 年10
1489381
有效
制造
专利
离子交换纤维的
制备方法
中国
月 1 日
武汉理工大
学
一种补充复合垂
中国科学院 吴振斌、贺
制造
专利
直流人工湿地碳
源的方法及装置
2025 年02
中国
905146
水生生物研
究所
锋、佘丽华、
徐栋
有效
月 01 日
一种硬底质富营
制造
专利
养化湖泊的生态
修复方法
中国
ZL 20251
00138
2025 年 8
吴振斌、张
中国科学院 义、贺锋、夏
1750929
水生生物研
究所
世斌、徐栋、
周巧红、张垚磊
有效
月 12 日
六、主要学问产权证明名目
授权
授权日
证书编
号
期
号
1533221 水生生物研
究所
荣、贺锋、徐
栋、周巧红
有效
深圳市环境科 学 研 究
杨立君、彭立、王永秀、
专利
方法中使用的湿
01419
地填料
ZL
制造
同步脱氮除磷过
20251
专利
滤方法和装置
中国
00621
ZL 20251
01978
ZL 20251
04540
中国科学院 吴振斌、贺
制造
专利
复合垂直流人工
湿地增氧系统
2025 年10
中国
685365
月 06 日
水生生物研
究所
锋、陶敏、徐
栋
有效
一种用于污水净
中国科学院
吴振斌、肖恩
制造
专利
化并同步持续产
电的方法及装置
2025 年12
中国
月 03 日
制造
一种利用人工湿
地进展污水处理
ZL
20251 2025 年05
中国 780727
院、深圳市
碧园环保技术
778514
雷志洪、谷理
明、刘志刚、陆武
李树苑、陈才高、刘海燕、付乐、张怀
宇、朱建国
有效
月 18 日
中国市政工
2025 年 5
程中南设计
争论院
有效
月 11 日
制造
专利
Methods of detecting and controlling mucoid pseudomonas
biofilm production
US 77811
66 B2
2025 年 8
美国
Marshall University Research Corporation, Huntington,
WV (US)
Hongwei D.
Yu、Dongru Qiu
有效
月 24 日
七、主要完成人状况表
姓名
排
名
技术职
称
工作单位
完成单位
吴振斌
1
争论员
中国科学院水生
生物争论所
贺 锋
2
争论员
中国科学院水生
生物争论所
中国科学院
水生生物争论所
中国科学院水生生物研
究所
夏世斌
3
教 授
武汉理工大学
武汉理工大
学
对本工程技术制造
性奉献
对第 1、2、3 项技术制造点做出了重要奉献
对第 1、3 项技术制造点做出了重要奉献
对第 1、2 项技术制造点做出了重要贡
献
曾获国家科
技嘉奖状况2025 年国家科技进步奖二等奖 2025 年国家科技进步奖
二等奖
无
邱东茹
4
争论员
中国科学院水生
生物争论所
中国科学院
水生生物争论所， Marshall University Research Corporation, Huntington,
对第 2、3 项技术发
明点做出了重要奉献
无
雷志洪
5
教授级
高工
深圳市碧园环保
技术
李树苑
6
教授级
高工
中国市政工程中
南设计争论总院
WV (US)
深圳市碧园环保技术
中国市政工程中南设计争论总院有
限公司
2025 年国家
对第 3 项技术制造
科技进步奖
点做出了重要奉献
二等奖
对第 2 项技术制造
点做出了重要奉献
2025 年国家
科技进步奖二等奖
八、完成人合作关系说明
其次完成人贺锋争论员与第一完成人吴振斌争论员从1996 年初至今，始终在同一个科研团队工作，共同参与了主要科研工程申请立项实施、技术研发、工程应用推广等。
第三完成人夏世斌教授 2025 年至 2025 年在水生所从事博士后争论，合作导师即第一完成人吴振斌争论员，此后始终参与吴振斌主持的十一五、水专项等科研工程，共同进展技术研发及推广应用。
第四完成人邱东茹争论员与第一完成人吴振斌争论员从1992 年开头在同一个科研团队工作，共同参与了主要科研工程申请、立项实施、技术研发、工程应用推广等。
第五完成人雷志洪教授级高级工程师与第一完成人吴振斌争论员从1986 年至1994 年同在水生所第六争论室工作，此后，共同实施国内外科研工程、技术研发及推广应用，共同获第十六届中国专利优秀奖等。
第六完成人李树苑教授级高级工程师从 1990 年月起与第一完成人吴振斌争论员合作争论，参与了吴振斌为主任的武汉市水环境工程技术争论中心的工作，帮助第一完成人进展技术研发和工程应用，共同获湖北省成果推广奖等嘉奖。