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作為黃河流域唯一的水利特色本科高校，華北水利水電大學(xué)的科研工作者正以科技創(chuàng)新解碼水圈奧秘，讓“河南智慧”在守護(hù)水生態(tài)的征程上綻放光彩。

　　水圈是個(gè)什么圈?

　　“水圈不是孤立的‘水世界’，而是地球表面上下，液態(tài)、氣體和固態(tài)的水形成一個(gè)幾乎連續(xù)的但不規(guī)則的圈層，是地球外圈層中作用最為活躍的部分?！?月21日，世界地球日前夕，華北水利水電大學(xué)校長(zhǎng)劉俊國(guó)介紹，水圈和大家生活息息相關(guān)，大氣中的水汽，海洋、河流、湖泊、沼澤等地表水，土壤水、地下水、生物體內(nèi)的水以及極地冰原、冰川等都屬于水圈。

　　水圈與大氣圈、巖石圈和生物圈相互作用，通過(guò)水循環(huán)不斷交換水量和熱量，就像一張無(wú)形的網(wǎng)，將地球各個(gè)圈層緊密相連，共同塑造地表形態(tài)、維系生命系統(tǒng)。

　　然而，這份平衡正在被打破。全球近半河流因連通性減弱陷入“亞健康”狀態(tài)，超半數(shù)河流生物多樣性出現(xiàn)顯著衰退，河流生態(tài)正遭遇“全球性陣痛”。

　　如何為退化的河流“療傷”?

　　在華北水利水電大學(xué)實(shí)驗(yàn)室，劉俊國(guó)帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)破解水圈難題?！耙酝男迯?fù)理論要么‘水土不服’，要么治標(biāo)不治本?！眲⒖?guó)坦言，國(guó)外主流“自修復(fù)”理論對(duì)高度退化的河流而言，如同“讓重癥患者自愈”;國(guó)內(nèi)過(guò)度依賴的工程手段，雖能短期改善水質(zhì)，卻破壞了河流的自然節(jié)律，導(dǎo)致水生生物棲息地消失。更關(guān)鍵的是，氣候變化對(duì)河流“四季脈搏”的干擾，讓科研人員在修復(fù)時(shí)找不到精準(zhǔn)靶點(diǎn)。

　　為摸清河流“脈搏”的變化規(guī)律，劉俊國(guó)團(tuán)隊(duì)分析了全球1萬(wàn)余個(gè)水文站點(diǎn)的徑流數(shù)據(jù)，就像找到了1萬(wàn)多個(gè)地球河流的“心電圖記錄儀”，他們據(jù)此精準(zhǔn)描繪出河流數(shù)十年的“心跳曲線”：全球約1/5的水文站點(diǎn)，河川徑流季節(jié)性已發(fā)生顯著變化。團(tuán)隊(duì)還首次在全球尺度上發(fā)現(xiàn)，北半球高緯度地區(qū)徑流呈現(xiàn)季節(jié)性顯著減弱的趨勢(shì)。

　　團(tuán)隊(duì)的研究打開(kāi)了氣候變化與河流生態(tài)互動(dòng)的“黑箱”，揭示了河流修復(fù)的核心：要修復(fù)河流，先要找回它的自然節(jié)律;要找回節(jié)律，就要搞懂人類活動(dòng)是如何影響它的。

　　結(jié)合中國(guó)河流退化現(xiàn)狀，劉俊國(guó)團(tuán)隊(duì)與南方科技大學(xué)團(tuán)隊(duì)聯(lián)合，原創(chuàng)性提出“環(huán)境治理—生態(tài)修復(fù)—自然恢復(fù)”三階段漸進(jìn)式生態(tài)修復(fù)理論。為讓理論落地，團(tuán)隊(duì)還研發(fā)了“固化載體微生物凈水技術(shù)”，該技術(shù)已入選自然資源部生態(tài)修復(fù)創(chuàng)新適用技術(shù)名錄。

　　“就像治病，需先排毒、再調(diào)理、最后靠自身免疫力恢復(fù)，河流修復(fù)也得分階段、按步驟來(lái)?！眲⒖?guó)形象地解釋道，該理論兼具分類施策、目標(biāo)導(dǎo)向、系統(tǒng)治理、持續(xù)監(jiān)測(cè)四大特征，更貼合我國(guó)河流修復(fù)的實(shí)際需求。

　　深圳茅洲河，曾經(jīng)的“黑臭水體”，通過(guò)“流域共治”策略和漸進(jìn)式修復(fù)，水質(zhì)提升至地表水Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)，沿岸10公里生態(tài)廊道成為城市休閑新地標(biāo)，成為超大城市中心區(qū)河流治理的典范。

　　如今，這份來(lái)自中國(guó)的修復(fù)方案，正獲得全球認(rèn)可。該理論及永定河修復(fù)案例已被聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署列為全球推廣案例。國(guó)際水文科學(xué)協(xié)會(huì)專門(mén)成立相關(guān)工作組，將其納入“國(guó)際水文十年計(jì)劃(2023—2032)”核心研究方向。今年，聯(lián)合國(guó)教科文組織“流域漸進(jìn)式生態(tài)修復(fù)”教席正式在華北水利水電大學(xué)設(shè)立，標(biāo)志著該理論獲得了全球范圍內(nèi)的高度認(rèn)可與廣泛關(guān)注。

　　但對(duì)劉俊國(guó)團(tuán)隊(duì)而言，漸進(jìn)式生態(tài)修復(fù)理論不是終點(diǎn)，而是新起點(diǎn)。

　　如今，學(xué)校深度融入服務(wù)黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展、南水北調(diào)高質(zhì)量發(fā)展等，集中培育水利科技創(chuàng)新平臺(tái)，重組和新增河南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室6個(gè)、河南省國(guó)際聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室2個(gè)，獲批高等學(xué)校學(xué)科創(chuàng)新引智基地、河南省首個(gè)聯(lián)合國(guó)教科文組織教席平臺(tái)、水利部黃河灘區(qū)水文生態(tài)過(guò)程野外科學(xué)觀測(cè)研究站，持續(xù)增強(qiáng)服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略能力，為河南生態(tài)文明建設(shè)、全球水生態(tài)保護(hù)貢獻(xiàn)源源不斷的“華水力量”。（全媒體記者 樊雪婧）