课题来源与背景   课题是国家自然科学基金重点项目核心研究内容。随着我国对城市地下水开采的限制，水库已成为大多数城市的主要供水水源，其中绝大部分为河道峡谷型水库。近年来，水源水库的水质污染和富营养化呈逐年恶化趋势。目前国内外关于水源水库水质污染与富营养化控制方面的研究主要分为三大类：一是以混合充氧为主体的物理修复，二是以混凝与化学共沉淀为主的化学修复，三是生物操控和底泥生物修复为重点的生态修复。其中研究应用最多的是混合充氧的物理修复技术。综合国内外现有研究成果，目前还缺乏针对全层与分层混合充氧技术集成研发、理论分析、模拟计算等方面的研究，尚未开展混合充氧强化生物修复原理与技术方法的研究。   研究目的与意义   本项目针对水源水库现有水质污染问题，以混合充氧和生物修复技术研究为切入点，针对水源水库内源污染严重和藻类高发等突出问题，研发适于不同类型水源水库水质原位改善的系列技术与装备，重点研发以扬水曝气技术和强化生物修复技术为核心的关键技术、集成技术和装备，实现对水源水库水质污染的有效控制。研究结果为我国水源水库水质原位改善和城市供水安全提高科学依据和工程示范应用基础。   主要论点与论据   ①建立了扬水曝气混合充氧数学模型，形成了混合流场/藻类控制/循环充氧/分层演变等模拟技术方法，探明了内源污染控制原理与条件；在凝练理论研究结果基础上发表论文114篇（35篇SCI），美国科学媒体VerticalNews和NewsRx对成果进行了热点报道；出版专著2部。    ②研发了适于不同类型水库的扬水曝气、混合充氧强化生物修复、好氧反硝化脱氮与除有机物菌剂制备、污染沉积物修复等关键技术，研发的17项核心技术获发明专利。    ③研制了新型材质/全层/分层/底层等多种混合充氧与控藻扬水曝气装备、原位修复生物菌剂培养及投加装置、高压与原位反应器等9种关键设备。    ④研发的关键技术装备应用于4座水库的水质污染控制，取得显著效果和效益。创见与创新   首次发现并分离驯化出好氧反硝化微生物，提出了混合充氧强化微生物修复技术原理、方法。   社会经济效益   扬水曝气技术已成功应用于多处水源水质改善与应急工程，技术大规模推广应用已稳定运行。应用于山西太原汾河水库，系统运行成本较常规处理工艺降低90%，对水库水中氨氮释削减95%以上，铁锰完全抑制，保证了太原市饮用水的安全供应，累计直接经济效益近1.236亿元。应用于陕西西安石砭峪水库的藻类控制的生产性试验，使藻类生产力大幅度削减。应用于陕西西安黑河金盆水库水质改善工程，节约制水成本3487万元/年。应用于山东枣庄周村水库内源污染控制水质改善工程，系统运行期间，氨氮、铁锰大幅削减。扬水曝气水质改善工程在深圳西丽水库的施工建设已经完成合同签订工作，同时陕西延安红庄水库已完成初步设计。   历年获奖   2008年8月"多功能扬水曝气器"获陕西省专利奖一等奖（陕西省专利局颁发）；2007年6月"城市供水水源扬水曝气水质改善技术研究与应用"获陕西高校科技一等奖（陕西省教育厅颁发）。2015年3月"饮用水水源水质污染与富营养化控制关键技术研发与装备研制"获陕西省高等学校科技一等奖。