黄河上游干旱半干旱地区河湖在保障区域水资源可持续开发方面具有重要作用，其中再生水补给是保证河湖生态功能和利用途径的关键，然而该区以再生水补给的河湖出现不同程度的问题，再生水源水受进水盐度高、水质水量波动大等影响水质难以保障，且源水中雌激素、抗生素等新污染物产生健康与水生态风险。如何根据区域特点有针对性和系统性的研发再生水深度处理技术，缓解水资源供需矛盾，实现水资源高效安全利用，已成为区域内河湖水环境质量稳步提升的关键。
生态环境部南京环境科学研究所、河海大学、生态环境部环境规划院、南京师范大学、沈阳赛思环境工程设计研究中心有限公司的科研团队聚焦黄河上游干旱半干旱区再生水补水河湖主要水源即城镇污水处理厂尾水、分散式农村生活污水及农田退水，形成了集“耐盐低温复合流人工湿地技术-基于营养物和毒性共削减的高效治理技术-抗水量波动的降盐净污生态拦截技术-高盐碱下的抗生素和抗性基因协同去除技术”于一体的技术体系，实现盐碱化背景下再生水多源来水中常规和新污染物协同高效处理与风险控制。主要技术内容包括：（1）通过结构、保温方式、运行条件的创新，研发了低温高效复合流人工湿地系统及运维技术，实现在进水高盐、低温、水质水量波动下显著提升氮磷、雌激素、亲脂性痕量有机物去除率并减少湿地堵塞频率。（2）以多种废弃物配合零价铁为滤料和添加小分子有机酸为核心，结合结构与运行方式优化，研发的组合式生态滤池等兼具营养物和纳米颗粒毒性高效削减，保障了水力、污染负荷大范围波动时运行效果。（3）以农业废弃物为基质负载脱氮菌、外加碳源耦合零价铁为农田退水前段处理，硫化零价铁为基质的人工湿地为末端处理的材料和组合创新，实现了水量大幅度变化下盐离子、氮磷、有机污染物稳定去除。
项目技术体系通过中国环境科学学会组织的成果评价，由院士任组长的专家组评价整体达国际领先水平。关键技术获73项专利，发表论文180 篇，其中SCI论文149篇（JCR一区119篇）。项目核心技术入选2022年《国家先进污染防治技术目录》并在宁夏与江苏完成成果登记。技术体系已应用推广到宁夏、青海等4个省（区）19项再生水处理项目，累计投资12.10亿元，近3年经济效益累计8.74亿元，工程建成后累计节支16.97亿元。技术有力支撑“十三五”及“十四五”污水资源化利用相关重大工程，有利于缓解困扰区域可持续发展中水资源短缺的问题，逐步提升水生态环境质量，助力美丽中国建设。
宁夏泾源县香水河人工湿地
红寺堡区第二污水处理厂尾水水质提升工程
宁夏沙湖
