近日，实验室李一平正高团队题为“Reservoir water-level operations to manage biogeochemical turnover”的最新研究成果在环境科学与生态学领域顶级期刊《Water Research》（中科院环境科学与生态学1区TOP期刊，IF>12）发表。该研究针对水库与湖泊中普遍存在的季节性热力分层现象及其引发的冬季污染迁移释放问题，提出了一种低成本、高效率的水位调控（Water Level Operation, WLO）策略，为饮用水源地水质风险管理提供了新思路。

在许多深水水库和湖泊中，夏季热力分层导致底层水体缺氧，促使沉积物中的营养盐、重金属等内源污染物大量释放。而进入秋冬季后，水体发生翻转（Turnover），积累于底层的污染物迅速上涌，严重影响水质，尤其对作为饮用水源的水库构成重大生态威胁。当前常用的人工强制混合方法不仅能耗高，还存在扰动底泥、加剧污染释放的风险。李一平研究团队立足于“反向思维”，提出是否可以通过增强或维持分层结构，将污染物长期“锁”在底层，避免冬季翻转对水质造成冲击，从而释放污染物。研究围绕三个核心问题展开：热力分层结构在降温过程中的动态演变机制；水位主动调控能否有效抑制污染物向上迁移；WLO策略的适用条件与效果边界。

最新研究表明，温跃层下沉速率与水库深度是控制翻转发生与污染物迁移的关键因子。在降温期通过人为控制抬高水位，可显著延缓温跃层下沉，推迟完全混合时间，从而使垂向污染物迁移量减少高达32%。WLO策略的效率受气候区和水库形态的显著影响，WLO在热带地区的水库中效率最高。同时，研究团队进一步给出了不同纬度下，实施WLO策略的最佳水深范围，为该技术的实际应用提供了科学指导。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.watres.2025.124225