我国是一个严重缺水的国度，淡水资源不足严重影响到我国许多地区社会和经济的发展。同时，水污染形势近年来日趋严重，国家重点监控的一些河湖富营养化问题突出，蓝藻藻华频发，水质性缺水使得原本短缺的淡水资源雪上结霜。面源污染是造成河湖水质恶化的主要原因。与点源污染相比，面源污染具有点多、面广、分散等特点，治理难度大，处理出水难以达到排放标准。国内外具有典型代表性的面源污染控制技术包括日本的土壤净化槽、欧洲的土地过滤系统和美国、欧洲的人工湿地等。 然而，上述技术用于面源污染控制具有一定的局限性，具体表现在一是需要使用较大面积的土地，二是处理出水的氮磷浓度仍旧很高，大量尾水排入水体仍旧会造成较大污染。因此，面源污染控制的技术瓶颈是如何在少用地低成本地实现污水高效脱氮除磷。项目组在国家水专项、国家自然基金、国际合作项目等的资助下，经过多年持续的研究，创新性地发明了能够高效脱氮除磷的面源污染控制关键技术，主要包括以下3项突破性的核心技术发明。 1、发明了适用于乡村生活污水和畜禽养殖废水处理的复合塔式生态滤池，不仅实现了污水处理中装置占地面积小、投资成本和运行费用极低，而且突破性地解决了国内外污水处理普遍存在的氮磷去除率低的技术难题，氮磷及有机物去除率均可高达95%以上，出水水质不仅可以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标准，甚至可以达到地表水Ⅳ类水标准，出水可应用于灌溉或景观用水。 2、发明了适合农田面源污染和地表低污染水控制的新型人工湿地，实现了有机物及氮磷等污染物的高效处理，地表径流为主的污水NH3-N与TP高效去除问题；结合生态护坡，生态缓冲带及植物塘等多种生态要素因地制宜地形成景观公园式设计构建，合理设置，在完成污染物有效去除的同时美化了环境，出水水质达到一级A标准。 3、基于水体植物修复发明了生态浮床、生态"水母"和生态瀑潭等技术，形成了以水生植物、填料、微生物、水生动物等作用元素为一体的强化式水体植物空间构建技术，可通过生态位的竞争抑制蓝藻、改善水质，促进水体生态系统的恢复。 上述发明技术已在我国三湖（太湖、巢湖、滇池）流域，如江浙沪和云贵高原以及安徽、河南等地进行了广泛的工程推广应用，建立了各型示范工程装置100余座，惠及乡村民众数十万，社会效益显著，受到广泛好评。 本项目已获得授权国家专利9件，核心技术已授权发明专利3件。教育部成果鉴定委员会认为："该项目创新性强，所开发的技术性能达到国际先进水平，高效生态脱氮技术优于国际同类水平，同意通过鉴定，建议加快该系列技术的推广应用"。