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成果與項目的背景及主要用途： 隨著環(huán)境監(jiān)測技術和管理需求的不斷發(fā)展，海洋環(huán)境監(jiān)測已經逐步從費時費 力的現場觀測往自動在線連續(xù)監(jiān)測的方向發(fā)展，我國海洋環(huán)境的在線自動監(jiān)測系 統也不斷得到管理部門的重視和認可。與此同時，由于海洋環(huán)境水質評價自身的 缺陷以及污染物的不斷增加，海洋和環(huán)境管理對于環(huán)境評價也由原來的水質評價 往生態(tài)系統健康等環(huán)境綜合評價方向發(fā)展。 技術簡介： 本技術已應用于國家海洋局秦皇島海洋環(huán)境監(jiān)測中心站“浮標配套及管理系 統”項目，在河北省秦皇島海域投放了 3 個海洋自動監(jiān)測浮標，在秦皇島北戴河 浴場的海洋環(huán)境保障工作中發(fā)揮了重要的監(jiān)測預警作用。通過浮標監(jiān)測與實時無 線傳輸預警系統聯合監(jiān)測水質數據保障入海排污口污染物達標排放，該系統可推 廣至近海、河流、水庫、水源地等各排污口監(jiān)測保障水環(huán)境安全。 應用領域： 針對不同的水環(huán)境研發(fā)相應的自動監(jiān)測與預警系統，主要可應用于水質污染 物監(jiān)測（海水、地表水、廢水、飲用水）、赤潮災害預警、海上石油泄漏及鉆井 施工安全等領域。

2020年3月19日，《自然-通訊》（Nature Communications）雜志在線發(fā)表了北京師范大學地理科學學部何春陽教授團隊的最新研究成果，定量評估和揭示了中國空氣污染防控政策成效，指出中國依然需要在未來實施更強有力的空氣質量控制政策。該論文題為“中國需要進一步改善空氣質量以減少PM2.5污染導致的人口死亡（Stronger policy required to substantially reduce deaths from PM2.5 pollution in China）”。 PM2.5污染是指直徑小于2.5μm的細顆粒物散布在空氣中，進而影響人類福祉與健康的現象。聯合國可持續(xù)發(fā)展目標3.9明確指出，到2030年，需要實質性地減少危險化學品以及空氣、水和土壤污染導致的死亡和患病人數。根據全球疾病負擔項目最新的測算結果，中國每年有近一百萬人死于PM2.5污染。為了控制空氣污染及其負面影響，國務院于2013年施行了“大氣污染防治行動計劃”（以下簡稱“大氣十條”），計劃到2017年將城市中的PM2.5濃度降低10-25%。該計劃的整體投入約1.7萬億人民幣（約合2700億美元），覆蓋了中國三百多個地級行政區(qū)，橫跨能源、工業(yè)、交通、法律和法規(guī)等多個部門，是一項前所未有的空氣污染防治行動。2018年，中國生態(tài)環(huán)境部宣布該計劃設定的PM2.5濃度控制目標順利達成。然而，“大氣十條”相關的PM2.5污染防控所帶來的健康效益依然缺乏定論。 評價“大氣十條”健康效益的難點在于，PM2.5污染致死人數受PM2.5濃度、人口數量、年齡結構和疾病死亡率等多個因素的共同影響。目前已有研究往往使用PM2.5污染致死人數在2013-2017年的變化量來近似表示“大氣十條”所帶來的健康效益，也有研究通過假設其它因素不變來量化PM2.5濃度變化的影響。但是，這些研究都很難區(qū)分各個因素的相對貢獻，部分結果甚至相互矛盾。施行“大氣十條”究竟產生了多少健康效益依然缺乏定論。 為此，該研究結合長期的PM2.5監(jiān)測數據和最新的流行病學模型，對比了實施“大氣十條”前后（2000-2013和2013-2017）中國PM2.5污染致死人數的變化趨勢。同時使用解構的思路量化了PM2.5濃度、人口數量、年齡結構和疾病死亡率等因素對于PM2.5污染致死人數變化趨勢的影響，全面揭示了“大氣十條”通過減緩PM2.5污染所產生的健康效益。結果表明，中國的PM2.5污染致死人數在2000-2017年總體呈現增加趨勢，從2000年的71.4萬人增加到了2017年的97.1萬人，增加了36.1%，年均增長率為1.8%。“大氣十條”實施以后中國的PM2.5污染致死人數依然呈現增加趨勢，但是年均增長率在2013年以后有所下降。2000-2013年，中國的PM2.5污染致死人數新增了22.1萬人，年均增長率為2.1%。而在2013-2017年，中國PM2.5污染致死人數增加了3.6萬人，其年均增長率為1.0%，明顯低于實施“大氣十條”之前的水平。進一步的解構分析表明，由于實施“大氣十條”后PM2.5濃度降低，2017年的PM2.5污染致死人數比2013年減少了6.4萬人。 在此基礎上，該研究進一步探索了2030年PM2.5污染致死人數在兩種不同的PM2.5控制政策情景（趨勢情景和強力政策情景）下的變化趨勢。研究假設趨勢情景中，中國會延續(xù)現有的空氣質量控制力度，人口加權的PM2.5濃度會在2030年逐漸降低到35μg/m3（中國現行的空氣質量標準）。而在強力政策情境中，中國會采取更加嚴格的空氣污染控制政策，人口加權的PM2.5濃度會在2030年大幅度降低至10μg/m3（世界衛(wèi)生組織公布的空氣質量標準）。與此同時，人口和年齡結構按照現有趨勢發(fā)展，而疾病死亡率由于醫(yī)療保健水平的提高而進一步降低。該研究的預測結果表明，趨勢情景中PM2.5污染致死人數將在2030年達到95.3萬人，僅比2017年降低了2%。而在強力政策情景中，PM2.5污染致死人數將在2030年達到55.0萬人，比2017年降低了40%以上。這意味著，如果延續(xù)當前政策趨勢，雖然PM2.5濃度依然會有所下降，但是由于老齡化等其它因素的影響，PM2.5污染致死人數依然很難實現可持續(xù)發(fā)展目標3.9所提到的“實質性”降低的目標。中國依然需要在未來實施更強有力的空氣質量控制政策，才能夠一定程度上抵消老齡化等因素的影響，使得PM2.5污染致死人數“實質性”地下降（圖2）。 該研究的主要貢獻是通過解構分析全面認識了PM2.5濃度、人口數量、年齡結構和疾病死亡率等多個因素對PM2.5污染致死人數變化的影響，進而準確地估算了施行“大氣十條”所帶來的健康效益。同時，該研究還綜合考慮了各個影響因素的變化，對未來PM2.5污染致死人數進行了預測，為中國制定未來的環(huán)境政策，實現相關的聯合國可持續(xù)發(fā)展目標提供了重要參考。

利用農業(yè)生態(tài)工程技術，實現重金屬污染農田土壤的安全和高 效利用，工礦污染區(qū)土壤重金屬等污染物的生態(tài)阻斷，降低和消除重金屬的環(huán) 境毒害效應。我國重金屬污染面積占耕地面積 20%以上，工礦企業(yè)場地污染嚴重。 隨著經濟發(fā)展和社會環(huán)境意識不斷提高，污染治理和土壤保護工作將日益受到 各級政府和廣大人民群眾的重視，重金屬污染土壤生態(tài)工程治理技術（綠色原 位修復）將具有廣闊的應用前景。 技術特點與優(yōu)勢：重金屬污染物年度年均下降 5%以上；土壤質量和生產潛 力得到恢復；生產效益（產值）比治理前提高 15%以上。綠色技術，治理與利用 同步，阻斷污染危害，保持和提高土壤生產效率。 

大氣顆粒物源解析技術可定性定量解析環(huán)境受體中大氣污染來 源，為制定有針對性的大氣污染防治政策，實現精準治污及重污染實 時成因分析提供科學依據。 國家環(huán)境保護城市空氣顆粒物污染防治重點實驗室是環(huán)保部重 點實驗室，多年從事顆粒物防治領域相關工作，擁有國內首個大氣顆 粒物源和受體樣品庫，積累 40 余個城市的大氣顆粒物源與受體成分 譜，保存 5000 余個顆粒物源與受體的樣品及成分數據。 實驗室擁有完備的顆粒物樣品采集及化學分析系統。目前，大氣 顆粒物源解析技術已在全國 40 余個城市推廣應用。其中，自主研發(fā) 的二重源解析技術、因子分析-CMB 復合受體模型和 CMB-Iteration 模型等新型源解析技術被《大氣顆粒物來源解析技術指南（試行）》 列為推薦使用模型。同時，因子分析-CMB 復合受體模型被寫入美國 EPA 官方公布的《EPAPMF5.0 使用指南》，相關論文被列為“關鍵文 獻”。實驗室建有大氣環(huán)境超級觀測站，并研發(fā)了大氣多組分在線源 解析系統。 市場應用前景： 技術主要用于城市或區(qū)域大氣顆粒物來源解析，大氣污染成因 分析及環(huán)境空氣質量達標或改善規(guī)劃，重污染成因分析及應急預案， 大氣污染防治決策管理支撐等。 

項目成果/簡介:成果內容：在6項國家級項目連續(xù)支持下，創(chuàng)建了在多種過濾膜表面構建仿細胞膜抗污染涂層的共性技術方法。獲得了多種抗污染性能優(yōu)異的水凈化膜，建立了自清潔油水過濾分離裝置及工藝技術。抗污染不銹鋼網膜濾水通量10000-60000 L/m2h，除油率99%；抗污染超大尼龍網膜處理湖泊藻類污染的除藻率可高達95%，水體透明度及處理效率比其它處理分別提高3-5倍和10

工業(yè)染料廢水的處理及環(huán)境水中染料污染的去除越來越為人們所關注。因此各種生物降解及物理-化學方法，如絮凝、催化氧化、 膜過濾和吸附等，都被用于染料廢水的處理，其中吸附去除法因其經濟、高效、操作簡便，應用最為廣泛。本項目涉及的 Fe3O4 磁納米顆粒，與純 Fe3O4 納米顆粒相比，吸附能力更強，可用于清除染料廢水中的陰離子染料分子，此外，吸附了染料分子的磁納米顆粒可通過使用外部磁鐵迅速去除，不會引起二次污染。能為染料污染的清除提供一種高效便捷經濟的工具。

內容介紹 垃圾衍生燃料及焚燒技術是以經過預處理的生活垃圾中的可燃成分 （包括塑料、橡膠、紙、纖維、木材等）為主要原料，配比適量的其它 燃料等物質制備出衍生燃料，簡稱RDF。與這種燃料配套使用的焚燒技術 可以回收高余熱能，并且抑制二惡英低污染鍋爐的排放。 該技術達到國內領先水平，可在城市生活垃

針對我國大量有機污染場地特別是有機氯污染場地遺留現狀和需求，研究開發(fā)了超聲波-零價鐵技術及其相關設備。本技術充分利用了超聲波技術的穿透力強、能量集中的優(yōu)點和零價鐵的強還原能力，二者協同作用可以形成類芬頓體系，可在短時間內對有機污染物進行快速處理，實現有機污染場地的快速修復，目前該技術已授權國家發(fā)明專利2項。中試設備（下圖）單批處理污染土壤量為100kg，處理時間30-60min，對某農藥廠場地土壤（主要污染物為有機氯化合物）進行中試處理，土壤中總有機氯污染物的去除率達到65%，各有機氯污染物在土壤

成果重點研究了污染土壤修復功能材料的高效性、配伍性、穩(wěn)定性和實用性等問題。針對As、Sb污染土壤，以白炭黑為基體，開發(fā)了生物型鐵基材料，其作用機制主要包括：表面絡合、靜電吸附、配體交換、氧化還原；針對Pb、Cu、Zn、Cd復合污染土壤，以高嶺土/白炭黑為基體，開發(fā)了生物型硫化零價鐵材料，其作用機制主要包括：離子交換、吸附、沉淀、礦化、表面絡合；針對As、Sb、Zn、Ni、Cu復合污染土壤，以赤泥為基體，開發(fā)了含磷型修復材料，其作用機制主要包括：離子交換、吸附、表面絡合；針對Pb、Cu、Zn、Cd復合污染貧瘠土壤，以硼砂為原料，開發(fā)了含硼型修復材料，其作用機制主要包括：離子交換、吸附、表面鰲合；針對多金屬（Cd、Pb、Cu、Zn、Sb、As等）復合污染土壤，以白炭黑為載體，以配位、螯合、礦化沉淀、靜電吸引等作用機制為導向，通過多種配方的優(yōu)化組合，已開發(fā)出適用不同污染行為的穩(wěn)定化材料。 目前已完成污染土壤修復示范基地2個。對東安縣金江流域銻礦區(qū)周邊銻、砷污染土壤采用生物性白炭黑材料和硫酸鹽還原菌協同穩(wěn)定化修復后，銻的穩(wěn)定化率達到53.13%-92.03%，砷的穩(wěn)定化率達到52.36%-70.9%；對水口山鉛鋅煤礦區(qū)周邊多金屬復合污染土壤采用含硼型白炭黑材料和紅麻聯合修復后，土壤中重金屬含量分別降低為：Cd，75.46%、Pb，60.54%、Cu，57%、Zn，59.29%、As，44.57%，Sb，21.12%。 成果研制的穩(wěn)定化材料具有高效的重金屬穩(wěn)定化效果，且能夠顯著提升農作物產量和抗逆性能；同時白炭黑材料施入土壤可以增加土壤活性硅含量、改善土壤團粒結構、增強土壤通透性、提高土壤水肥涵養(yǎng)能力等。

本技術以人體所需、地殼中豐富的元素組分為原料，采用簡便的合成技術制備出新型納米環(huán)境修復材料，可用于有機污染物、重金屬及微生物等復合污染的水土治理，尤其適用于農田修復。 一、項目分類 關鍵核心技術突破 二、成果簡介 以人體所需、地殼中豐富的元素組分為原料，采用簡便的合成技術制備出新型納米環(huán)境修復材料，可用于有機污染物、重金屬及微生物等復合污染的水土治理，尤其適用于農田修復。該材料與技術歷經十年研發(fā)，已具備工業(yè)生產和規(guī)模化應用條件，先后在福建和廣東等地完成中試生產和農田治理應用試驗。鎘污染農田經1次治理后，水稻粒中鎘含量降低35%左右，且產量增產達25%以上。 材料在污染治理中具有下列特色和優(yōu)勢： 1、材料來源豐富、成本低，易制備； 2、環(huán)境友好，不含有毒有害的過渡金屬組分； 3、可實現有機物、重金屬和致病微生物等多元復合污染物同步修復； 4、操作簡單，無需外部能量激發(fā)和特定設備； 5、還可以兼作作肥料增強土壤肥力，達到農作物的增產之效。