本项目围绕垃圾分类模式/方法及评价模型建立、农村易腐垃圾堆肥新技术开发、垃圾分类信息化技术及智能装备研发等进行关键技术研究，并集成团队研究成果研编了垃圾分类系列标准，构建了我国城乡垃圾分类体系并推广应用。 1、创建了垃圾分类新模式、方法和技术。基于社会化与专业化相结合的垃圾分类“双轨策略”理论，建立了生活垃圾分类“2+n”模式和农村生活垃圾“五类三段”分类模式；创建了垃圾分类的物元分析模型、投放方案灰色聚类比选模型及分类效果F-measure评价模型；结合农村易腐垃圾就近处理需求，研发了引风式静态堆肥技术和重力翻板式间歇动态堆肥技术及装备，在福建省明溪县胡坊镇和安徽省凤阳县小岗村进行了工程示范。实施垃圾分类制度对垃圾混合收运处理模式产生显著影响，垃圾分类后热值增加，每吨生活垃圾焚烧发电量上升约3%；与混合垃圾填埋相比，CO₂减排量接近80%。 图1 两型农村小型易腐垃圾（厨余垃圾）就地协同堆肥处理设施（左图为静态堆肥设施，右图为间歇动态堆肥装置） 2、研发了垃圾分类信息化技术及智能装备。将传统垃圾收运技术与信息化新技术相结合，研发了分类信息化管理平台，发明了具备溢满报警、感应开门、自动称重和容量监测等多功能的智能垃圾分类回收箱和溢满报警、快速升降的太阳能地埋式垃圾收集箱等系列智能装备，提高了分类系统效率与效能，在全国数以千计的县（区）街道广泛应用。应用案例垃圾无害化率100%，居民垃圾分类知晓率、参与率100%、厨余垃圾投放准确率88%。 图2 智能化垃圾分类投放/收运设施（左图为智能垃圾分类回收箱，右图为太阳能地埋式垃圾收集箱） 3、构建了城乡垃圾分类标准新体系。研编系列垃圾分类标准，就分类工作全范围、全过程提出了设施建设、设备配备、运行操作等全要素的规定与要求，是规范分类工作的基本依据；首次将农村垃圾堆肥原料和产品含水率上限值分别由60%、30%提升至65%、45%，增强了堆肥技术标准的适用性，扩展了堆肥技术的适用性；研编大件/园林/装修/餐厨/果蔬等垃圾分类系列标准，填补新兴垃圾标准体系空白，指导各行各业垃圾分类工作规范化进行。 图3 已发布实施的垃圾分类与收运处理标准（共计21项标准） 针对源头垃圾分类投放社会化特征明显、组织实施难度大和分类收运环节涉及原有收运系统向分类系统过渡的实际困难，研编、建立了的垃圾分类标准体系，正式发布实施国家团体标准21项，在编18项。在垃圾投放操作、设备运维、作业人员安全生产要求等方面进行了规定，保证了垃圾分类投放及收运过程的规范化和安全性；在数以千计的县区、街道、社区指导垃圾分类的稳步施行。 【技术优势】 1. 创建垃圾分类新模式、方法和技术，引领分类技术水平跨越式提升：率先提出垃圾分类“双轨策略”，实现垃圾社会化分类稳步推进和专业化分类技术水平跨越式提升；提出垃圾分类“2+n”模式，创建兼顾效率与可操作性的垃圾分类投放模型与效果评价指标体系。提出农村生活垃圾“五类三段”模式，解决农村垃圾分类的重点与难点；进行农村易腐垃圾就地协同堆肥处理，提高资源化、无害化水平。 2. 研发分类信息化技术及智能装备，实现安全、环保、精准、高效分类。开发垃圾分类全流程智慧运营、管理、监管平台，提高分类系统效率与效能；研发智能化垃圾分类收运设施装备，改善作业条件、提高工作效率；推广应用信息化技术及智能装备，加速推进分类制度施行。 3. 构建城乡生活垃圾分类标准体系，为全国范围内规范化推进垃圾分类工作提供依据。研编分类投放系列标准，规范/细化垃圾源头分类投放和收运操作要求；研编农村垃圾分类系列标准，提升农村垃圾分类处理水平；研编大件/园林/装修/餐厨/果蔬等垃圾分类系列标准，填补新兴垃圾标准体系空白。 【技术指标】 分类信息化技术及成套智能装备已应用在湖北省、浙江省、江苏省、上海市等地数百个垃圾分类项目中，提高了垃圾分类处理的整体水平，应用案例垃圾无害化率100%，居民垃圾分类知晓率、参与率100%、厨余垃圾投放准确率88%（详见下图）。 表1 国内外煤质、煤流检测技术指标对比 结合农村条件及堆肥产品应用市场特征，首次将农村垃圾堆肥原料和产品含水率上限值分别由60%、30%提升至65%、45%，增强了好氧堆肥技术的适用性（详见下图）。 【资质荣誉】 2021年湖北省科技进步二等奖

研究方向：再生水处理、废水处理及回用、给水处理，污泥处理与处置，恶臭及废气处理。 项目简介： 国家环境保护部颁布的《国家级生态村创建标准》（试行）中规定了十五项考核指标，15 个指标中 8 个指标都直接或间接与污水和垃圾处理有关。 南开大学可根据不同地区文明生态村建设的实际情况制定污水处理技术规范和垃圾处理技术规范，推广与当地经济技术水平相适应、现实可行的文明生态村最佳污染防治技术和生态保护技术。 生态城镇建设的重点和难点是农村生态环境建设中的垃圾处理问题。农村生态环境建设的基础是自然村生态环境建设。随着城乡一体化建设的深入开展，作为生态城镇建设的重要组成部分―污水及垃圾处理工程建设，是能否建设成为生态城镇的重要内容。 目前，农村采用的小型污水处理工艺主要有：活性污泥法、化粪池、污水的土地处理、分离膜法和生物膜法等，但在推广应用方面仍然存在许多要解决的技术问题。 农村垃圾主要来源于居民生活、家庭畜禽养殖垃圾、规模化养殖业固体废物、乡镇工业废弃物及少量危险废弃物。这些都为目前农村垃圾的集中整治处理提出了新的挑战。 本项目工作目标： (一) 符合国家产业政策、技术政策； (二) 工艺成熟、技术先进、经济合理； (三) 已有两个以上应用实例； (四) 技术适应性强，覆盖面广，可广泛推广应用； (五) 对防治环境污染、改善环境质量和保护生态环境具有重要作用； (六) 专有技术权属明确。

2020年3月19日，《自然-通讯》（Nature Communications）杂志在线发表了北京师范大学地理科学学部何春阳教授团队的最新研究成果，定量评估和揭示了中国空气污染防控政策成效，指出中国依然需要在未来实施更强有力的空气质量控制政策。该论文题为“中国需要进一步改善空气质量以减少PM2.5污染导致的人口死亡（Stronger policy required to substantially reduce deaths from PM2.5 pollution in China）”。 PM2.5污染是指直径小于2.5μm的细颗粒物散布在空气中，进而影响人类福祉与健康的现象。联合国可持续发展目标3.9明确指出，到2030年，需要实质性地减少危险化学品以及空气、水和土壤污染导致的死亡和患病人数。根据全球疾病负担项目最新的测算结果，中国每年有近一百万人死于PM2.5污染。为了控制空气污染及其负面影响，国务院于2013年施行了“大气污染防治行动计划”（以下简称“大气十条”），计划到2017年将城市中的PM2.5浓度降低10-25%。该计划的整体投入约1.7万亿人民币（约合2700亿美元），覆盖了中国三百多个地级行政区，横跨能源、工业、交通、法律和法规等多个部门，是一项前所未有的空气污染防治行动。2018年，中国生态环境部宣布该计划设定的PM2.5浓度控制目标顺利达成。然而，“大气十条”相关的PM2.5污染防控所带来的健康效益依然缺乏定论。 评价“大气十条”健康效益的难点在于，PM2.5污染致死人数受PM2.5浓度、人口数量、年龄结构和疾病死亡率等多个因素的共同影响。目前已有研究往往使用PM2.5污染致死人数在2013-2017年的变化量来近似表示“大气十条”所带来的健康效益，也有研究通过假设其它因素不变来量化PM2.5浓度变化的影响。但是，这些研究都很难区分各个因素的相对贡献，部分结果甚至相互矛盾。施行“大气十条”究竟产生了多少健康效益依然缺乏定论。 为此，该研究结合长期的PM2.5监测数据和最新的流行病学模型，对比了实施“大气十条”前后（2000-2013和2013-2017）中国PM2.5污染致死人数的变化趋势。同时使用解构的思路量化了PM2.5浓度、人口数量、年龄结构和疾病死亡率等因素对于PM2.5污染致死人数变化趋势的影响，全面揭示了“大气十条”通过减缓PM2.5污染所产生的健康效益。结果表明，中国的PM2.5污染致死人数在2000-2017年总体呈现增加趋势，从2000年的71.4万人增加到了2017年的97.1万人，增加了36.1%，年均增长率为1.8%。“大气十条”实施以后中国的PM2.5污染致死人数依然呈现增加趋势，但是年均增长率在2013年以后有所下降。2000-2013年，中国的PM2.5污染致死人数新增了22.1万人，年均增长率为2.1%。而在2013-2017年，中国PM2.5污染致死人数增加了3.6万人，其年均增长率为1.0%，明显低于实施“大气十条”之前的水平。进一步的解构分析表明，由于实施“大气十条”后PM2.5浓度降低，2017年的PM2.5污染致死人数比2013年减少了6.4万人。 在此基础上，该研究进一步探索了2030年PM2.5污染致死人数在两种不同的PM2.5控制政策情景（趋势情景和强力政策情景）下的变化趋势。研究假设趋势情景中，中国会延续现有的空气质量控制力度，人口加权的PM2.5浓度会在2030年逐渐降低到35μg/m3（中国现行的空气质量标准）。而在强力政策情境中，中国会采取更加严格的空气污染控制政策，人口加权的PM2.5浓度会在2030年大幅度降低至10μg/m3（世界卫生组织公布的空气质量标准）。与此同时，人口和年龄结构按照现有趋势发展，而疾病死亡率由于医疗保健水平的提高而进一步降低。该研究的预测结果表明，趋势情景中PM2.5污染致死人数将在2030年达到95.3万人，仅比2017年降低了2%。而在强力政策情景中，PM2.5污染致死人数将在2030年达到55.0万人，比2017年降低了40%以上。这意味着，如果延续当前政策趋势，虽然PM2.5浓度依然会有所下降，但是由于老龄化等其它因素的影响，PM2.5污染致死人数依然很难实现可持续发展目标3.9所提到的“实质性”降低的目标。中国依然需要在未来实施更强有力的空气质量控制政策，才能够一定程度上抵消老龄化等因素的影响，使得PM2.5污染致死人数“实质性”地下降（图2）。 该研究的主要贡献是通过解构分析全面认识了PM2.5浓度、人口数量、年龄结构和疾病死亡率等多个因素对PM2.5污染致死人数变化的影响，进而准确地估算了施行“大气十条”所带来的健康效益。同时，该研究还综合考虑了各个影响因素的变化，对未来PM2.5污染致死人数进行了预测，为中国制定未来的环境政策，实现相关的联合国可持续发展目标提供了重要参考。

2020年3月19日，《自然-通讯》（Nature Communications）杂志在线发表了北京师范大学地理科学学部何春阳教授团队的最新研究成果，定量评估和揭示了中国空气污染防控政策成效，指出中国依然需要在未来实施更强有力的空气质量控制政策。该论文题为“中国需要进一步改善空气质量以减少PM2.5污染导致的人口死亡（Stronger policy required to substantially reduce deaths from PM2.5 pollution in China）”。 PM2.5污染是指直径小于2.5μm的细颗粒物散布在空气中，进而影响人类福祉与健康的现象。联合国可持续发展目标3.9明确指出，到2030年，需要实质性地减少危险化学品以及空气、水和土壤污染导致的死亡和患病人数。根据全球疾病负担项目最新的测算结果，中国每年有近一百万人死于PM2.5污染。为了控制空气污染及其负面影响，国务院于2013年施行了“大气污染防治行动计划”（以下简称“大气十条”），计划到2017年将城市中的PM2.5浓度降低10-25%。该计划的整体投入约1.7万亿人民币（约合2700亿美元），覆盖了中国三百多个地级行政区，横跨能源、工业、交通、法律和法规等多个部门，是一项前所未有的空气污染防治行动。2018年，中国生态环境部宣布该计划设定的PM2.5浓度控制目标顺利达成。然而，“大气十条”相关的PM2.5污染防控所带来的健康效益依然缺乏定论。 评价“大气十条”健康效益的难点在于，PM2.5污染致死人数受PM2.5浓度、人口数量、年龄结构和疾病死亡率等多个因素的共同影响。目前已有研究往往使用PM2.5污染致死人数在2013-2017年的变化量来近似表示“大气十条”所带来的健康效益，也有研究通过假设其它因素不变来量化PM2.5浓度变化的影响。但是，这些研究都很难区分各个因素的相对贡献，部分结果甚至相互矛盾。施行“大气十条”究竟产生了多少健康效益依然缺乏定论。 为此，该研究结合长期的PM2.5监测数据和最新的流行病学模型，对比了实施“大气十条”前后（2000-2013和2013-2017）中国PM2.5污染致死人数的变化趋势。同时使用解构的思路量化了PM2.5浓度、人口数量、年龄结构和疾病死亡率等因素对于PM2.5污染致死人数变化趋势的影响，全面揭示了“大气十条”通过减缓PM2.5污染所产生的健康效益。结果表明，中国的PM2.5污染致死人数在2000-2017年总体呈现增加趋势，从2000年的71.4万人增加到了2017年的97.1万人，增加了36.1%，年均增长率为1.8%。“大气十条”实施以后中国的PM2.5污染致死人数依然呈现增加趋势，但是年均增长率在2013年以后有所下降。2000-2013年，中国的PM2.5污染致死人数新增了22.1万人，年均增长率为2.1%。而在2013-2017年，中国PM2.5污染致死人数增加了3.6万人，其年均增长率为1.0%，明显低于实施“大气十条”之前的水平。进一步的解构分析表明，由于实施“大气十条”后PM2.5浓度降低，2017年的PM2.5污染致死人数比2013年减少了6.4万人。 在此基础上，该研究进一步探索了2030年PM2.5污染致死人数在两种不同的PM2.5控制政策情景（趋势情景和强力政策情景）下的变化趋势。研究假设趋势情景中，中国会延续现有的空气质量控制力度，人口加权的PM2.5浓度会在2030年逐渐降低到35μg/m3（中国现行的空气质量标准）。而在强力政策情境中，中国会采取更加严格的空气污染控制政策，人口加权的PM2.5浓度会在2030年大幅度降低至10μg/m3（世界卫生组织公布的空气质量标准）。与此同时，人口和年龄结构按照现有趋势发展，而疾病死亡率由于医疗保健水平的提高而进一步降低。该研究的预测结果表明，趋势情景中PM2.5污染致死人数将在2030年达到95.3万人，仅比2017年降低了2%。而在强力政策情景中，PM2.5污染致死人数将在2030年达到55.0万人，比2017年降低了40%以上。这意味着，如果延续当前政策趋势，虽然PM2.5浓度依然会有所下降，但是由于老龄化等其它因素的影响，PM2.5污染致死人数依然很难实现可持续发展目标3.9所提到的“实质性”降低的目标。中国依然需要在未来实施更强有力的空气质量控制政策，才能够一定程度上抵消老龄化等因素的影响，使得PM2.5污染致死人数“实质性”地下降（图2）。 该研究的主要贡献是通过解构分析全面认识了PM2.5浓度、人口数量、年龄结构和疾病死亡率等多个因素对PM2.5污染致死人数变化的影响，进而准确地估算了施行“大气十条”所带来的健康效益。同时，该研究还综合考虑了各个影响因素的变化，对未来PM2.5污染致死人数进行了预测，为中国制定未来的环境政策，实现相关的联合国可持续发展目标提供了重要参考。

开发了一种新型微流控注射器“滤头”，通过简单将样品注入滤头即可实现微粒的“片上浓缩”

缆控水下观测机器人（ROV）是一型可以水面遥控水下运动，水下录像水面呈现的潜水器，水下机器人自身携带高强度水下光源以及高清晰广角度摄像机。中性浮力、低水阻力、超强拉力、多芯集成的超细柔性脐带缆来实现水面监控单元与水下机器人之间的数据、电源和视频信号的传输。 技术特点：该微型缆控水下观测机器人采用磁耦合传动技术、直流载波技术、超细中性浮力凯夫拉缆技术、自动航向保持和定深技术、高效水动力外形设计技术，平台具有极大的技术先进性。其操作简便简单，便携小巧。技术指标：     1、高分辨率彩色摄像头，数字变焦与云台控制；     2、3个磁耦合推进器，方向和速度可调；     3、高亮度LED灯组；     4、超细柔性脐带缆；     5、配置深度计和高度计，可实现自动定深操作；     6、配置电子罗盘，自动航向保持；     7、视频与字符叠加，实时状态显示，屏幕菜单操作；     8、数字信号传输，减小信号失真；     9、简易游戏操纵手柄控制；     10、富有美学设计理念的流线型机器造型，静电喷漆外观，硬质氧化水下机身。

本成果基于现有国内外水下机器人技术平台，从水下机器人外形结构优化及控制形式简易化的角度出发，设计了一款结构简单、控制方便、多用途的缆控式水下机器人，并通过水下实验验证了整体结构的合理性、运动控制的稳定性以及多用途性。可通过单片机对 ROV进行运动控制，也利用 Labview 进行上位机监控，具有视频显示、运动控制、传感器数据显示功能。

该成果是公益性行业（农业） 科研专项项目“动物源性沙门菌病防控技术研究与示范”的实施成果，已在江苏、安徽多个规模化猪场应用推广，取得较为显著的经济和社会效益。通过建立快速、特异、敏感的猪沙门菌病诊断技术，摸清猪场沙门菌感染状况，制订出沙门菌药物使用指南，筛选出环境友好型消毒制剂，获得高效、安全的猪沙门菌 DIVA 疫苗候选株，集成构建出猪沙门菌病防控新技术。

系统采用模拟仿真与实物相结合的方式，由C3高铁站、C2中继站、C2高铁站、C2区间、C3区间组成环形线路，使用现场真实数据，实现高铁列控系统功能和系统内各子系统之间的接口及逻辑关系，为高铁列控系统的学习、研究开发提供综合、专业的平台。已在西华大学、广东交通职业技术学院等高校应用。