1 成果简介利用我国丰富的镁资源，依托技术创新开发高附加值的功能性粉体材料是镁盐行业面临的一个共同课题。本项目通过制备塑料增强材料－碱式硫酸镁晶须为镁盐的高度利用提供一条有价值的处理途径。此外， 我国是一个塑料生产大国，在塑料产品的深加工及增值方面有很大技术潜力和市场空间，制备晶须-塑料高性能复合材料是其中重要的发展方向之一。 晶须是指以单晶形式生长的形状类似短纤维，而尺寸远小于短纤维的针状单晶体，是一种力学性能十分优异的复合材料补强增韧剂。碱式硫酸镁晶须具有轻质、高韧、耐磨、耐腐蚀等特性，用其制备的复合材料具有强度高、比重小的特点，可用于制备高性能晶须－塑料复合工程材料如高强塑料容器、管材、板材、齿轮、刀具、轴承、滚压设备等，也可用于航空航天及汽车行业，目前国内市场需求是 8~10 万吨/年。目前日本类似产品（碱式硫酸镁晶须）的售价为 4~6 万元/吨。2 应用说明清华大学已成功开发出水热合成碱式硫酸镁的实验室技术。该项技术的主要原料为硫酸镁（ 500~700 元/吨），工艺简单，所需设备大多为常规设备，成本较低（约 8000 元/吨），具有较强的经济效益和社会效益。  图1 碱式硫酸镁晶须形貌3 效益分析按年产 1000 吨中试规模计，成本： <8000 元/吨， 保守售价:20000 元/吨， 年创产值（万元）： 1000´20000¸10000=2000，年创利税（万元）： 1000´(20000-8000)¸10000=1200。

成果通过了陕西省科技厅组织的验收，所取得成果达到了 国际先进水 平，获陕西省科学技术二等奖，发表高水平学术论文 24 篇，其中期刊论文 21 篇，包括英文期刊论文 5 篇， EI 检索 4 篇， ISTP 检索 5 篇。中文期刊包括《煤炭学报》、《管理学报》等重要期刊，其中 “ 煤炭资源开采权期权价值形成机理研究 ” 一文被引用 18 次， “ 便利收益对煤炭资源采矿权价值的影响分析 ” 一文被引用 3 次。出版专著 1 部。其研究成果先后在陕西南梁矿业公司、榆林煤炭公司杨伙盘煤矿和彬县煤炭有限责任公司矿业权价值管理中得到了很好的实施，取得了良好的经济和社会效益。

太湖流域分布近两万家化工企业，促进经济发展的同时产生大量含有高浓度难生物降解有机毒物和有毒重金属的化工废水；预处理技术水平低，抑制了后续生化处理效果，采用加水稀释的方法，造成水资源的浪费，增大了污水处理厂处理负荷；预处理效果不理想，尾水中含有大量难降解有机毒物及氮、磷，造成大量的化工污染物进入太湖水体，加剧了太湖水质的恶化；亟需强化化工企业的废水预处理和尾水的深度净化，改善太湖水生态环境，解决我国环境环境敏感区域重大复杂工业污染技术难题。技术成果：1. 复杂化工废水复合催化转化技术针对复杂农药、化工废水中溶解态有机毒物的巨大环境危害性及其处理技术上的难度，研究开发了结构独特、性能优越的高效催化转化技术在催化材料、反应器结构及多技术协同等方面获得重要创新，在高浓度含盐有机废水高效预处理上取得突破，实现对溶解态、高浓度、难降解、多组分有机有毒废水快速有效处理。高效催化氧化主要技术指标 反应时间≤10 min 能耗≤4.5元/吨 药剂费用≤1.5元/吨 难降解有机物的去除效率≥80%高效催化氧化装置已应用于多家医药、农药企业排放的高浓度含盐有机毒物废水2. 化工废水强化预处理成套组合工艺化工废水种类多、水质差异大，常含有：大量的难降解有机毒物，高浓度的盐分、氮、磷，有害重金属等，一般单一的预处理技术难以达到处理要求，本课题组研发成功以复合催化转化为技术核心的成套组合优化组合工艺，根据废水具体水质情况和处理技术难点，采用先进的单元处理技术柔性优化组合，优化组合工艺能确保废水达到处理要求，实行达标或趋零排放。3. 新型平板膜生物反应器与中水回用技术 针对现有膜生物反应器在废水处理中存在的技术难题，创新地开发了新型平板膜材料，研制了结构独特、性能优越的膜生物反应器 在膜原材料、组件结构、生化池结构等方面获得重要创新 长时间稳定运行，清洗操作方便，运行能耗低，膜片可单张更换 为废水深度处理、中水回用提供了重要的技术支持 新型膜生物反应器主要技术指标 设计通量:450~600 L/m2.d 能耗：≤1.0元/吨 新型膜生物反应器已应用于多家制药、乳化液等废水处理及中水回用4. 污水深度净化与趋零排放成套工程技术 针对江苏地方标准严格、众多污水处理厂不能稳定达标的问题 研究分析废水提标后的限制因素； 突破强化预处理技术关键 研发了强化改造技术和深度生物、生态处理及集成技术，实现了污水深度净化处理。

针对京津冀中长途通勤的多条线路，展开基础实地调研及问卷调研，并对一手数据进行收集分析，多层次地分析各种影响因子的效用；以此为基础，建立京津冀中长途重点线路通勤特征基本数据信息模型库,并完成出行特征分析研究报告；结合上述数据，探索中长途交通成因与影响机制研究、空间结构与形态特征及演变规律研究，为区域规划优化途径与控制性提供指导意见。 创新要点： 1. 针对东京首都通勤圈为代表的国际成熟通勤圈案例进行调研分析，以京津冀多条通勤线路实地及问卷调研为基础，完成出行特征分析研究报告； 2.针对轨交通勤与区域协同、产业分布与城市空间等提出中长途轨道通勤交通内外接驳区域规划与设计的控制性策略建议； 3.从换乘优化和多目的出行链整合两个方面提出京津冀一体化北京下中长途通勤接驳空间节点优化的策略与措施。

主要研究内容: 尿道狭窄发病率高，我国每年有约250万新发病例。狭窄危害严重，但治疗困难。即便在美国也同样缺乏有效地治疗手段，患者平均接受3.13次手术。针对这个世界性的难题，课题组历时15年，在国家863计划等基金的支持下：应用口腔颊粘膜重建尿道，成功解决了两类困难类型尿道狭窄的治疗；创新手术方式，建立了尿道粘膜外翻吻合技术和背腹侧联合镶嵌技术，显著提高治疗效果；研发出两种新型聚氨酯材料，为以后泌尿外科的临床运用奠定基础。 创新点： 一、国内首家开展颊粘膜尿道背侧镶嵌成形术和运用颊粘膜修复干燥性龟头炎所致尿道狭窄。 二、建立尿道粘膜外翻吻合术和尿道背腹侧联合镶嵌成形术。 三、国际上率先研发出同时具备水性无毒及可降解的聚氨酯材料；国际上首次合成含双季铵盐的抗菌性能优异的聚氨酯材料。 技术水平： 一、颊粘膜治疗长段前尿道狭窄，治疗效果国际领先；颊粘膜修复干燥性龟头炎致尿道狭窄，为国内首创，治疗效果国际领先。 二、粘膜外翻技术国际上未见类似报告，欧洲泌尿外科秘书长Chapple高度评价该技术；国际上第二家开展尿道背腹侧联合镶嵌成形术，但部位不同，效果国际领先。 三、两种新型聚氨酯材料均为国际上率先研发，填补行业空白，获2项国家发明专利。 推广应用情况及社会效益： 主编中华医学会泌尿系损伤诊治指南并在全国宣讲，培训600余人次。多次举办各类培训班（中国泌尿外科青年医师培训班等）和学术会议，并进行手术演示推广新技术，显著提高国内尿道狭窄治疗水平。发表论文104篇（SCI15篇），获国家发明专利2项。多次参加国际高水平会议交流，提高学科国际知名度。培养硕博士43名，为学科发展培养高水平人才。

本项目从电器极间电弧放电特性、电接触表面动力学特性的界定及分析、电接触材料的转移、电弧对电接触材料的侵蚀机理和电接触数学模型五个方面进行实验、分析和理论研究。揭示了金属蒸汽电弧比气体电弧对触头材料侵蚀严重的本质；首次建立了反映电弧状态转换规律的蝴蝶型突变模型：首次建立了反映电弧状态转换规律的蝴蝶型突变模型：首次提出并界定了受电弧能量作用的电接触表面动力学特

这一项目以新一代大型电站锅炉、核反应堆及蒸汽发生器、流化床、石油天然气高效开采和储运等设备中的复杂多相流与传热传质问题为具体研究对象，同时对上述具体工业应用中带共性的基本现象进行重点研究，以便得出具有普遍意义的多相流热物理理论，取得深入系统的成果，既为上述工业发展提供扎实的理论基础，又为建立多相流热物理新年的学简直体系作出贡献。

成果的背景及主要用途：导墙或隔水墙这种轻型薄壁结构受到脉动压力的交变作用，导致结构物疲劳破坏和强烈振动的危险性，是一个现实的问题，应引起水工结构设计人员的充分重视，也是水利工程研究的一个重要课题。天津大学1996 年至 2000 年先后开展了中国长江三峡工程开发总公司委托的“三峡水利枢纽厂坝隔（导）墙泄洪振动的水弹性模型实验研究”（编号：ZT-96（1）-7）和“三峡工程厂坝隔（左导）墙的优化研究”（CT-98-22-5）的科研项目；2002 年至 2003开展了中国水电顾问集团中南勘测设计研究院委托的“向家坝水电站消力池底板和导(隔)墙结构水弹性模型试验研究”项目；2004 开展了“三峡导墙振动的原型观测研究”。通过这些项目的研究工作，对导墙结构的流激振动和结构优化开展了系统的实验研究、理论分析和原型观测，提出的创新性成果在工程中得到应用，取得了显著的社会和经济效益。 技术原理与工艺流程简介：对于导墙结构流激振动响应往往是其结构设计的控制条件，其结构的安全和结构优化设计与流激振动响应关系密切。但由于泄洪振动的复杂性，即激振源、脉动荷载时空相关和流固耦联效应的复杂性，通过单纯的水力模拟和数值计算难以正确确定导墙流激振动的响应。而采用泄洪激振的水弹性实验模拟可以很好的解决这一问题。水弹性模型是对“结构——水体——地基——动荷载”四位一体的流固振动系统的模拟，它可以同时满足“动荷载”输人系统相似和结构系统动力响应相似，即满足水力学条件和结构动力学条件相似。通过水弹性模拟实验研究导墙结构流激振动的一般规律，建立相应的理论计算模型，开展原型观测，提出导墙结构安全评价的指标以及安全监测、健康振动的理论分析方法，并通过原型观测来验证。技术水平及专利与获奖情况：该项成果达到国际先进水平。 应用前景分析及效益预测：针对三峡工程导墙从水流条件和结构静动力条件两个方面来进行三峡工程导墙泄洪振动及优化研究，研究成果已在工程建设中得到应用、实施，节省投资约 4000 万元，效益明显。 开展了向家坝水电站消力池导(隔)墙结构水弹性模型研究，优化了两个导(隔)墙体型。该研究成果对向家坝导(隔)墙的泄洪振动响应及其整体稳定性提供了科学的评价依据，为工程建设提供了一个强有力关键的技术支撑，相关成果已被设计采用。结合导墙结构原型观测，应用提出导墙流激振动的反分析方法，可为导墙安全运行监测和健康诊断提供了理论依据和技术平台，这种理论方法和技术手段对其他泄洪消能建筑物的安全监测和健康诊断、实时预警都有广泛的应用前景。该成果的理论方法也可推广到溢洪道边墙的流激振动和安全监测。 应用领域：水利水电工程设计和运行管理。 合作方式及条件：技术服务。

由北京科技大学联合大连海洋大学、鞍钢集团开发的全尾矿细骨料 C40 人工鱼礁混凝土，采用 1%水泥熟料，胶凝材料 99%由超细矿渣粉、钢渣粉和脱硫石膏代替，骨料 100%采用磁铁石英岩型铁矿的尾矿和废石。这类人工鱼礁混凝土中的固废总比例达到了 99.8%，并且其重金属生态风险指数低于我国大多数近海海域海底沉积物重金属生态风险指数。所制备的人工鱼礁的优良性能在国家海洋局重大公益项目“基于生态系统的海洋牧场关键技术研究与示范（项目编号：200805030）”的工程应用中得到充分验证。传统的混凝土人工鱼礁中水泥熟料含量一般在 10%以上，而本成果所制备的混凝土人工鱼礁中水泥熟料含量仅有 0.2%，水泥熟料下降的比例达到了 98%以上，因此在减少水泥熟料用量和减排 CO2 方面具有巨大的潜力。 极低水泥熟料全尾矿废石骨料混凝土人鱼礁潜在生态危害指数及评价见表 1，中国长江口近海海域、中国南海南澳岛海域沉积物重金属生态危害指数见表 2。从表 1、表 2 可以看出，极低水泥熟料全尾矿废石骨料人工鱼礁混凝土每一种重金属潜在海洋生态危害指数 Eir 均小于 40，潜在生态综合危害指数 RI 分别为 34.51、28.32，均小于 150，其潜在生态综合危害指数数值接近我国近海岸、海岛海域沉积物的综合危害指数数值。因此，对于两种钢渣-矿渣基绿色人工鱼礁混凝土，无论单种重金属还是综合所有重金属均具有海洋生态环境的低危害性。