项目简介： 沉积物的污染修复是彻底改善水体环境质量，整治流域水污染的前提和关键。项目根据相平衡分配理论，利用沉积物污染仿真模拟装置，建立并优化能够模拟不同水文特征的可准确量化沉积物中污染物释放规律的数学模型，用于后续项目的原位修复关键技术的材料筛选、修复工程实施及修复效果评估。筛选经济可行的强化降解沉积物中典型污染物的活性格栅材料；筛选对沉积物中污染物具有强吸附和络合等作用的固化覆盖材料，在此基础上开发出沉积物中典型污染物的原位活性覆盖技术，用于受污染的湖泊和河流沉积物的原位修复。 该成果已成功助力天津市新生态城汉沽污水库和天津大沽排污河先锋河段等污染治理工程的成功实施。

本发明涉及一种基于碳纳米管光热效应的抗污染超滤膜及其制备方法和在蛋白分离中的应用。所述超滤膜具有多孔、疏松的结构，其特征在于引入高分散的碳纳米管，一方面通过增加光的散射和吸收路径提高光吸收效率，另一方面促进热量在膜内的传递和积累，实现高效升温。在光照条件下，超滤膜表面温度显著升高，促使残留蛋白质变性，并通过气液混合冲洗法有效脱除变性蛋白，实现通量恢复。本发明制备的超滤膜具有优异的抗污染性能和通量恢复率，适用于蛋白质分离领域，能够显著提高膜的使用寿命和分离效率。

利用快速计算流体力学方法，获得室内实时气流流场数据；运用概率反计算法，获得污染源所在的位置参数。该方法适用于任何室内空气污染源的探查，可用于公共建筑的危险化学品泄漏和流行病传播事件，特别是在建筑物火灾事故中，可根据烟气浓度数据，实时定位火源位置，指导消防疏散和灭火等。

呼吸是人类的最基本生理需求。然而，空气污染物的存在往往使这一基本需求难以得到保障。更有甚者，在一些特殊环境场所，空气中可能存在高致病微生物如病毒和细菌、生化毒剂、毒素等严重危害人体健康甚至威胁生命。此外，空气中也可能存在一些未知的有毒物质，如不明病原体、化学物质等。目前已有的空气安全预警技术主要针对有限的几种污染物或者有毒物质进行实时监测，无法覆盖包括生物与化学威胁在内的所有潜在威胁。空气中的污染物种类繁多，理论上很难发展一种同时监测上千种污染物的仪器设备。另外，空气毒性安全预警技术需要对空气毒性做出快速响应，以便为采取防御措施争取宝贵的时间。这些要求都是对当前技术的极大挑战，很难实现对空气的综合毒性的实时预警。

微藻可以通过自身的光合作用高效固定二氧化碳，同时生产生物燃料以及高 附加值产品，已成为国内外技术开发的热点。在微藻能源利用工艺流程中，用于 微藻培养的光生物反应器占总设备投资和运行成本的一半。由于相关研究工作的 缺乏，生物反应器受微藻光合效率、传质以及光照的限制，体积大、占地宽、成 本高、产率和效率低。为了强化微藻光生物反应器中光传递，提高光分布的均匀 性，构建了内嵌空心导光管的新型平板式微藻光生物反应器，通过空心导光管的 引入实现了将光能导入反应器中光衰减严重区域，提高了反应器内藻细胞的产量。 在此基础上，为了优化反应器的光分布，设计了内置导光板的光生物反应器，并 将其用于工业化中常用的跑道池反应器中（如图1所示），使微藻产量提到了 193. 33%,生物质产量达到2. 31g/L,油脂产量达到1258. 65mg/L。导光板目前工 艺成熟，成本低廉，对微藻无毒害作用，因此将其用于微藻产业化培养的跑道池 反应器中，基本不会增加建造及运营成本。按目前藻粉市场价来算，微藻150 元/千克，传统跑道池反应器的收益为0.18元/升，而利用内置导光板的跑道池 光生物反应器可获得0.35元/升的收益。同时，在工业化常用的管式反应器的基 础上，创新性的提出了一种新型非连续光照管式光生物反应器，通过间断遮光方 式，形成了反应器内明区和暗区的周期性分布，实现了微藻在反应器内流动时的 规律性明暗交替，从而触发闪光效应，使微藻生长速率提高了 15%。 在微藻生长到稳定期后，需对反应器中的微藻进行采收。传统的采收方式包 括离心、絮凝、气浮、膜过滤等，这些方法均耗能较多。为了降低采收成本，提出聚丙烯酸系高吸水性树脂吸收培养基浓缩微藻，吸收后可通过高温烟气脱水回 收再利用。利用采收后的湿藻进行水热液化的预处理方式，将藻细胞破壁，使细 胞内的多糖、蛋白质、油脂等析出并解聚成小分子的单糖、氨基酸、脂肪酸，之 后这些小分子物质经微生物发酵，产出甲烷、氢气等高热值的生物燃料。此外， 微藻破壁后，可直接经萃取等过程，得到硫代多糖、二十碳五烯酸（EPA）、二十 二碳六烯酸（DHA）、虾青素等高附加值产品。其中，硫代多糖具有抗氧化、抗肿 瘤、抗炎、抗病毒等活性，并且可以作为抗凝血剂和免疫调节剂。EPA被称为“血 管清道夫"，能促进循环系统的健康和防止胆固醇和脂肪在动脉壁上积聚，并对 治疗由自身免疫缺陷引起的炎症有效。DHA俗称“脑黄金”，是神经系统细胞生 长及维持的一种主要成分，是大脑和视网膜的重要构成成分，在人体大脑皮层中 含量高达20%,在眼睛视网膜中所占比例最大约50%。虾青素是已知氧自由基清 除能力最强的天然色素，其抗氧化能力是维生素E的1000倍，雨生红球藻是最 佳的天然虾青素来源，含量达到3%-5%,是目前唯一被美国FDA审核准许可用于 人类直接使用的虾青素产品，我国于2010年批准纳入食品新资源产品目录。 针对微藻生物质高效能源化利用的问题，提出太阳能加热实现微藻水热预处理， 再利用水解液和固态残渣厌氧发酵制取富氢甲烷气，实现微藻全组分转化利用， 并建立了中试系统（如图2, 3）o通过太阳能水热水解，微藻发酵产甲烷过程的 速率和转化率得到显著提升。

成果描述：对高镁磷矿进行复合选别，并将其中的镁进行回收制得镁的工业产品(如氢氧化镁)，磷利用率达到95%。同时对其中的钙也进行回收，得到硫酸钙晶须或轻质超细碳酸钙材料，以及其它钙产品。全部实现综合利用，提高经济效益。市场前景分析：目前我国磷矿中高钙镁磷矿占多数，还有大量高硅磷矿，本项目附合国家产业政策，不仅消除了堆积污染，还创造了较大的经济效益，具有较好的市场前景。与同类成果相比的优势分析：（1）回收的磷肥约为30%P2O5，磷收率大于95%。 （2）氢氧化镁产品中Mg(OH)2>90%，镁收率大于80%。 （3）硫酸钙产品中白度>90，镁收率大于90%。

提供一种余能回收利用的技术及装置。以回收硅冶炼反应生成气体的载热能及其携带的化学能为例：通过在炉内布置辐射受热面和在炉膛烟气出口处布置余热锅炉以回收硅冶炼炉的排气余能，利用余热锅炉产生的热蒸汽推动汽轮机组做功，并带动发电机组发电，最终把回收的余能转变为电能。余能回收装置的主要设备包括有炉膛辐射受热面、余热锅炉、除尘器、汽轮机、发电机及风机等配套设备。 能量回收方案的工艺原理如下图所示。

以海带为代表的海藻加工业是涵盖第一、二、三产业的全局性和战略性产业，是衔接工业、服务业与海洋农业的关键产业。针对目前海带产品附加值低、综合利用率低、生产成本高、经济效益差等问题，研究开发出一套新的海带化工业工艺技术和提取岩藻多糖及应用关键技术；产品有饲料添加剂、海藻肥等，提高资源利用率。本课题实施过程中，形成的主要产品技术包括： 1. 岩藻多糖，总糖含量≥65%，岩藻多糖总含量≥35%；与传统生产方法相比，生产成本降低约50% 2. 低聚或褐藻胶寡糖，具有广谱抗菌作用，可广泛用于农业、医药等，该技术已经获得国家专利 3．项目所研发的海带化工综合利用技术工艺将用于指导我国海藻化工企业的技术改造，生产节水率达到40%以上 4. 高效土壤特别是滩涂修复剂，产品能明显保持滩涂的修复，提高作物耐盐和耐旱性能，对土壤叶面具有显著保湿作用

一、形势与需求      《中共中央关于推进农村改革发展若干重大问题的决定》中，对“三农”问题用“三个最需要”进行了总结（农业基础仍然薄弱，最需要加强；农村发展仍然滞后，最需要扶持；农民增收仍然困难，最需要加快。）“三农”问题是“全党工作的重中之重”，中国改革的焦点问题。      * 农村土地问题      * 粮食安全问题      * 农民增收问题      * 农业现代化      耕地面积日益减少，人地关系紧张，影响到国家的粮食安全。增加优质耕地，保障18亿亩耕地红线，保障国家粮食安全。国土资源部发布全国土地整治规划(2016～2020年)，改造中低等耕地2亿亩，力争建成6亿亩高标准农田。利用脱硫石膏进行盐碱地改良，变废为宝，实现了真正的循环经济。二、基本原理* 燃煤电站污染物排放控制 * 石灰石-石膏湿法脱硫工艺 * 脱硫反应塔 * 脱硫过程的主要化学反应 * 石膏浆液脱水系统       石膏浆液达到一定密度后进入脱水系统；      脱水分两级进行，旋流器将石膏浆液的含水量降至50%wt.左右，真空带式吸滤机再将含水量降至15%wt.以下；      旋流器脱水效果受石膏晶体粒径的影响，粒径越小，脱水效果越差，浆液中的石灰石、飞灰颗粒和Cl-等影响石膏晶体的生长；      真空带式吸滤机的脱水效果与真空度、滤布类型和石膏体厚度有关，常用真空度为- 45 – - 55 kPa，石膏体厚度一般为20 – 25 mm；      当石膏浆液氧化不充分或浆液pH值小于4.8时，石膏浆液中会含有较多的CaSO3，造成浆液粘稠，脱水困难；* 石灰石石膏法烟气脱硫技术－脱硫石膏 * 盐碱地改良机理三、技术发展大事记 * 国内外研究现状            * 治理盐碱地的措施一般有水利改良、农业改良、生物改良和化学改良           * 利用脱硫石膏改良盐碱地的研究主要在中国，国外鲜有报道           * 在国家科技支撑计划、863计划的支持下，开展了一定的研究工作           * 获得相关的中国和美国发明专利14个      从1995年开始进行田间试验，目前实验范围已覆盖我国北方有盐碱地的绝大多数省份，面积达到20万亩      1995年，与日本东京大学等单位合作，小麦盆栽实验       1996年，在沈阳康平24平方米的土地上首次实施利用脱硫石膏改良盐碱地的玉米大田试验       1999年–2003年在内蒙古托克托县伍什家乡盐碱地改良四、发明专利序号专利名称专利号授权日1燃煤烟气脱硫废弃物的用途及其改良碱性土壤的方法2006100111162007.08.222利用燃煤脱硫镁渣治理沙漠的方法200710121790.92009.03.303Use of the flue gas desulfurization byproduct from thermal power plants an facilities and method for alkali soil ameliorationUS8,007,560B22011.08.304一种土壤改良剂播撒装置201210583720.62013.11.065能量自給的生物质热解系统和方法201310095402.x2014.05.216微藻养殖设备201210475788.22014.11.267对滨海盐碱地的土壤进行脱盐的方法和系统201210477260.92014.11.268重度碱化土壤改良剂的应用201210590249.32014.11.269轻度碱化土壤改良剂及其加工方法2012105848842014.12.3110中度碱化土壤改良剂及其加工方法201210590238.52015.03.0411轻度碱化土壤改良剂的应用201210589939.72015.03.0412中度碱化土壤改良剂的应用20121059022432015.04.1513重度碱化土壤改良剂及其加工方法201210585011.12016.03.3014一种复合微生物菌素盐碱地改良剂及其制备方法与应用20131011440152016.04.20五、盐碱地改良项目的推进得到各级领导人的积极肯定与支持