西安科技大学长期以来致力于我国西部复杂条件下的矿山开采沉陷灾害防治研究,形成集地表沉陷灾害预计评价、覆岩冒裂带探测、沉陷灾害监测、减损开采方法为一体的开采损害控制技术，在我国西部矿区进行了广泛的应用，取得了良好的技术经济效果，获省部级科技进步奖8项，实用新型专利1项，软件著作权1项。  

随着国民经济的快速发展，国内汽车保有量迅速增加，对高品质汽车板的需求日益旺盛。目前，板材表面光洁性、涂漆性能是影响汽车外板关键因素，尤其是中高档轿车，外板材料必须达到 O5 级表面水平（O5 级别要求钢板表面无任何缺陷）。因此，控制汽车板材表面质量是钢铁企业生产中最重要的技术之一。当前高等级的汽车板生产难度极高，主要是存在以下三个难题：（1）汽车板浇铸过程中水口结瘤物严重，影响汽车板质量与正常生产；（2）连铸结晶器液面波动引起的界面卷渣缺陷；（3）大尺寸夹杂物及液态保护渣易出现在铸坯表层。当前普遍采用铸坯表面扒皮方法降低缺陷概率，然而此种方法耗费大量人力、物力，且不能从根本上解决高等级的汽车面板缺陷问题。因此，控制汽车板表面缺陷是打造高端 O5 板、实现高效节能稳定生产需解决的关键问题。 （1）汽车板钢连铸浸入式水口结瘤控制技术。汽车板钢 RH 精炼过程加入铝粒，脱除钢中[O]含量，生产 Al 3 O 2 夹杂物，在后续工艺中采用控制精炼渣系、提高软吹时间、防止二次氧化等手段，减少钢液中夹杂物含量。在实际连铸生产过程中，Al 2 O 3 仍频繁的造成水口结瘤，影响正常浇铸。在水口结瘤物中发现，水口内壁结瘤物中普遍存在大量的凝固钢，从而加剧水口堵塞的速度。本项目提出水口结瘤控制技术，在浸入式水口附近采用电磁加热技术，通过调整电流频率和强度，在水口内部附近产生高频交变磁场，诱导此区域产生大量的焦耳热，提高水口内壁温度，避免由于钢液滞留造成的凝钢现象，降低水口堵塞几率，避免由于偏流现象导致的界面卷渣行为，改善铸坯表层质量，提高高端汽车板生产节奏的稳定性。 （2）连铸结晶器界面卷渣控制技术。通过改变浸入式水口类型、浸入深度、吹氩流量等操作参数可以改变连铸结晶器内单环流—双环流流动行为，从而改善界面波动，降低卷渣概率。当前研究吹氩条件下结晶器钢液流动行为，普遍通过水模型进行物理模拟，而对实际生产过程中钢渣界面的波动行为研究很少。因此在实际生产过程中，仍频繁出现卷渣现象，遗留至铸坯表层附近，严重影响汽车板的正常生产。本项目采用插钉板实验，实验测量浇铸过程中钢渣界面形状和流速分布，确定获得钢渣界面的传输行为。通过优化操作工艺参数，实现连铸结晶器界面卷渣的有效控制。与国内研究相比，能够实现连铸结晶器液面波动行为的实际测量，测量结果更为准确直观，有效指导生产实践。 （3）初始凝固钩尺寸控制技术。连铸结晶器弯月面附近，高温钢液与结晶器铜板接触良好，大量的凝固潜热瞬时释放，凝坯壳快速形成。在结晶器往复震动作用下，初始凝固坯壳被液态保护渣挤压向钢液内部弯曲，病形成初始凝固钩。在非正常浇铸条件下，初始凝固钩尺寸较大，对上浮的大尺寸夹杂物和液态保护渣有较强的捕获作用，造成铸坯表层夹渣而遗留至铸坯内部，并在后续轧制过程中极易形成汽车板表层缺陷。目前国内对弯月面附近初始凝固行为研究较少，开展凝固钩捕获大尺寸夹杂物与保护渣研究很少。本项目采用实验检测与数值模拟手段，研究结晶器弯月面附近凝固行为，研究凝固钩形成过程及大尺寸夹杂物迁移、捕获行为，分析关键工艺参数初始凝固行为影响，实现凝固钩尺寸的有效控制，降低凝固钩对夹杂物和保护渣捕获概率。

技术简介 煤矿机械化掘进巷道进尺快、喷浆量大、产尘量高，是矿工尘肺病主要来源区域。综掘机截割和喷浆作业是掘进巷道核心产尘源，对工人职业健康构成了极为严重的威胁。由于截割煤岩尘润湿性差异大、扩散规律复杂、封闭难度大，粉尘在通风风流作用下快速弥散至巷道作业区域，致使传统除尘技术无法解决高浓度粉尘污染问题；而干（潮）喷生产工艺则是导致喷浆作业区粉尘污染严重的直接原因。该科技成果主要包括以下两方面： （1）发明了可快速覆盖巷道全断面的多向旋流风幕控尘技术，短距离内快速形成风流方向均指向工作面、阻隔粉尘扩散的风幕，提高了抽尘净化效果；构建了由轻质三向旋流风幕装置、高效湿式除尘风机、增润剂定量添加装置等构成的高效小型化风雾双幕协同增效控除尘成套装备体系； （2）研究了减阻调堵技术，发明了矿用混凝土喷射机（组）及强制搅拌机、喷射辅助机械臂等装备；实现了管道堵塞和喷射粉尘的有效预防和主动调控，破解了井下施工水泥尘无法源头上根本控制的难题。 创新点及性能指标 （1）发明了由轻质三向旋流风幕装置、高效湿式除尘风机、增润剂定量添加装置等构成的高效小型化风雾双幕协同增效控除尘成套装备。 （2）发明了矿用混凝土喷射机（组）及强制搅拌机、喷射辅助机械臂、速凝剂自动添加装置等湿式喷射设备。实现了井下狭小巷道空间低尘化快速高质量混凝土喷射。

环境中高毒性有机污染物通过各种途径进入环境水体，对环境、生物体系和人类健康造成危害。目前，对环境水体中苯、苯酚、苯胺、硝基苯、多环芳烃等高毒性有机污染物的测定主要是离线测定方式，处理步骤复杂、检测时间长，易造成采样误差。现有军用便携式快速检测高毒性有机污染物的设备只是半定量分析，且未在环保部门普及。本项目拟开发环境水体中苯、苯酚、苯胺、硝基苯、苯并芘等高毒性有机污染物的便携式监测仪器，以特异性荧光试剂标记不同污染物，用高灵敏荧光检测技术，现场、快速检测痕量高毒性有机污染物。具体来说，采用新型深紫外发光二极管（LED）为光源，充分利用 LED 光源小体积、低功耗、长寿命的优点；基于光电二极管，自主研制低噪音、低漂移的光电放大电路探测；将光机电集成一体化，研制出小型、高灵敏、长寿命原位水中高毒性有机污染物荧光检测仪，并将其在山东省内重点流域示范应用。 

室内空气污染来源复杂，呈现低浓度、难降解、长期存在的特点，而采用传统技术难以达到长久  抑制环境毒素的目的。本项目开发出高效的纳米光催化材料，旨在利用光催化技术将光能转化成化学  能，将各类有机毒素、病毒分解、矿化，转化为无毒的无机物，达到环境净化的目的。光催化效率较  目前商业化光催化剂提高1-2 个数量级，具有高催化效率、长寿命的优点。获 2 项中国发明专利（公开），发表论文 8 篇。

1.痛点问题 面对十四五期间大气污染防治要求，全国大多数城市在PM2.5与O3复合污染防控方面还存在以下不足： （1）尚未建立PM2.5与O3复合污染协同管控体系。PM2.5一次排放、NOx、VOCs等前体物排放水平相对较高，如何通过NOx和VOCs协同防控实现PM2.5与O3的同步改善，现有技术体系尚难以直接用于当前大气污染防控工作。 （2）海量大气环境及化学成分监测数据应用不完善。基于现有监控设备，数据应用深度不足，无法有效支撑大气环境管理决策。海量数据如何服务应用于大气污染防治精细化管控，尚没有系统化的解决方案。 （3）PM2.5与O3及其前体物污染预警与应对不精准。不同区域前体物排放及气象条件差异较大，VOCs和NOx生成PM2.5与O3的转化路径，以及贡献比例解析存在较大困难，已有成果针对污染控制的减排策略仍不清楚。 （4）工业源VOCs缺乏精细化管控。工业VOCs排放涉及行业众多、化学成分复杂，企业存在环保内部管理能力不足、配套设施治理效果差、无组织排放问题突出等问题，政府部门开展污染溯源与排放监管存在较大困难。 2.解决方案 本项成果建立了城市内外部多种空间尺度污染排放对城市空气质量监测站点的贡献评估工具，锁定贡献较大的区域及具体排放源，实现了针对工业园区和产业集群等小尺度区域内的污染溯源与动态监管技术的集成应用，建立了高值预警、热点分析、指纹比对和快速锁定的流程化溯源方法，快速排查高污染时段、点位及其来源，针对污染源建立了一企一档、绩效诊断、现场核查、评估反馈、跟踪复核等多个环节环境绩效诊断闭环管理工具，针对溯源排查结果形成污染源病例库，解决了监管最后一公里的难题，能够为监管执法提供有效的工具支撑。 合作需求 与本领域企业合作，开展产业化相关工作，推进产品和服务形态的迭代升级，进一步聚合优质资源，培育专业化技术研发与实施队伍，拓展客户渠道，挖掘市场潜力。

01. 成果简介 本项成果提供了一项基于单元技术的工业水-能-污染物模拟系统，模拟工业系统水资源、能源和污染排放之间相关关系并提出技术优化方案，利用工业生产物料投入数据、生产技术数据、污染物处理技术数据，根据物质流分析方法和自底向上建模思想，通过大数据计算平台进行模拟和计算，分析和研究水资源、能源和污染物三个要素之间的耦合关系和联动规律，在综合考虑三个要素的基础上对特定的行业节能减排政策进行评价并提出最佳的技术路径，为政策制定提供理论和模型支撑。 与传统技术相比，本系统可以实现特定行业生产全过程模拟，将工业生产中的多种资源消耗数据、污染物排放数据以及技术使用数据进行关联，对工业生产过程进行自底向上建模模拟，量化了水资源能源消耗和污染排放、技术与资源消耗/污染排放之间的联动关系，实现了技术与资源消耗、产品生产的耦合；针对行业多种可选技术以及技术组合，本系统对所有技术方案进行特征分析，并可将环保目标作为模型输入、输出的限定条件，对技术方案进行筛选，评估环保目标的技术可行性；同时利用帕累托优化分析方法，根据特定的多目标优化方案（如同时实现三种大气污染物排放量最小、水资源能源消耗量最小、技术成本最低）筛选技术组合。 模型系统框架示意图 02. 应用前景 工业系统环境影响大数据分析与模拟、产业布局专项规划编制、生态环境保护专项规划编制、工业产业园区转型升级管理、区域产业分析平台等。03. 知识产权 相关成果已登记软件著作权。04. 团队介绍 团队主要研究领域为复杂系统理论、环境系统分析及其在城市、产业、流域等复杂系统模拟与评估中的应用，负责人为教授、博士生导师。曾获得自然基金、科技支撑、环保公益等对于国内战略环境评价（SEA）领域研究的首项支持，承担国家第1个城市规划SEA、第1个国家级新区SEA、第1个大区域尺度SEA、第一个地市SEA和“三线一单”试点。科研成果发表论文近百篇，完成软著登记十余项。05. 合作方式 商务合作。06. 联系方式 lijiaoli2016@tsinghua.edu.cn wangchunyan@tsinghua.edu.cn

引进大气污染治理专业技术人才

重金属污染已成为严重困扰我国农业生产的重要因素之一，目前受重金属污染的耕地面积约为2000万公顷（约占耕地总面积1/5），以镉、铅影响最大。传统的物理化学修复方法效率低、代价大，还容易带来二次污染。 课题组针对以上重金属治理难题，开发出了复合生物高分子修复技术。该技术针对作物不同的生育期，反向调节生物高分子的分子量以及DL单体构型比例，根据需求，实现高分子对土壤重金属的3～12个月的补集固定，有效缓解重金属对植物生长的胁迫作用，并降低其在植物体内的积累。本成果具有成本低、效率高、环境友好、使用方便、易加工等优势，具有广阔的市场和实用价值。 技术特点： 1．生物高分子含量≥25%，分子量≥200kDa； 2．根据需求，对土壤重金属吸附固定时间达3～12个月； 3．易加工，粉剂、颗粒、液剂皆可。使用方便，随水冲施或滴灌均可，省工省时，操作简单； 4．使用成本低，约为100～300元／亩； 5．根据本团队多年相关成果积累自主研发的技术，申请中国发明专利20多项，拥有自主知识产权。