随着国家环保要求日趋严格，国内许多钢铁厂从人口密集的内地迁往沿海城市。由于沿海地区空气湿度和盐分浓度比内地高，造成钢铁厂冷却水中氯离子等电解质浓度也比内地高，结果造成沿海钢厂生产出的各种钢铁产品锈蚀程度普遍比内地严重得多。钢材高温初轧过程中往往要用到高压水，以除去高温轧制时产生的厚厚氧化铁皮。另外，钢材轧制控冷时要用到大量的冷却水。如果高压水和冷却水中含有较多的氯离子，就会使得轧制后的钢材表面出现较厚的红色铁锈。比如在淬火钢生产过程中，水冷淬火后的钢板在内地城市一般是不生锈的，但在同样生产条件下沿海城市生产的淬火钢板锈蚀严重，甚至造成相当一部分钢板报废。还有，沿海城市钢厂生产的合格钢铁产品放在码头等待外运时在很短时间内就发生了锈蚀，这样的情况在内地并没有发生。因此，沿海城市钢铁厂生产所用水质和空气缺陷问题造成了生产过程和储运过程中钢铁锈蚀现象。如何避免这些过程钢板锈蚀一直困扰着许多沿海钢铁厂。

我国钢铁工业调整升级规划提出了促进创新发展、坚持绿色发展、推动智能制造的指导思想，实现我国钢铁工业转型升级。因此，开展高品质钢的智能制造相关技术的研究非常必要。冶金反应器内存在着复杂化学反应和物理过程，存在高温不可视的特点。本项目开发的高品质钢生产过程仿真模型可以准确地在线了解精炼和连铸过程的工作状况，确保洁净度和铸坯质量的精准控制，显著提高高品质钢洁净度和铸坯质量的稳定性和可靠性。建立的模型适用于不同钢铁企业、不同钢种、不同生产流程、不同冶金设备。因此，高品质钢冶炼过程仿真技术在钢铁冶金领域的应用前景十分广阔。 （1）建立了铁水预处理脱硫模型。根据铁水包和相应搅拌器的尺寸得出几何模型，对于铁水包内 KR 脱硫过程进行数值模拟计算，包括 KR 搅拌过程中铁水包内速度分布、铁水漩涡面深度、氧化钙粒子的运动、分布和不同参数下的铁水脱硫效果。应用本研究开发的 KR 脱硫过程模型可以应用指导和提升现场生产过程 KR 反应器内的脱硫速率。 （2）建立了转炉炼钢模型。根据钢水重量、氧气位置、相应转炉几何尺寸得出数学模型，实现对转炉内流场、速度场和温度场等精准预测，同时对转炉氧枪位置、流量等参数进行优化，实现对转炉内参数的优化和控制。 （3）建立了吹氩过程合金化模型。合金化模型考虑了合金粒子的加入、运动、熔化和混匀的完整过程，并且通过用户定义程序（UDF），计算整个计算域内的混匀时间。本模型的应用可以更准确地预测实际生产钢包吹氩过程中合金混匀过程，提升钢液成分的稳定性，优化合金化时间，降低生产成本。 （4）建立了钢包吹氩过程湍流条件下夹杂物去除模型。夹杂物去除模型重点研究了湍流强度对单个气泡对夹杂物去除率的影响，考虑了气泡尺寸对其形貌的影响、气泡尾流对夹杂物的捕获等。本模型的应用可以更准确地预测实际生产钢包吹氩过程中合金混匀过程和夹杂物的气泡浮选去除，提升钢包冶炼过程中高品质钢的洁净度。 （5）建立了连铸中间包中间包模型。通过自主开发 UDF 子程序，对中间包内钢液三维流场和夹杂物浓度场进行耦合计算，使用 PSG 法计算多组不同特征直径夹杂物颗粒间碰撞聚合长大过程。可以用于模拟高品质钢生产过程冶金反应器中夹杂物的碰撞、长大及去除，实现夹杂物的尺寸和数量变化的精准预测，提升精炼及中间包冶金过程高品质钢钢液洁净度。 （6）建立连铸结晶器内全凝固及夹杂物运动捕捉数值模型，实现了结晶器连铸过程流场、传热凝固、磁场和夹杂物运动的耦合计算。可应用于预测整个连铸过程的流场、铸坯温度和坯壳厚度等，尤其是可以预测夹杂物在整个铸坯断面上的分布规律，提升高品质钢铸坯洁净度。

利用农业废弃物秸秆生产生物炭，返施农田，并辅助其它技术， 可以达到固定重金属污染农田，在微污染农田中生产出合格产品，挽 救因重金属污染造成的农田损失；同时可以减少化肥施用量，达到减 施以保护地表环境免受富营养化污染。目前重金属造成农田的污染修 复以及化肥减施大部分属于国家公益项目。 农田重金属固定技术已经在天津东丽区区示范运行 3 年，运行效 果好，蔬菜重金属达到标准，增加农作物产量，减少化肥施用，因此， 广受农民欢迎。

利用农业废弃物秸秆生产生物炭，返施农田，并辅助其它技术，可以达到固定重金属污染农田，在微污染农田中生产出合格产品，挽救因重金属污染造成的农田损失；同时可以减少化肥施用量，达到减施以保护地表环境免受富营养化污染。目前重金属造成农田的污染修复以及化肥减施大部分属于国家公益项目。 农田重金属固定技术已经在天津东丽区区示范运行 3 年，运行效果好，蔬菜重金属达到标准，增加农作物产量，减少化肥施用，因此，广受农民欢迎。

河北省是我国小麦/玉米主要轮作区，在粮食实现连年增产的同时，仍存在养分施用不平衡、氮肥投入过量问题，不仅提升了农户生产成本，减少了经济效益，更降低了氮肥利用率，增加了粮田温室气体排放及环境污染风险。针对这些问题，本成果历时6年研究，明确了河北主要小麦/玉米轮作区的土壤养分供应现状和2种作物养分吸收特征；构建了3项减氮降损增产提效措施，诠释了各项措施的综合作用效应；揭示了生产系统中温室气体排放规律和土壤氮素时空分布规律，创新了减氮降损增产提效关键技术，取得了显著的环境、经济和社会效益，实现了减氮降损增效前提下的小麦、玉米稳定高产。

针对多动力（列车、地震、侧风）作用下桥梁系统动力学理论与关键技术存在的诸多技术疑难，持续开展了桥梁结构体系模型试验、现场测试、理论分析与数值仿真， 提出多动力作用下轨道桥梁系统振动控制理论及减震技术，研发了桥梁系统抗震设防及多灾害评估方法， 研究成果已在桥梁结构体系设计与运营维护中推广应用。

:本技术为纳米粉体与膜材料共混改性，从本质上改变膜的亲水性 能，获得性能优异、抗菌、耐污染的超滤膜产品。获得的膜产品孔隙率大，平 均孔径小；膜的性能在纯水通量、抗压强度、断裂伸长率、亲水性及抗污染性 等方面较现有产品大幅提高，其使用寿命可提高 60%以上。目前，该技术已具备 生产 PSF、聚氯乙烯（PVC）、聚偏氟乙烯（PVDF）三种膜材料的中空纤维超滤 膜产品。PSF、PVC 膜组件已在农村地下饮用水中去除硝酸盐氮及甘薯淀粉加工 废水中分离多糖蛋白两个工艺中完成中试试验，试验证明改性超滤膜的抗污染 能力提高显著，清洗后超滤膜通量恢复率达到 95%以上。该技术生产产品已经在 青岛市农村饮用水生物净化工程中开展中试，并在平度崔家集建立了中试基地。

已有样品/n该成果主要由污水前端调节与基质处理技术、绿狐尾藻湿地生态治理技术、绿狐尾藻湿地和生物质利用技术及尾端潜流渗滤强化处理技术4项核心技术组成，可有效处理养殖废水、生活污水和农田排水、富营养化水体等不同以氮磷污染为主的污水。其对COD、氮磷去除率：养殖废水生态治理为97~99%，生活污水和农田排水为60~80%，富营养化水体为40~60%，治理效果与现行的工程治理模式相当。该成果创新性强，总体居于同类研究国际先进水平，其中在规模化养殖废水、农田排水和农村生活污水、富营养化水体的生态治理领域处于

近年来，因垃圾焚烧引发的二恶英(Polychlorinated dibenzo-p-dioxins,　Polychlorinated dibenzofurans,　PCDD/Fs)污染问题已引起了全球范围的广泛关注。由于二恶英难于生物降解，对热、强酸、强碱、氧化剂都相当稳定，是典型的持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutants, POPs)，对人类健康和环境具有严重的危害，各国政府都加大了对二恶英主要产生源－垃圾焚烧厂的监控力度，制定了更为严格的废气排放标准，欧盟提