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新型有机污染荧光溯源预警仪
1 成果简介我国水污染事故频发, 以有机污染为主。现有技术不能迅速确定污染类型,因此事故发生后无法迅速采取恰当的应对, 是产生重大经济和环境损失以及负面国际影响的主要原因。为维护水环境安全,保障人民生活和生产, 需要一种能迅速确定污染类型的、环境友好的水体有机污染预警技术。 荧光技术是近 20 年来兴起的新型分析方法,灵敏度高、适用范围广。污水和水体的荧光光谱是多物质产生的复合光谱,它们与水样唯一对应,被称为“ 水质荧光指纹”, 简称“ 水纹” 。该法在污染性质快速判断方面具有独特优势。荧光指纹是水样内蕴特征的反映,还携带了有机物总量信息,可作为新型水质表示法。 课题组从 2003 年开始从事水纹研究,在清华大学基础研究基金、教育部科技重点项目、教育部清华大学自主研究项目、国家十一五重大水专项等项目资助下,掌握了上百种水纹,创新性开发出基于水纹比对的新型污染识别原理,并研发出有机污染溯源仪,填补了迅速确定污染类型的仪器的空白。该仪器由水纹采集仪、水纹比对软件和丰富的水纹数据库组成,可以识别数十种有机污染类型。仪器的特点如下:自动取样,自动测量,自动比对;数据库设计人性化,可以自动添加新指纹;数据自动保存;水纹采集仪性能稳定,使用、维护简便,当仪器光源老化时,自动提示更换等。上述优点表明该仪器既适合在线实时监测,也可以作为监测车和实验室的专用仪器。查新表明,国内外目前尚未发现有相似原理的仪器。 性能参数:灵敏度高,信噪比达到 250;完成一次溯源任务不足 15 分钟,测量时间短,重现性好;工作温度/湿度 15-350C, 45-80%(不可有冷凝现象, 350C 以上时湿度为 70%以下) ;不加任何试剂,取样量少,不产生二次污染;连续 24 小时使用耗电仅数度,成本低。 图 1 示范运行中的有机污染荧光溯源预警仪2 应用说明2011 年 7 月至 2012 年 3 月,水质有机污染溯源预警仪在京杭运河江苏苏州段进行了为期 3 个月的实地连续测试运行, 仪器检测出数次水质异常,并及时进行了报警, 现场测试表明,该仪器能够灵敏、及时地监测到污染的发生和变化,预警迅速,并能给污染类型的信息,对于快速确定有针对性的采取污染应对措施大有益处。 仪器经过了权威第三方的检测。3 效益分析由于目前国内外尚无同类产品,而污染预警和溯源的需求比较迫切,因此本仪器具有较大的推广空间。本仪器价格每台约 60 万元。而本仪器运行稳定、灵敏。总体上,仪器成本低,维护省,快速,无二次污染, 24 小时连续使用,运行费每月在 3000 元左右,具有明显的经济和技术优势。4 合作方式转让或者联合推广。5 所属行业领域能源环境。
清华大学 2021-04-13
污染耕地安全利用与修复技术
根据《全国土壤污染状况调查公报》显示我国耕地污染点位超标率19.4%,其中以重金属污染为主。重金属在农作物中积累,并通过食物链进入人体,严重威胁人类的身体健康。重金属的环境风险与土壤中重金属的有效态含量而非总量密切相关。原位稳定化修复通过在土壤中添加不同比例磷基、炭基等材料组成的新型环境友好钝化剂,通过提高pH、沉淀、吸附的等作用降低重金属的生物有效性。稳定化修复是一种操作简单、成本低廉且具备良好应用潜力的原位修复技术。本成果研发的系列稳定剂可以有效降低植物对重金属的吸收,通过田间试
南京大学 2021-04-14
新冠肺炎确诊病例的CT特征研究
2020年1月31日,兰州大学第一医院2019-nCoV研究团队在国际放射学首位期刊Radiology(IF 7.608)发布了学术成果:2019-nCoV确诊病例的CT特征;同步推送全球放射医师,关注新型冠状病毒肺炎的CT影像学表现。2019-nCoV科研攻关专家组组长、兰州大学第一医院院长李汛教授正在带领科研团队,紧密围绕2019-nCoV流行病学特点、快速诊断技术、诊疗模式、中药防杀与治疗、防控体系构建与感控指南建立、消毒与废物处理六个方面进行全方位研究。医院第1例病例确诊后,雷军强教授作为第一作者将其典型的影像学特征在国际顶级放射期刊报道,助力抗击新冠病毒肺炎工作的进行。 兰州大学第一医院院长助理祁小龙教授、雷军强教授及其放射科团队将围绕“基于智能影像技术的重大公共卫生事件防控体系构建”开展科研攻关,紧密配合一线医护团队开展2019-nCoV疫情的早筛、早隔、早诊和早治。
兰州大学 2021-04-10
全球变暖下极端降雨响应的区域特征研究
极端降雨天气常导致洪涝和泥石流等重大气象灾害,给人身安全、社会经济和生态环境带来极大影响。近年来在全球暖化的气候背景下,全球范围内很多区域的强降雨等极端天气的发生概率或强度也显著增加,对社会的灾害应对能力提出了严峻的挑战。极端降雨的气候响应有着很强的区域特征(图1),理解这些区域特征至关重要。 研究使用一种新颖的分析方法将极端降雨气候响应分解为干动力学部分(大尺度扰动强迫)和湿动力学部分(小尺度对流的潜热反馈),并且通过一个理论模型将干/湿动力学耦合起来。对多模式模拟结果的集成诊断分析发现:干动力部分在低纬度地区显著减弱、在中高纬度地区增强;湿动力部分则是低纬度增强,随着纬度的增加增幅减小。研究进一步为湿动力学部分构建了一个理论模型,使用一个简单的方程揭示了潜热反馈和大气水汽之间强的非线性关系。此理论模型很好的解释了全球增暖下大气水汽的增多和静力稳定度的变化导致的极端降雨中对流潜热反馈的变化(图2)。研究结果为极端降雨气候响应的区域特征提供了定量直观的解释,系统阐明了造成极端降雨气候响应分布特征的机制,有助于改进极端降雨的气候预测。
北京大学 2021-04-11
一种多物理域特征信息融合方法
本发明公开了一种多物理域特征信息融合方法,包括:(1)通过测量工具获取工程事件中所需要的先验信息,去除其中的冗余信息,获得优化的特征信息集;(2)将优化的特征信息集中的每个特征信息值 Xi 转换成区间形式;(3)求取广义隐马尔科夫初始模型;(4)根据获得的广义隐马尔科夫初始模型λ,获取最优模型;(5)求得每个单物理域的最优的广义隐马尔科夫模型,再各单物理域最优模型参数间的耦合关系,合成联合的广义区间后验概率分布,完成获得多物理域特征信息融合。本发明的方法通过广义贝叶斯法则
华中科技大学 2021-01-12
河南省新冠肺炎疫情时空特征初步分析
河南大学黄河文明与可持续发展研究中心成立“新型冠状病毒感染肺炎疫情时空扩散研究”课题组,研究完成《河南省新型冠状病毒感染肺炎疫情时空特征初步分析》,围绕河南省此次疫情的输入和扩散过程、空间差异特征展开研究,建立新冠肺炎个体病例地理信息数据库,搜集并整理了自2020年1月21日以来我省18个省辖市卫健委公布的个体病例信息,通过数据分析得出疫情发展的初步判断。 
河南大学 2021-04-11
基于乘客出行特征感知的公交线网优化平台
北京工业大学 2021-04-14
中国空气污染防控政策成效
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。
北京师范大学 2021-02-01
海洋环境污染损害赔偿
研究对我国的海洋污染损害赔偿制度提出的建议对规范企业行为,保证企业行为的合法性、合规性和合理性,增强企业的环保意识和社会责任有十分重要的意义。
中央财经大学 2021-02-01
大气污染物来源解析技术
项目成果/简介:大气颗粒物源解析技术可定性定量解析环境受体中大气污染来源,为制定有针对性的大气污染防治政策,实现精准治污及重污染实时成因分析提供科学依据。 国家环境保护城市空气颗粒物污染防治重点实验室是环保部重 点实验室,多年从事颗粒物防治领域相关工作,拥有国内首个大气颗粒物源和受体样品库,积累 40 余个城市的大气颗粒物源与受体成分谱,保存 5000 余个颗粒物源与受体的样品及成分数据。 实验室拥有完备的颗粒物样品采集及化学分析系统。目前,大气颗粒物源解析技术已在全国 40 余个城市推广应用。其中,自主研发的二重源解析技术、因子分析-CMB 复合受体模型和 CMB-Iteration模型等新型源解析技术被《大气颗粒物来源解析技术指南(试行)》列为推荐使用模型。同时,因子分析-CMB 复合受体模型被写入美国EPA 官方公布的《EPAPMF5.0 使用指南》,相关论文被列为“关键文献”。实验室建有大气环境超级观测站,并研发了大气多组分在线源解析系统。应用范围:技术主要用于城市或区域大气颗粒物来源解析,大气污染成因分析及环境空气质量达标或改善规划,重污染成因分析及应急预案,大气污染防治决策管理支撑等。
南开大学 2021-04-11
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