成果与项目的背景及主要用途： 随着环境监测技术和管理需求的不断发展，海洋环境监测已经逐步从费时费 力的现场观测往自动在线连续监测的方向发展，我国海洋环境的在线自动监测系 统也不断得到管理部门的重视和认可。与此同时，由于海洋环境水质评价自身的 缺陷以及污染物的不断增加，海洋和环境管理对于环境评价也由原来的水质评价 往生态系统健康等环境综合评价方向发展。 技术简介： 本技术已应用于国家海洋局秦皇岛海洋环境监测中心站“浮标配套及管理系 统”项目，在河北省秦皇岛海域投放了 3 个海洋自动监测浮标，在秦皇岛北戴河 浴场的海洋环境保障工作中发挥了重要的监测预警作用。通过浮标监测与实时无 线传输预警系统联合监测水质数据保障入海排污口污染物达标排放，该系统可推 广至近海、河流、水库、水源地等各排污口监测保障水环境安全。 应用领域： 针对不同的水环境研发相应的自动监测与预警系统，主要可应用于水质污染 物监测（海水、地表水、废水、饮用水）、赤潮灾害预警、海上石油泄漏及钻井 施工安全等领域。

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。

利用农业生态工程技术，实现重金属污染农田土壤的安全和高 效利用，工矿污染区土壤重金属等污染物的生态阻断，降低和消除重金属的环 境毒害效应。我国重金属污染面积占耕地面积 20%以上，工矿企业场地污染严重。 随着经济发展和社会环境意识不断提高，污染治理和土壤保护工作将日益受到 各级政府和广大人民群众的重视，重金属污染土壤生态工程治理技术（绿色原 位修复）将具有广阔的应用前景。 技术特点与优势：重金属污染物年度年均下降 5%以上；土壤质量和生产潜 力得到恢复；生产效益（产值）比治理前提高 15%以上。绿色技术，治理与利用 同步，阻断污染危害，保持和提高土壤生产效率。 

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。 市场应用前景： 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。 

项目成果/简介:成果内容：在6项国家级项目连续支持下，创建了在多种过滤膜表面构建仿细胞膜抗污染涂层的共性技术方法。获得了多种抗污染性能优异的水净化膜，建立了自清洁油水过滤分离装置及工艺技术。抗污染不锈钢网膜滤水通量10000-60000 L/m2h，除油率99%；抗污染超大尼龙网膜处理湖泊藻类污染的除藻率可高达95%，水体透明度及处理效率比其它处理分别提高3-5倍和10

工业染料废水的处理及环境水中染料污染的去除越来越为人们所关注。因此各种生物降解及物理-化学方法，如絮凝、催化氧化、 膜过滤和吸附等，都被用于染料废水的处理，其中吸附去除法因其经济、高效、操作简便，应用最为广泛。本项目涉及的 Fe3O4 磁纳米颗粒，与纯 Fe3O4 纳米颗粒相比，吸附能力更强，可用于清除染料废水中的阴离子染料分子，此外，吸附了染料分子的磁纳米颗粒可通过使用外部磁铁迅速去除，不会引起二次污染。能为染料污染的清除提供一种高效便捷经济的工具。

内容介绍 垃圾衍生燃料及焚烧技术是以经过预处理的生活垃圾中的可燃成分 （包括塑料、橡胶、纸、纤维、木材等）为主要原料，配比适量的其它 燃料等物质制备出衍生燃料，简称RDF。与这种燃料配套使用的焚烧技术 可以回收高余热能，并且抑制二恶英低污染锅炉的排放。 该技术达到国内领先水平，可在城市生活垃

针对我国大量有机污染场地特别是有机氯污染场地遗留现状和需求，研究开发了超声波-零价铁技术及其相关设备。本技术充分利用了超声波技术的穿透力强、能量集中的优点和零价铁的强还原能力，二者协同作用可以形成类芬顿体系，可在短时间内对有机污染物进行快速处理，实现有机污染场地的快速修复，目前该技术已授权国家发明专利2项。中试设备（下图）单批处理污染土壤量为100kg，处理时间30-60min，对某农药厂场地土壤（主要污染物为有机氯化合物）进行中试处理，土壤中总有机氯污染物的去除率达到65%，各有机氯污染物在土壤

成果重点研究了污染土壤修复功能材料的高效性、配伍性、稳定性和实用性等问题。针对As、Sb污染土壤，以白炭黑为基体，开发了生物型铁基材料，其作用机制主要包括：表面络合、静电吸附、配体交换、氧化还原；针对Pb、Cu、Zn、Cd复合污染土壤，以高岭土/白炭黑为基体，开发了生物型硫化零价铁材料，其作用机制主要包括：离子交换、吸附、沉淀、矿化、表面络合；针对As、Sb、Zn、Ni、Cu复合污染土壤，以赤泥为基体，开发了含磷型修复材料，其作用机制主要包括：离子交换、吸附、表面络合；针对Pb、Cu、Zn、Cd复合污染贫瘠土壤，以硼砂为原料，开发了含硼型修复材料，其作用机制主要包括：离子交换、吸附、表面鳌合；针对多金属（Cd、Pb、Cu、Zn、Sb、As等）复合污染土壤，以白炭黑为载体，以配位、螯合、矿化沉淀、静电吸引等作用机制为导向，通过多种配方的优化组合，已开发出适用不同污染行为的稳定化材料。 目前已完成污染土壤修复示范基地2个。对东安县金江流域锑矿区周边锑、砷污染土壤采用生物性白炭黑材料和硫酸盐还原菌协同稳定化修复后，锑的稳定化率达到53.13%-92.03%，砷的稳定化率达到52.36%-70.9%；对水口山铅锌煤矿区周边多金属复合污染土壤采用含硼型白炭黑材料和红麻联合修复后，土壤中重金属含量分别降低为：Cd，75.46%、Pb，60.54%、Cu，57%、Zn，59.29%、As，44.57%，Sb，21.12%。 成果研制的稳定化材料具有高效的重金属稳定化效果，且能够显著提升农作物产量和抗逆性能；同时白炭黑材料施入土壤可以增加土壤活性硅含量、改善土壤团粒结构、增强土壤通透性、提高土壤水肥涵养能力等。

本技术以人体所需、地壳中丰富的元素组分为原料，采用简便的合成技术制备出新型纳米环境修复材料，可用于有机污染物、重金属及微生物等复合污染的水土治理，尤其适用于农田修复。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 以人体所需、地壳中丰富的元素组分为原料，采用简便的合成技术制备出新型纳米环境修复材料，可用于有机污染物、重金属及微生物等复合污染的水土治理，尤其适用于农田修复。该材料与技术历经十年研发，已具备工业生产和规模化应用条件，先后在福建和广东等地完成中试生产和农田治理应用试验。镉污染农田经1次治理后，水稻粒中镉含量降低35%左右，且产量增产达25%以上。 材料在污染治理中具有下列特色和优势： 1、材料来源丰富、成本低，易制备； 2、环境友好，不含有毒有害的过渡金属组分； 3、可实现有机物、重金属和致病微生物等多元复合污染物同步修复； 4、操作简单，无需外部能量激发和特定设备； 5、还可以兼作作肥料增强土壤肥力，达到农作物的增产之效。