陕西彬长矿业集团有限公司和西安科技大学合作。针对立井井筒在富水洛河砂岩中的施工，研究提出了采用非全深冻结法施工。通过数值模拟、理论分析、室内和现场工业性试验，确定了非全深冻结方案的冻结深度、孔距、温度等相关参数，井筒施工安全和质量得到有效保证，缩短了工期，经济效益十分明显。该成果经陕西省科技厅鉴定为国际先进水平，申请专利 2 项。该成果在陕西省彬长集团小庄煤矿主、副井防治水工程中得到成果应用，不仅为富水弱渗地层开凿立井、涌水治理摸索和积累了丰富的实践经验，而且形成了一整套系统的经验总结，发展了冻结法施工技术。

该成果主要研究了大倾角 “ 三软 ” 易燃厚煤层综放面自燃规律、基于指标气体的预测预报技术、大倾角 “ 三软 ” 易燃厚煤层综放面综合防灭火技术。并制定宝鸡秦源煤业有限公司火灾事故应急救援预案、火区综合治理技术。项目于 2008 年由陕西省科学技术厅组织的鉴定，鉴定委员会一致同意通过技术鉴定。认为该项目在大倾角 “ 三软 ” 易燃厚煤层综放面防灭火技术研究方面达到国际先进水平。

项目以沿海地区高速公路为工程背景开展研究，内容包括：沿海地区高速公路典型病害特征、病害成因的精确诊断技术、路面弯沉退化方程、基于交通量和路面弯沉退化方程的路面使用性能衰变方程、基于路面使用性能衰变方程和寿命成本分析的维修方案及３种维修关键技术，共６个方面，取得了丰硕的研究成果。其特点是：1、符合交通部《公路水路交通运输“十二五”科技发展规划》重大科技专题——新一代公路基础设施维护技术开发的研发方向，即“建设是发展，养护管理也是发展，而且是可持续发展”的新发展观。2、采用理论研究、室内外试验相结合的方

该成果 2016 年获中国机械工业科学技术一等奖。所研发的水泵水力模型通过工程应用，形成了具有完全自主知识产权的特大型水泵设计、制造、安装、运行关键技术，提升了特大型水泵装备水平。特大型水泵在我国的调水工程和排水工程中发挥着重大的作用。鉴定意见认为综合技术指标达到国际先进水平。

该项目针对现行国家认定的喹乙醇残留标示物3-甲基喹噁啉-2-羧酸，首次制出标准品，研究制订了畜禽和水产动物可食性组织及产品中残留检测方法标准2种，在国内外首次研制出基于抗体的ELISA试剂盒及试纸条3种。这些方法标准及产品已纳入国家兽药残留监控计划，在全国得到广泛应用。采用放射性示踪和液质联用技术，在国内外首次全面系统地研究了喹乙醇在大鼠、猪、鸡和鱼体内的吸收、分布、代谢和排泄规律，发现了9种新代谢产物，重新确定了喹乙醇在猪、鸡和鱼体内的残留标示物为脱二氧喹乙醇，残留靶组织为肾脏。基于上述研究结果，合成了6种新的喹乙醇主要残留物和残留标示物标准品，建立了喹乙醇及其主要残留物的化学定量分析技术，研制成功了新残留标示物的单克隆抗体，组装了ELISA检测试剂盒。鉴定专家一致认为该研究成果达到国际领先水平。 残留标示物与靶组织的确定奠定了喹乙醇残留监控的理论基础，标准品合成与检测技术的建立解决了喹乙醇残留监控的技术难题。该项目对解决兽药残留与食品安全意义重大。具有较广阔的应用前景。 成果完成时间：2015年

本项目针对我国优势传统白酒技术水平提升，运用现代生物技术和风味化学技术，通过风味物提取、分馏等样品预处理技术集成创新，结合 GC-MS 技术，建立了复杂基质中极微量化合物定性与定量技术体系；通过 GC-O 定性、GC-MS 确认、风味重组等关键技术研究，建立了我国白酒中特征风味化合物研究的共性关键技术平台；通过白酒分子微生态分析、微生物定量分析与代谢物检测等关键技术问题的研究，建立了我国白酒中风味导向微生物关键技术平台。 创新要点 建立白酒中极微量成分定性定量和 GC-O/GC-MS 研究特征风味物质的技术；风味定向，开发一批白酒中重要风味物质产生微生物。 

地下矿物资源（如煤炭）被采出后，开采区域周围岩体原始的应力平衡状态遭到破坏，使得应力重新分布并达到新的平衡，在此过程中，岩体和地表将产生移动和变形，这种现象称为“开采沉陷”。开采沉陷是典型的人类活动所诱发的环境灾害，导致矿区及其周边自然环境的污染和资源的破坏。因地下开采所引起或诱发的矿区建筑物损坏、地表沉陷、地表开裂以及山体滑坡、水资源枯竭等各种地质环境灾害，已经成为危害矿区人们生产和生活的主要灾害来源，给各矿区的经济发展和人民生命财产造成了巨大损失。据不完全统计，我国仅采煤塌陷就以 200 平方千米的速度逐年增加，这对矿区的自然环境构成了严重威胁。因此，开采沉陷区的环境资源损害评价、环境保护及治理问题，直接关系到矿区的经济发展与社会稳定，同时也关系到矿区的可持续发展，是我国各大矿区正面临的严峻的问题。       基于此，多年来，团队广泛运用开采沉陷学、环境经济学、计算机科学、信息技术等学科理论构建了一套科学、合理的开采沉陷区环境资源损害评价理论体系，结合矿区实际，本着灵活性、实用性的原则抽象出评价系统执行体系，并引入三维数据场及地理信息系统(GIS)可视化技术，开发了矿山开采沉陷环境资源损害可视化评价系统，实现了开采沉陷与环境资源损害评价一体化研究。研究成果获得山东省科技进步二等奖 1 项。

研究内容 ：该成果主要涉及城市污泥的处理及资源化利用，所开发产 品主要有污泥陶粒和轻质微孔砖两大系列。以南昌市为例，其各大污水处 理厂在 2007 年所产生的城市污泥为 300 吨/日，经本成果中所述的资源化 处理综合利用后， 将可制备 2 万方/年可用于污水处理的陶粒滤料， 其价格 为 700 元/方，可实现 1400 万元 /年的产值； 建筑陶粒 1 万方 /年，节能轻质 砖 5 万方 /年，可实现

一、 技术研发背景 （1 1 ）近年来我国垃圾焚烧飞灰产生量快速大幅增长，处置能力严重不足随着我国经济的快速发展和人民生活水平的提高，生活垃圾产生量大幅增加，年产生垃圾量约为 2.5 亿 t，占世界总量的 1/4，相当长一段时间内还将以每年8%-10%的速度增长。目前我国垃圾焚烧飞灰的处置受场地和技术的制约越来越严重，局部地区已出现不能及时安全处置或处置成本过高而不能维持运行的尴尬局面，并严重阻碍了这部分地区生活垃圾处置由传统填埋向焚烧发电的转型。 （2 2 ）垃圾焚烧飞灰属于危险废物，需得到妥善处置根据《国家危险废物名录》，垃圾焚烧飞灰属于危险废物。垃圾焚烧飞灰对环境和人类生活的危害在于其重金属不能依靠水体和土壤自身的净化作用消除，只能迁移。由于重金属容易在生物体内聚积，随着时间的推移，当重金属在生物体内积聚到一定量以后就会导致生物体畸形或导致突变，甚至生物体死亡。重金属对人体的另一危害途径是通过食物链传递。例如，生活在重金属含量较高环境下的鱼、虾体内会富集重金属，一旦这些食物被人体摄入，经过一段时间的积累，就会对人体健康造成极大的危害。特别是发生在日本的由汞污染引起的“水俣病”和由镉污染引起的“骨痛病”事件、以及在欧洲陆续发现的由重金属污染导致的一系列公共卫生健康问题，都使重金属污染引起人们广泛的关注。垃圾焚烧飞灰中的二噁英是一种非常稳定的亲脂性固体化合物，可溶于大部分有机溶剂，容易在生物体内积累。二噁英的污染具有持久性、脂溶性和蓄积性等特点。 未来随着垃圾焚烧飞灰产量的快速增加，如果不能妥善解决无害化处置垃圾焚烧飞灰的问题，不但会制约垃圾焚烧产业的健康发展，同时会对该地区的环境造成严重影响。 （3 3 ）垃圾焚烧飞灰的处置问题已经受到了国家相关部门的高度重视2016 年 10 月，国家住建部、发改委、国土部、环保部联合发文《关于进一步加强城市生活垃圾焚烧处理工作的意见》（简称《意见》），意见提出在生活垃圾设施规划建设运行过程中，应当充分考虑垃圾焚烧飞灰处置出路，鼓励跨区域合作，提出“推进区域性垃圾焚烧飞灰配套处置工程建设”，统筹生活垃圾焚烧与垃圾焚烧飞灰处置设施建设，并开展垃圾焚烧飞灰资源化利用技术的研发与应用。 （4 4 ）北京地区的垃圾焚烧飞灰处置问题十分迫切截止至 2017 年底北京市已建成并投产 5 座垃圾焚烧厂：鲁家山垃圾焚烧厂、高安屯垃圾焚烧厂、海淀大工村垃圾焚烧厂，顺义垃圾焚烧厂，南宫生活垃圾焚烧厂，2018 年北京市正在加紧推进建设阿苏卫、通州、顺义二期、密云、怀柔 5处垃圾焚烧厂，按照规划到“十三五”末，北京市垃圾焚烧飞灰年产生量将达35 万吨以上，目前北京市的垃圾焚烧飞灰处置方式主要为水泥窑协同处置和制备陶粒资源化利用，这两种处置方式的消纳能力无法满足北京市的需求，垃圾焚烧飞灰无害化处置迫在眉睫。基于以上现状，研发团队开发出了一种可安全并大规模资源化利用垃圾焚烧飞灰的新技术¬——深部胶结充填采矿协同资源化利用垃圾焚烧飞灰技术。 二、技术原理 （1 1 ） 全固废充填料强度形成机理 胶结充填采矿协同资源化利用垃圾焚烧飞灰技术充分利用了“硅的四配位同构化效应”和“复盐效应”。钙矾石（Ca 6 Al 2 (SO 4 ) 3 ·(OH) 12 ·26H 2 O）是普通水泥混凝土中最常见的复盐矿物，也是大部分地下采矿胶结充填硬化体中最常见的复盐矿物。钙矾石的溶度积常数为 1.1*10-40 。本项目组的前期研究结果表明，钙矾石在水中的饱和铝离子浓度比水淬高炉矿渣微粉在水中的饱和铝离子浓度低10 倍以上。因此在有足够 Ca2+ 、OH - 和 SO42- 离子供给的体系中，钙矾石的结晶将能持续促进水淬高炉矿渣微粉中的铝氧四面体从矿渣的玻璃体网络中体解出来，从而促进矿渣中较高聚合度的硅-铝氧四面体的链接被破坏，形成大量的活性硅氧四面体或硅氧四面体团，为发生硅的四配位同构化效应或形成 C-S-H 凝胶奠定基础。其中钢渣主要为胶凝体系要提供 Ca2+ 、OH - 和少量硅氧四面体。而钢渣中的 Mg2+ 和 Fe 2+ 在胶凝体系中起到与 Ca 2+ 类似的作用。较大量的脱硫石膏主要为体系提供源源不断的 Ca2+ 和 SO42- 。垃圾焚烧飞灰的主要成分为垃圾焚烧后产生的无机物和重金属等，当烟气净化采用干式或半干式反应法时，另含有一些反应生成物（如 CaCl 2 、CaSO 4 ）和部分未完全反应的 Ca(OH) 2 等物质。可为胶凝体系提供大量的 Ca2+ 、OH - 和 SO42- 。同时垃圾焚烧飞灰中有含量较高的 Cl- ，在矿渣水化过程中会形成含氯水化产物水化氯铝酸钙，氯盐在矿渣水化过程中会形成 NaOH 等碱性物质，提高液相碱度，促进矿渣水化的进一步进行。 （2 2 ）重金属固化的机理 胶结充填采矿协同资源化利用垃圾焚烧飞灰技术在胶凝材料的水化过程中实现了对垃圾焚烧飞灰中重金属的固化，胶凝材料的主要水化产物为钙矾石、C-S-H 凝胶和类沸石矿物等，几种产物对该体系固化重金属均有贡献。重金属元素能够以类质同象的方式进入钙矾石的晶格而被固化，而 C-S-H凝胶具有很强的吸附重金属的能力。另一方面，以砷菱铅矾-砷铅铁矾类复盐矿物（(Pb, H+ )(Al 3+ , Fe 3+ , Fe 2+ )3 (SO 42- , AsO43- )2 (OH) 6 ）为代表的含砷铅矾类复盐矿物也可以在砷、铅化合物的参与下快速消耗溶液中的 Al3+ 、Fe 3+ 、Fe 2+ 、OH - 和 SO42-等离子，因此也能促进体系中矿渣微粉、钢渣微粉和脱硫石膏的消耗，这类复盐在水中的溶解度极低。在较高 pH 值条件下，这类复盐的结晶可以使砷和铅在水中的浓度都达到饮用水的标准。近些年的研究结果还表明，砷和铅可以进入类沸石相的水化硅铝网络体中平衡电荷，或作为网络体骨干的一部分而被高度固化。 （3 3 ）二噁英固化的机理 二噁英（dioxin，DXN），化学名为二氧杂环乙烷，标准状态下一般呈白色固体，无色无味；熔点约为 303～305℃，当温度达到 705℃以上时开始分解；难溶于水，美国环保局（US EPA，1900）推荐 2，3，7，8—TCDD 的水溶解度为 19.3ng/L，易溶于有机溶剂和脂肪；二噁英的蒸气压很低，大致为 8.3×10-13 ～4.8×10 -8 mmHg，一般随取代氯原子数目的增加而降低，在大气环境中超过 80%的二噁英分布在大气颗粒物中。大部分的二噁英在生物体内不易被代谢，具有生物蓄积与生物放大作用。现行的垃圾焚烧技术的炉内温度可以达到 850℃～900℃，绝大部分二噁英已经被分解，加之二噁英具有极低的溶解度和饱和蒸汽压和极高的脂溶性，所以垃圾焚烧飞灰中二噁英通过溶解于水中和挥发传播的比例很小，只可能通过随垃圾焚烧飞灰颗粒进入土壤和水环境以造成污染，本技术通过物理包裹的方法断绝了其污染传播途径，具体为矿渣基胶凝材料-垃圾焚烧飞灰水化反应所形成的固化体系中含有大量的 C-S-H 凝胶，其紧致的结构可降低整体固化体的渗透性，把含二噁英颗粒包裹固定其中。

本课题获得了十余种具有自主知识产权的海藻多糖水解酶，并以此为工具见了海藻功能寡糖的制备工艺和生产线；制备了海洋功能寡糖(褐藻胶寡糖、卡拉胶寡糖)的标准品(聚合度2-9)，发表SCI论文6篇，中文核心论文1篇，申请发明专利3项。