本发明公开了一种土壤重金属吸附剂及其制备方法，所述土壤 重金属吸附剂的密度小于 1g/cm3，所述土壤重金属吸附剂包括质量比 为 1:1～100000:1 的漂浮核以及杂化材料，其中，所述漂浮核的粒径为 10μm～2000μm，密度小于 0.5g/cm3；所述杂化材料包覆于所述漂浮 核的外表面；所述杂化材料包括 0.001wt％～20wt％的具有螯合基团的 有机高分子以及 99.999wt％～80wt％的纳米无机化合物。本发明还公

含有重金属离子及高 COD 污水治理，一直是污水处理行业面临的难题，其废水治理方法虽然有十几种，相比较而言，吸附法简便、实用，应用最多 ( 约占 90%)，但吸附法在应用中主要受限于材料的吸附效能。具有多孔、大比表面和丰富表面官能团的材料是优异的重金属离子吸附材料，但缺乏同时具备高吸附效能和高性价比的吸附剂。本项目以天然多孔材料为核心，引入阴或阳离子活性官能团，制备了一种具有吸附净化、絮凝分离双重功能的高效污水处理剂，既解决了现有絮凝剂没有吸附净化效能的难题；又解决了传统材料粉尘大且无法絮凝分离的技术瓶颈。具有溶解速度快、使用方便等特点，可与污  水直接搅拌接触，实现水体净化目标，大大简化了污水处理过程中传统絮凝剂的溶解、添加过程。特别  适用于不具备安装大型溶解装置的施工现场、已有污水处理体系改造或提标等污水处理工程等应用领域。

基于以废治废的环保理念，利用农业废弃物黄豆粕（大豆炼油后的副产品）制备廉价高效的改性   黄豆粕吸附剂，用于去除废水中的重金属铜，去除率高达   95.68%。改性黄豆粕吸附剂的开发，第一符合循环经济的理念，实现了黄豆粕的资源化利用；第二解决了环境污染问题，变废为宝，达到以废（废 弃物） 治废（废水）的效果。

1.痛点问题 我国水体重金属污染给区域环境造成了一定危害，也给人体健康和生态安全带来了潜在威胁。目前，我国制定区域污废水重金属排放总量控制目标的方法采用目标总量管理模式，忽略了水体水质和底泥质量的约束性；如果考虑上述约束，又缺乏相应的技术手段支撑。特别地，能够预测含重金属污水进入河流后对水质和底质质量的影响，以及根据生态系统保护和修复目标确定污染减排控制要求等定量分析工具的缺失，制约了水污染控制与管理的精细化和精准化发展。为解决重金属容量总量管理和污染控制缺乏决策工具的问题，开发了河流重金属迁移转化的一维分相模型，以支持河流重金属污染过程模拟与相应容量总量定量计算。 2.解决方案 由于河流中重金属的演化规律非常复杂，影响因素众多，因此目前国内外对于河流中重金属数值模拟的研究尚不完善。考虑到基于化学反应动力学机理的模型构建复杂且不易与管理工作结合，而基于化学热力学平衡机理的模型存在过度简化从而不满足控制需求等问题，本项目采用迁移转化动力学机理予以建模。特别地，针对重金属在受纳河流中存在溶解态、悬浮颗粒态和底泥沉淀态的赋存特征，本项目突破已有经验模型、整体模型的局限，采用了分相模型的形式。 所开发的模型软件可用于定量刻画河流中重金属动态迁移转化规律。该模型系统具有分相特征，将河流体系划分为水相和底泥相，同时考虑推流迁移、纵向弥散、沉降作用、再悬浮作用，以及重金属在水相和底泥相之间的吸附解析作用等核心机理。采用一阶隐式欧拉算法实现模型的正向数值求解和预测，用于量化一维河流水相和底泥相中重金属在时间和空间上的迁移转化过程。 针对在流域/区域尺度上开展河流重金属污染管控的需求，本项目在构建重金属模拟模型的基础上，进一步开发了基于蒙特卡洛模拟的逆向算法，可用于估算同时满足水质和泥质要求的污染源最大排放量。当针对河流保护对象给定水质和泥质双重保护目标时，本项目开发的软件可作为在水相和底泥相浓度限值约束下控制排污口重金属总量的计算工具。 合作需求 （1）寻求在水污染监测与环境管理系统研发、生产、销售及运营服务的企业开展技术研发合作； （2）寻求在生态环境、水利、市政等政府部门或事业单位及受环保部门重点监管的污染源企业的环境监测与管理相关应用场景对接资源。

污水处理、石油化工、煤气和煤炭焦化、有色金属冶炼等行业在生产过程中往往向大气排放大量的硫化物。这些硫化物，一方面是宝贵的化工原料，另一方面又是污染环境的有害物质。硫在环境中大量以硫化氢、硫氧化物及有机硫形式存在，很多硫化物具有刺激性气味，严重影响大气环境、植物生长以及居民的日常生活。所以，严格控制这些重点行业排放含硫化物的气体，对保护环境具有十分重大的意义。 北京化工大学开发了新型含硫化物工业废气绿色净化工艺，并对脱除的硫化物进行综合利用，达到防治与资源化的双重目标。 北京化工大学研制了新型复合液体脱硫剂，开发了湿法氧化脱硫异相处理新工艺，克服醇胺吸收法及湿法催化氧化（如PDS法）等均相处理硫化氢方法中脱硫剂组成配制复杂、易降解、易流失、需要定期补给脱硫剂活性成分和脱硫工艺必须严格控制脱硫剂水反应液的酸碱度等缺陷，实现反应净化及副产物的自动分离，直接将复合气体组分中含硫成分转化为单质硫，避免脱硫过程工艺长、能耗大、设备腐蚀、脱硫剂降解、被水稀释而导致脱硫剂成分变化和流失的二次污染等问题，达到气体净化及资源化的目标。 技术指标为1、可处理废气指标: 硫化氢气体含量为0～100％（wt）；2、脱硫剂指标: 热稳定性≤200℃，粘度≤100mPa·S，含水量≤20ppm，活性成分≥25％（wt/wt）；3、工艺指标：温度为室温～200℃，压力为常压，空速为200～2000h-1；4、经济指标：脱硫率≥99％，硫磺纯度≥99％，使用寿命≥3年。应用范围为石油炼厂气脱硫，天然气、焦炉煤气脱硫，废水处理末端废气的治理。本项目的核心是应用异相在线分离技术。脱硫剂合成工艺简单且性能稳定，脱硫工艺具有脱硫剂流失性小、节约用水、反应分离一体化、工艺流程短及不造成二次污染的特点，能够替代传统液体脱硫剂，应用于石化炼厂气、天然气、焦炉煤气等的高浓度脱硫，也可以用于石化工业等废水处理末端低浓度有毒废气的现场处理，充分表现出适用范围广、效率高、节水、无二次污染、易再生循环使用等方面的优点，具有重大的环境保护功能，市场前景相当广阔。制作单元化操作设备与工艺，根据不同需求实施单元组合集成，设备投资小，在精细化工及资源环境领域的广泛使用将产生巨大经济效益和社会效益。

基于目前世界上亟需解决的环境污染和能源危机两大问题，开发一种同时净化环境与能源转化的装置将具有巨大的应用潜力。因此对于水体环境污染处理和清洁能源生产本课题组已开发出有效的技术——光电催化有机污染物降解协同产氢。开发了新型金属氧化物纳米管阵列异质结杂化光电催化体系,在电场诱导下，使光生电子与空穴分别于阴极和阳极氧化降解有机污染物与析氢，实现光电催化同步去污与制氢。通过增强纳米管阵列与基底相互作用，纳米管本体结晶度提高或单晶化，纳米管管壁表面形成异质结光催化杂化体系和导电碳基材料的修饰等途径，提高光生电子传输速率，促成电子与空穴有效分离，拓宽体系的光响应范围，提高光的吸收效率与量子效率。结合表征等手段及分析，阐明光电催化体系的构效关系，设计出高效、稳定的新型光电催化构筑应用于污水的资源化。通过两个反应过程的相互促进，不仅提高了光催化效率，而且符合变“废”为宝的绿色能源化学理念；构建了新型光催化反应器和高性能光电催化剂；发展了光电协同催化理论在同步去污-制氢反应中的应用。

1. 痛点问题 水中内分泌干扰物、微囊藻毒素等微量有毒污染物对生态环境和人体健康带来潜在不利影响，已经演变成为全球性关注的重大环境问题。因此，发展微量有毒污染物的快速监测技术，对于应对微量有毒污染物环境与健康风险具有重要的支撑作用和现实意义。 仪器分析技术是水中微量有毒污染物标准检测技术，然而这类技术需要昂贵的仪器，冗长费力的样品准备过程和专业的操作人员，限制了此类技术在污染事故应急、现场快速监测等领域的应用。此外，对于总微囊藻毒素这类包含上百种结构变异体的混合物，依赖于化合物结构实现浓度分析的仪器分析技术无法穷尽，特别是捕捉到尚未鉴定出来的微囊藻毒素变异体。免疫分析技术利用抗体对抗原的特异性亲和作用，可实现对一种或一类微量污染物的快速高灵敏分析。基于免疫分析原理构建的酶联免疫检测试剂盒具有快速、高灵敏、操作简便、易于标准化等优点，其核心是抗体材料。特别是，为了筛查总微囊藻毒素结构变异体并预警蓝藻水华，美国环境保护署于2016年公布了最新的未管制污染物监测规则，其明确推荐发展基于酶联免疫检测试剂盒的总微囊藻毒素快速检测方法，其中，具有微囊藻毒素结构变异体广谱识别能力的抗体是发展该技术的核心材料支撑。 本项目攻克水中微量有毒污染物免疫检测中的关键瓶颈，有望解决现有技术痛点，为发展水中微量有毒污染物快速ELISA检测技术提供支撑。 2. 解决方案 针对水中蓝藻毒素，发明了一种广谱型微囊藻毒素单克隆抗体及其制备方法。该抗体能够特异性识别总微囊藻毒素与节球藻毒素Adda基团，检出限达到0.1 ng/ml，对12种微囊藻毒素结构变异体交叉反应率55~125%，线性范围跨越一个数量级，为研发总微囊藻毒素ELISA试剂盒提供了材料支撑。针对水中痕量内分泌干扰物，发明了固相识别雌激素受体的雌二醇衍生物筛选方法，可以筛选出与雌激素受体具有高特异性高亲和力的衍生物，进而可以缩短固相雌二醇与雌激素受体结合的时间，增加体外环境下的结合稳定性与亲和力；建立了一种利用间接竞争ELISA 高通量快速筛查多种内分泌干扰物的方法，可以实现水中多种内分泌干扰物的同步快速检测，典型标准曲线测试结果显示该方法对双酚A检出限为3.6 μg/L，定量检测区间为8.2-264.7 μg/L；对雌二醇检出限为3.2 μg/L，定量检测区间为4.2-12.0 μg/L；对壬基酚检出限为24.8 μg/L，定量检测区间为8.2-264.7 μg/L。 合作需求 1、寻求在水环境监测系统研发、生产和销售及运营服务的企业开展技术研发合作； 2、寻求在生态环境、水利、市政等政府部门或事业单位及受环保部门重点监管的污染源企业的环境监测相关应用场景对接资源。

本技术的功能是这样实现的：对雨水排放口作一定改造，在雨水口两侧设置雨水滞留小室和溢流堰，使初期雨水流入小室并截留污染物，后期雨水通过溢流堰直接进入水体。雨水滞留小室是一种生物填料床，能有效截留有机污染物并生物降解。本技术的效果是：无机械、电子设备，结构简单，效果可靠，维护方便，可显著去除初期雨水颗粒有机物，适用于控制城市景观河初期雨水污染物的入河量。

该成果围绕燃煤电厂燃烧后深度节水节能和净化技术开展系列新技术研发工作，包括开发了一套综合考虑水系统、热力系统和烟气系统的综合模拟仿真平台，开发了烟气－乏汽提质利用新工艺、节能型废水零排放技术、褐煤机组全链条取水工艺，在此基础上研发了均流式静电除尘器、低能耗烟气换热器及吸收式热泵系统等关键部件，同时基于多维多尺度多物理场及人工智能算法，开发出环保岛数字孪生技术。部分产品已完成小试、中试，静电除尘器已实现产业化。 该成果围绕燃煤电厂燃烧后深度节水节能和净化技术开展系列新技术研发工作，包括开发了一套综合考虑水系统、热力系统和烟气系统的综合模拟仿真平台，开发了烟气－乏汽提质利用新工艺、节能型废水零排放技术、褐煤机组全链条取水工艺，在此基础上研发了均流式静电除尘器、低能耗烟气换热器及吸收式热泵系统等关键部件，同时基于多维多尺度多物理场及人工智能算法，开发出环保岛数字孪生技术。部分产品已完成小试、中试，静电除尘器已实现产业化。