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。

成果简介： 重金属污染已成为严重困扰我国农业生产的重要因素之一，目前受重金属污染的耕地面积约为2000万公顷（约占耕地总面积1/5），以镉、铅影响更大。传统的物理化学修复方法效率低、代价大，还容易带来二次污染。本团队针对以上重金属治理难题，开发出了复合生物高分子修复技术。该技术针对作物不同的生育期，反向调节生物高分子的分子量以及DL单体构型比例，根据需求

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。

由于环境、耕地污染等原因，稻谷、小麦等粮食及茶叶等农产品纷纷面临重金属 Cd、Pb 等含量过高甚至超标的问题，重金属在人体内经过常年积累，会对居民健康造成严重的伤害。在食品加工过程中，采用绿色安全的方法脱除重金属，是解决此类问题的重要途径之一。 创新要点 ①开发了符合食品法律法规的高效、安全的复合重金属脱除剂； ②针对不同原料特性（颗粒、粉体、流体），研发了不同的脱除工艺与装备； ③开发了无二次污染的重金属固化回收技术；197 ④整体技术通过了中国粮油协会组织的鉴定（中粮油学评字[2015]第 29号），处于国际领先水平。

本实用新型公开了一种基于多个工作电极的饮用水重金属自动检测装置，包括水路模块、微处理器、多传感器模块、电化学检测模块和信号采集模块；多传感器模块包括多个工作电极、一个参比电极和一个对电极；电化学检测模块包括恒电位模块、有源屏蔽电路、电极自检模块和局部自检模块；信号采集模块包括多量程I/V变换电路、滤波调零及电压放大电路、16位A/D变换电路、16位D/A变换电路和16位电平转换电路；水路模块包括测试腔和电磁阀控制模块；该检测装置实现了饮用水多种重金属的长时间稳定检测，方便饮用水安全的长期监测，应用前景巨大。

近些年来，在我国经济高速发展的同时，环境污染问题也日益严重。涉及众多工业领域（如矿冶、机械制造、化工、电子、电镀、仪表等）的重金属废水（如含氟、氰、铬、汞等废水）是对环境污染最严重和对人类危害最大的工业废水。但由于不同的工业产生的重金属污染源多种多样，重金属废水的体系十分复杂，很难找到一种适用于所有重金属废水体系的处理方法；另外，目前最常用的重金属废水的化学处理法由于需要再次添加化学药剂（如混/絮凝剂、重金属沉淀剂(如钙盐、钡盐等）)，不仅使处理成本大幅提高，同时存在对环境二次再污染的可能以及产生的含重金属污泥难以处理等诸多问题，因此，经济、高效且可持续的重金属废水的处理方法一直是我国这些年的研究热点。 和传统的化学处理法相比，应用电化学方法治理工业废水，具有无需添加氧化剂、絮凝剂等化学药品、设备体积小、占地面积小、操作简单灵活、排污量小等优点，不仅可用于处理无机污染物，也可用于处理有机污染物，特别是一些无法用生物降解的有毒有机物。另外，用电还原法处理一些重金属时还可回收废水中的金属。因此电化学方法越来越多的被用于重金属废水的处理中。用于重金属废水处理的电化学方法包括电解法（氧化或还原）、电气俘法、电凝聚法和电渗析法等。基本原理是在外电压的作用下,利用可溶性阳极(通常为铁或铝阳极)产生的阳离子在溶液中水解、聚合生成一系列既具有絮凝作用、又能有效吸附水中的有机污染物及其他胶体物质的聚合物。另外，在外加电压下，另一边的阴极（如铝阴极）可同时产生气体(如氢气、氧气、氯气等)，气体的微小气泡又可起到气浮或杀菌的作用（如图1所示），更加提高废水的处理效果。

目前重金属及含砷废水的处理是世界性难题，缺乏有效的处理技术，尽管生物法、电解法、混凝、吸附、反渗透技术等能达到一定的处理效果，但存在处理成本过高、能耗大 、操作困难、易产生二次污染的问题，难以被企业接受。本项目针对混合重金属废水处理成本高、出水难达标的难题，基于纳米铁(nZVI)的核壳结构理论，合成一种经济高效、协同去除废水中多种金属的高活性铁基材料，即结构态羟基活性亚铁（SRF），具有大于传统材料10000倍以上的比表面积和界面反应活性，它具有纳米铁的反应活性，但是克服了纳米铁昂贵的成本，对废水中的重金属离子具有高效网捕功能。但避免了表面钝化、团聚带来的nZVI活性降低、颗粒增大、反应效率低的问题。SRF是无毒、无害、无污染的绿色试剂，通过吸附、还原、共沉淀的方法去同步除水中的重金属离子和砷，而且适用pH范围广，产泥量少，成本低。能广泛适用于各类重金属工业废水处理（如冶金、电镀、化工、电路板、皮革等行业产生的重金属废水），并有利于实现金属资源化利用，具有较好的市场前景。 课题组相继承担国家级项目（863计划项目3项、国家自然科学基金2项、国家科技支撑计划2项）和省部级项目（上海市、教育部、江苏省）二十余项，并获得上海市技术发明一等奖一项，上海市技术发明二等奖一项，中国国际工业博览会创新奖一项。目前拥有难降解工业废水处理处理及相关领域发明专利十多项。课题组目前主要研究难降解工业废水深度处理相关课题，在金属废水处理方面，已承担自然科学基金项目“纳米铁壳层物种反应活性及原位矿物转化同步除砷机制”。 市场前景： 近年来我国经济快速发展，工业布局、产业结构没有明显改善，工业生产工艺、污染治理水平没有有效提高，全国涉重金属重点行业产能产量持续增加，重金属污染物排放量（铅除外）仍在增加，一些污染物排放量增幅还很大（汞增幅为26％）。我国重金属污染较为严重，主要体现在以下两个方面：一是重金属污染物产生和排放量大，根据第一次全国污染源普查结果，2007年全国废水中铅、汞、镉、铬、砷等五种重金属产生量为2.54万吨，排放量近900（897.3）吨。大气中上述五种重金属污染物排放量约9500吨。列入国家危险废物名录中含上述五种重金属的危险废物产生量为1690万吨。再一个是重金属污染的危害是影响较为突出，重金属土壤污染会导致农作物中重金属超标，从而影响人体健康；一些地方由于重金属的大气污染或水污染导致人体健康受到损害或威胁，对群众健康造成了严重威胁。据统计，在2011年1到8月，全国发生了11起重金属污染事件，对周边生态环境的影响范围之广、对民众生命健康的危害之大，引发了社会的高度关注。 环境污染事故的发生也多为工业污水事故，为了有效地改善水质，中国每年用于水资源保护项目的资金近千亿元。传统的水处理工艺很难满足水处理方面的要求，新兴的污水深度处理技术在价格与处理效率上存在一定的缺陷，开发成熟廉价的污水处理技术及其配套产业设备等具有广阔的商业市场。目前市场上存在多种应用于工业金属废水处理的技术手段，深度处理技术种类多，没有形成一种主导的技术手段，所以废水深度处理领域具有强大的竞争优势。而且，重金属废水处理系统工艺复杂，运营成本高，废水中重金属含量超标，不能达标排放，排到环境中污染土壤和水源，有价值的金属白白流失，难以回收，废水处理产生的重金属污泥成为危险废弃物，处置要求严格花费高。因此，开发技术成熟、成本低廉的金属废水处理技术具有广阔的应用市场，且市场需求大，进驻门槛低。本项目研发的多羟基亚铁材料技术，具有技术成熟，投资、运行成本低等优势，高效处理重金属以及含砷废水，广泛适用于各类重金属工业废水处理，回收重金属，实现循环经济与清洁生产，在重金属废水深度处理领域具有强大的竞争优势。

本实用新型公开了一种延长重金属离子击穿时间的填埋场防渗系统，该系统包括防渗垫层、数字直流电源、电流传感器、计算机和报警装置；防渗垫层包括由下至上层叠的下部外层高密度聚乙烯土工膜、下部导电土工布、中间膨润粘土层、上部导电土工布、上部外层高密度聚乙烯土工膜；上部导电土工布与数字直流电源负极连接作为阴极，下部导电土工布与数字直流电源正极连接作为阳极。通过上部和下部导电土工布对中间防渗垫层施加电场力，使得重金属等污染离子反向运动，从而极大地延长防渗垫层的使用寿命。中间膨润粘土层在电场力的作用下微观结构由原来的絮凝结构变为颗粒堆积结构，更好地防止污染物的迁移扩散。