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成果與項目的背景及主要用途： 隨著環境監測技術和管理需求的不斷發展，海洋環境監測已經逐步從費時費 力的現場觀測往自動在線連續監測的方向發展，我國海洋環境的在線自動監測系 統也不斷得到管理部門的重視和認可。與此同時，由于海洋環境水質評價自身的 缺陷以及污染物的不斷增加，海洋和環境管理對于環境評價也由原來的水質評價 往生態系統健康等環境綜合評價方向發展。 技術簡介： 本技術已應用于國家海洋局秦皇島海洋環境監測中心站“浮標配套及管理系 統”項目，在河北省秦皇島海域投放了 3 個海洋自動監測浮標，在秦皇島北戴河 浴場的海洋環境保障工作中發揮了重要的監測預警作用。通過浮標監測與實時無 線傳輸預警系統聯合監測水質數據保障入海排污口污染物達標排放，該系統可推 廣至近海、河流、水庫、水源地等各排污口監測保障水環境安全。 應用領域： 針對不同的水環境研發相應的自動監測與預警系統，主要可應用于水質污染 物監測（海水、地表水、廢水、飲用水）、赤潮災害預警、海上石油泄漏及鉆井 施工安全等領域。

2020年3月19日，《自然-通訊》（Nature Communications）雜志在線發表了北京師范大學地理科學學部何春陽教授團隊的最新研究成果，定量評估和揭示了中國空氣污染防控政策成效，指出中國依然需要在未來實施更強有力的空氣質量控制政策。該論文題為“中國需要進一步改善空氣質量以減少PM2.5污染導致的人口死亡（Stronger policy required to substantially reduce deaths from PM2.5 pollution in China）”。 PM2.5污染是指直徑小于2.5μm的細顆粒物散布在空氣中，進而影響人類福祉與健康的現象。聯合國可持續發展目標3.9明確指出，到2030年，需要實質性地減少危險化學品以及空氣、水和土壤污染導致的死亡和患病人數。根據全球疾病負擔項目最新的測算結果，中國每年有近一百萬人死于PM2.5污染。為了控制空氣污染及其負面影響，國務院于2013年施行了“大氣污染防治行動計劃”（以下簡稱“大氣十條”），計劃到2017年將城市中的PM2.5濃度降低10-25%。該計劃的整體投入約1.7萬億人民幣（約合2700億美元），覆蓋了中國三百多個地級行政區，橫跨能源、工業、交通、法律和法規等多個部門，是一項前所未有的空氣污染防治行動。2018年，中國生態環境部宣布該計劃設定的PM2.5濃度控制目標順利達成。然而，“大氣十條”相關的PM2.5污染防控所帶來的健康效益依然缺乏定論。 評價“大氣十條”健康效益的難點在于，PM2.5污染致死人數受PM2.5濃度、人口數量、年齡結構和疾病死亡率等多個因素的共同影響。目前已有研究往往使用PM2.5污染致死人數在2013-2017年的變化量來近似表示“大氣十條”所帶來的健康效益，也有研究通過假設其它因素不變來量化PM2.5濃度變化的影響。但是，這些研究都很難區分各個因素的相對貢獻，部分結果甚至相互矛盾。施行“大氣十條”究竟產生了多少健康效益依然缺乏定論。 為此，該研究結合長期的PM2.5監測數據和最新的流行病學模型，對比了實施“大氣十條”前后（2000-2013和2013-2017）中國PM2.5污染致死人數的變化趨勢。同時使用解構的思路量化了PM2.5濃度、人口數量、年齡結構和疾病死亡率等因素對于PM2.5污染致死人數變化趨勢的影響，全面揭示了“大氣十條”通過減緩PM2.5污染所產生的健康效益。結果表明，中國的PM2.5污染致死人數在2000-2017年總體呈現增加趨勢，從2000年的71.4萬人增加到了2017年的97.1萬人，增加了36.1%，年均增長率為1.8%。“大氣十條”實施以后中國的PM2.5污染致死人數依然呈現增加趨勢，但是年均增長率在2013年以后有所下降。2000-2013年，中國的PM2.5污染致死人數新增了22.1萬人，年均增長率為2.1%。而在2013-2017年，中國PM2.5污染致死人數增加了3.6萬人，其年均增長率為1.0%，明顯低于實施“大氣十條”之前的水平。進一步的解構分析表明，由于實施“大氣十條”后PM2.5濃度降低，2017年的PM2.5污染致死人數比2013年減少了6.4萬人。 在此基礎上，該研究進一步探索了2030年PM2.5污染致死人數在兩種不同的PM2.5控制政策情景（趨勢情景和強力政策情景）下的變化趨勢。研究假設趨勢情景中，中國會延續現有的空氣質量控制力度，人口加權的PM2.5濃度會在2030年逐漸降低到35μg/m3（中國現行的空氣質量標準）。而在強力政策情境中，中國會采取更加嚴格的空氣污染控制政策，人口加權的PM2.5濃度會在2030年大幅度降低至10μg/m3（世界衛生組織公布的空氣質量標準）。與此同時，人口和年齡結構按照現有趨勢發展，而疾病死亡率由于醫療保健水平的提高而進一步降低。該研究的預測結果表明，趨勢情景中PM2.5污染致死人數將在2030年達到95.3萬人，僅比2017年降低了2%。而在強力政策情景中，PM2.5污染致死人數將在2030年達到55.0萬人，比2017年降低了40%以上。這意味著，如果延續當前政策趨勢，雖然PM2.5濃度依然會有所下降，但是由于老齡化等其它因素的影響，PM2.5污染致死人數依然很難實現可持續發展目標3.9所提到的“實質性”降低的目標。中國依然需要在未來實施更強有力的空氣質量控制政策，才能夠一定程度上抵消老齡化等因素的影響，使得PM2.5污染致死人數“實質性”地下降（圖2）。 該研究的主要貢獻是通過解構分析全面認識了PM2.5濃度、人口數量、年齡結構和疾病死亡率等多個因素對PM2.5污染致死人數變化的影響，進而準確地估算了施行“大氣十條”所帶來的健康效益。同時，該研究還綜合考慮了各個影響因素的變化，對未來PM2.5污染致死人數進行了預測，為中國制定未來的環境政策，實現相關的聯合國可持續發展目標提供了重要參考。

利用農業生態工程技術，實現重金屬污染農田土壤的安全和高 效利用，工礦污染區土壤重金屬等污染物的生態阻斷，降低和消除重金屬的環 境毒害效應。我國重金屬污染面積占耕地面積 20%以上，工礦企業場地污染嚴重。 隨著經濟發展和社會環境意識不斷提高，污染治理和土壤保護工作將日益受到 各級政府和廣大人民群眾的重視，重金屬污染土壤生態工程治理技術（綠色原 位修復）將具有廣闊的應用前景。 技術特點與優勢：重金屬污染物年度年均下降 5%以上；土壤質量和生產潛 力得到恢復；生產效益（產值）比治理前提高 15%以上。綠色技術，治理與利用 同步，阻斷污染危害，保持和提高土壤生產效率。 

大氣顆粒物源解析技術可定性定量解析環境受體中大氣污染來 源，為制定有針對性的大氣污染防治政策，實現精準治污及重污染實 時成因分析提供科學依據。 國家環境保護城市空氣顆粒物污染防治重點實驗室是環保部重 點實驗室，多年從事顆粒物防治領域相關工作，擁有國內首個大氣顆 粒物源和受體樣品庫，積累 40 余個城市的大氣顆粒物源與受體成分 譜，保存 5000 余個顆粒物源與受體的樣品及成分數據。 實驗室擁有完備的顆粒物樣品采集及化學分析系統。目前，大氣 顆粒物源解析技術已在全國 40 余個城市推廣應用。其中，自主研發 的二重源解析技術、因子分析-CMB 復合受體模型和 CMB-Iteration 模型等新型源解析技術被《大氣顆粒物來源解析技術指南（試行）》 列為推薦使用模型。同時，因子分析-CMB 復合受體模型被寫入美國 EPA 官方公布的《EPAPMF5.0 使用指南》，相關論文被列為“關鍵文 獻”。實驗室建有大氣環境超級觀測站，并研發了大氣多組分在線源 解析系統。 市場應用前景： 技術主要用于城市或區域大氣顆粒物來源解析，大氣污染成因 分析及環境空氣質量達標或改善規劃，重污染成因分析及應急預案， 大氣污染防治決策管理支撐等。 

項目成果/簡介:成果內容：在6項國家級項目連續支持下，創建了在多種過濾膜表面構建仿細胞膜抗污染涂層的共性技術方法。獲得了多種抗污染性能優異的水凈化膜，建立了自清潔油水過濾分離裝置及工藝技術。抗污染不銹鋼網膜濾水通量10000-60000 L/m2h，除油率99%；抗污染超大尼龍網膜處理湖泊藻類污染的除藻率可高達95%，水體透明度及處理效率比其它處理分別提高3-5倍和10

工業染料廢水的處理及環境水中染料污染的去除越來越為人們所關注。因此各種生物降解及物理-化學方法，如絮凝、催化氧化、 膜過濾和吸附等，都被用于染料廢水的處理，其中吸附去除法因其經濟、高效、操作簡便，應用最為廣泛。本項目涉及的 Fe3O4 磁納米顆粒，與純 Fe3O4 納米顆粒相比，吸附能力更強，可用于清除染料廢水中的陰離子染料分子，此外，吸附了染料分子的磁納米顆粒可通過使用外部磁鐵迅速去除，不會引起二次污染。能為染料污染的清除提供一種高效便捷經濟的工具。

內容介紹 垃圾衍生燃料及焚燒技術是以經過預處理的生活垃圾中的可燃成分 （包括塑料、橡膠、紙、纖維、木材等）為主要原料，配比適量的其它 燃料等物質制備出衍生燃料，簡稱RDF。與這種燃料配套使用的焚燒技術 可以回收高余熱能，并且抑制二惡英低污染鍋爐的排放。 該技術達到國內領先水平，可在城市生活垃

針對我國大量有機污染場地特別是有機氯污染場地遺留現狀和需求，研究開發了超聲波-零價鐵技術及其相關設備。本技術充分利用了超聲波技術的穿透力強、能量集中的優點和零價鐵的強還原能力，二者協同作用可以形成類芬頓體系，可在短時間內對有機污染物進行快速處理，實現有機污染場地的快速修復，目前該技術已授權國家發明專利2項。中試設備（下圖）單批處理污染土壤量為100kg，處理時間30-60min，對某農藥廠場地土壤（主要污染物為有機氯化合物）進行中試處理，土壤中總有機氯污染物的去除率達到65%，各有機氯污染物在土壤

成果重點研究了污染土壤修復功能材料的高效性、配伍性、穩定性和實用性等問題。針對As、Sb污染土壤，以白炭黑為基體，開發了生物型鐵基材料，其作用機制主要包括：表面絡合、靜電吸附、配體交換、氧化還原；針對Pb、Cu、Zn、Cd復合污染土壤，以高嶺土/白炭黑為基體，開發了生物型硫化零價鐵材料，其作用機制主要包括：離子交換、吸附、沉淀、礦化、表面絡合；針對As、Sb、Zn、Ni、Cu復合污染土壤，以赤泥為基體，開發了含磷型修復材料，其作用機制主要包括：離子交換、吸附、表面絡合；針對Pb、Cu、Zn、Cd復合污染貧瘠土壤，以硼砂為原料，開發了含硼型修復材料，其作用機制主要包括：離子交換、吸附、表面鰲合；針對多金屬（Cd、Pb、Cu、Zn、Sb、As等）復合污染土壤，以白炭黑為載體，以配位、螯合、礦化沉淀、靜電吸引等作用機制為導向，通過多種配方的優化組合，已開發出適用不同污染行為的穩定化材料。 目前已完成污染土壤修復示范基地2個。對東安縣金江流域銻礦區周邊銻、砷污染土壤采用生物性白炭黑材料和硫酸鹽還原菌協同穩定化修復后，銻的穩定化率達到53.13%-92.03%，砷的穩定化率達到52.36%-70.9%；對水口山鉛鋅煤礦區周邊多金屬復合污染土壤采用含硼型白炭黑材料和紅麻聯合修復后，土壤中重金屬含量分別降低為：Cd，75.46%、Pb，60.54%、Cu，57%、Zn，59.29%、As，44.57%，Sb，21.12%。 成果研制的穩定化材料具有高效的重金屬穩定化效果，且能夠顯著提升農作物產量和抗逆性能；同時白炭黑材料施入土壤可以增加土壤活性硅含量、改善土壤團粒結構、增強土壤通透性、提高土壤水肥涵養能力等。

本技術以人體所需、地殼中豐富的元素組分為原料，采用簡便的合成技術制備出新型納米環境修復材料，可用于有機污染物、重金屬及微生物等復合污染的水土治理，尤其適用于農田修復。 一、項目分類 關鍵核心技術突破 二、成果簡介 以人體所需、地殼中豐富的元素組分為原料，采用簡便的合成技術制備出新型納米環境修復材料，可用于有機污染物、重金屬及微生物等復合污染的水土治理，尤其適用于農田修復。該材料與技術歷經十年研發，已具備工業生產和規模化應用條件，先后在福建和廣東等地完成中試生產和農田治理應用試驗。鎘污染農田經1次治理后，水稻粒中鎘含量降低35%左右，且產量增產達25%以上。 材料在污染治理中具有下列特色和優勢： 1、材料來源豐富、成本低，易制備； 2、環境友好，不含有毒有害的過渡金屬組分； 3、可實現有機物、重金屬和致病微生物等多元復合污染物同步修復； 4、操作簡單，無需外部能量激發和特定設備； 5、還可以兼作作肥料增強土壤肥力，達到農作物的增產之效。