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針對隧道施工中頻發的突水災害預測與控制難題，提出了隧道前方含水量 定性定量識別方法，研發了復合激電儀預報設備，建立了地質綜合超前預報體 系。攻克了突涌水治理中導水通道高分辨率探查技術難題，研發了高早強富水 破碎巖體注漿加固堵水材料與硅膠注漿材料，針對富水斷層破碎帶、節理裂隙、 巖溶管道及孔隙微裂隙涌水，提出了 4 種關鍵治理技術及新工藝；建立了以物 探為先導，新型材料與特種工藝為手段，圍巖安全控制為目標的突涌水綜合治 理實用技術體系，成果獲得國家科技進步二等獎和省科技進步一等獎。 該技術先后在在青島膠州灣海底隧道、湖北滬蓉西高速公路、宜萬鐵路、 北京地鐵奧運支線、大慶至廣州高速公路、三峽翻壩公路、宜巴高速公路、山 西靈山高速公路及江邊電站引水隧洞等工程中得到了應用，取得了顯著經濟社 會效益。

本專利公開了一種對苯二甲酸生產廢水的治理及其資源化的方法，屬于化工領域。該工藝由樹脂吸附、樹脂的解析、解析物的分離與純化構成。與現有技術相比，本發明實現了對苯二甲酸等苯系有機物與廢水的有效分離，樹脂經過洗脫可以反復使用；樹脂解析后的物質經過過濾、分離純化得到的有機物，可以返回到原生產工段或作為副產品銷售，該工藝與傳統的生物處理工藝相比，具有占地面積小、成本低廉的特點。本發明的方法達到了廢水的治理與廢物資源化的統一，在對苯二甲酸生產廢水的治理中具有極大的經濟價值和實用價值。

目前國內染料廠、農藥廠、制藥廠、造紙廠、化工廠、食品廠等，每年排放的高濃度難降解廢水約30億噸左右。對這類高濃度難降解工業廢水的處理一直是困擾國內環保界的難題。超臨界水的特殊性質使其在有機廢水治理方面所具有的無可比擬的優點。 現已成功完成一套固定式和一套撬裝式超臨界水氧化裝置。采用自主建造的超臨界水氧化反應器，分別對造紙黑液、印染廢水、堿渣廢水、農藥廢水、垃圾滲濾液、化工廢水、印染厭氧污泥和PTA殘渣等進行了測試，在進口COD（化學耗氧值）幾萬mg/L條件下，可保證出水COD濃度不高于60mg/L，并析出無機鹽。

黑臭河道治理是目前各級政府環境治理工作的重點。城市黑臭河道面大量廣，治理難度大，治理效果易反彈，傳統的物理法、生物法、化學法都不同程度存在成本高、易反彈以及容易造成二次污染等問題。利用電化學處理降解廢水中的有機污染物具有速度快、降解徹底、效率高等優點，但是電極材料的低穩定性使這一技術難以投入實際應用。本項目在提高電極材料的穩定性方面取得了突破性進展，從而使得電化學-生物復合黑臭河道治理技術的成本降低到可以大規模產業化應用的水平，同時治理效果穩定，治理速度快，治理過程中不投加化學藥劑和生物制劑，不會對環境造成二次污染。目前本技術已經完成實驗室小試、樣機制備和中試，等待風投進入將本技術做大做強。

團隊長期從事納米材料及納米結構研究，在長期納米結構的制備及性能研究基礎上，與我國XX工程結合，開展高功率固體激光裝置運行環境污染檢測方法研究，基于各種納米結構制作的聲表面波傳感器檢測靈敏度高達pg/mm2（10 12g/mm2）量級，實現了高精密測試，并且針對裝置運行環境中不同有機污染物的復雜情況，實現了高選擇性、高靈敏度測量，達到了國際領先水平。已通過在線測試并在XX工程中應用，實現訂貨。 同時在高靈敏度聲表面波傳感器的研究基礎上，團隊在聲表面波傳感器的敏感芯片區建立了不同的敏感薄膜，如氧化硅薄膜、氧化鋅薄膜、SiO2/ZnO復合薄膜，實現了對環境污染氣體的高靈敏度響應，特別是在聲表面波傳感器芯片上建立了三維納米結構敏感材料，同時對其化學修飾，以實現化學、生物毒劑的高靈敏度監測，目前正在和中電集團進行相關的聯合工作。 該傳感器可用于定量檢測/監測各種真空、實驗室、大氣環境中的微量有機污染物、化學毒劑和生物毒劑。

項目成果/簡介:本服務體系主要依托 SPARROW 模型，它是一款由美國國家地質調查局（USGS）開發的非線性流域污染物評估模型，其介于傳統統計學模型與機理模型之間，用于估計流域地表水體中污染物負荷與污染源之間的關系。是美國 TMDL 計劃推薦流域模型方法之一。 原始 SPARROW 模型基于 SAS（統計分析系統）平臺運行，使用 IML 語言編寫，其嵌套的統計模塊可以輕松調用非線性加權最小二乘法（NWLS）進行方程的求解，完成所需參數的估計，雖然SPARROW 本身可以免費使用，但是 SAS 平臺購買費用不菲，為此我們基于 SPARROW 模型的原理，使用 FORTRAN 語言開發了面向我國特點的具有空間響應特性的水環境管理模型，簡化了原SPARROW 模型中不適用于中國的模塊，并增加 jackknife 不確定性分析模塊，按照中國水環境管理需求補充可能實現的模塊，優化模型功能，改善人機交互形式，使數據輸入及模型運行更加方便易學并符合中國的數據特點。利用 ArcGIS 生成河網、劃分子流域等，提取與整合必要的與流域河流屬性相關的輸入數據，并利用該平臺將模擬結果進行可視化表達。應用范圍:模型已應用于東北松花江流域、黃山新安江流域，成功完成對這些地區 N、P、COD 等污染負荷的空間解析，并設置敏感斷面（松花江流域的同江斷面，新安江流域的跨省斷面--街口斷面）進行溯源分析，能夠為流域（區域）水環境管理決策的制定與實施提供技術支持。效益分析:（1）污染源空間解析：進行各子流域污染源組成比例分布預測以及各子流域的污染來源追溯等，由于監測站點只能評價靜態的理化指標，SPARROW 模型則綜合考慮流域內的地質地貌、氣象要素等，通過監測數據追溯污染來源，分析來自不同污染源的污染量和比例，有針對性地對水質進行控制和管理，找出污染貢獻最大的區域加以治理，實現投入產出的效益最大化； （2）面向水質達標的監測站點空間布局優化與設計：利用有限水質監測站點過去一段時間的監測數據外推流域內其他未監測河段 的水質情況，有效解決布設監測站點成本高、監測網絡點位數量少、代表性差的問題，通過對流域整體水質狀況的預測分析，找出水質較差河段，進而有效優化監測站點的空間設置，為水環境質量達標提供支持。 （3）面向敏感區（達標斷面）的削減措施優化：例如海岸帶、湖庫、飲用水取水區、達標考核斷面等，作為考核或評估斷面進行污染物傳輸分析，分析上游各子流域對其污染貢獻大小，甄別污染貢獻最大的區域，優化管理措施的設置。

本服務體系主要依托 SPARROW 模型，它是一款由美國國家地質調查局（USGS）開發的非線性流域污染物評估模型，其介于傳統統計學模型與機理模型之間，用于估計流域地表水體中污染物負荷與污染源之間的關系。是美國 TMDL 計劃推薦流域模型方法之一。 原始 SPARROW 模型基于 SAS（統計分析系統）平臺運行，使用 IML 語言編寫，其嵌套的統計模塊可以輕松調用非線性加權最小二乘法（NWLS）進行方程的求解，完成所需參數的估計，雖然SPARROW 本身可以免費使用，但是 SAS 平臺購買費用不菲，為此我們基于 SPARROW 模型的原理，使用 FORTRAN 語言開發了面向我國特點的具有空間響應特性的水環境管理模型，簡化了原SPARROW 模型中不適用于中國的模塊，并增加 jackknife 不確定性分析模塊，按照中國水環境管理需求補充可能實現的模塊，優化模型功能，改善人機交互形式，使數據輸入及模型運行更加方便易學并符合中國的數據特點。利用 ArcGIS 生成河網、劃分子流域等，提取與整合必要的與流域河流屬性相關的輸入數據，并利用該平臺將模擬結果進行可視化表達。

本項目包括三大核心技術： 1、強制冷凝 VOCs 廢氣處理設備，創造性地將強制換熱技術改造后應用于 VOCs 強制冷凝處理工藝中，針對高濃度有機廢氣，回收經冷凝的 VOCs 物質，同時回收廢氣中的溫度生產熱水。設備內表面均采用實驗室自行研發的特殊拒油涂層處理，以防止有機物質對冷凝器的污染，提高冷凝裝置穩定運行效率并降低設備維護成本。 2、開發的光催化氧化劑和附著技術 克服納米光催化劑易團聚、易流失的弊端，開發出新型快速的光催化劑負載技術，能夠大大推進光催化劑在廢水、廢氣中的實際應用，負載材料廉價易得，加工方便，壽命長，具有巨大的比表面積，能夠在吸附 VOCs 物質的同時，直接發生光催化反應，將 VOCs 物質完全礦化。 3、開發的高效苯吸收液及分層技術 采用特殊吸收液配方制備能夠分層的高效苯吸收液，能夠有效地 吸收廢氣中的苯、甲苯、二甲苯等有毒有害物質，凈化 VOCs 廢氣。吸收的 VOCs 物質能夠靜置分層，從而能夠更快速地富集，方便下一步的回收分離，吸收液可以重復使用。 三大技術可以互相結合為工藝組合，在高濃度有機廢氣的凈化與有價值物質的回收、油煙凈化、企業 VOCs 治理等方面具有廣闊地應用前景。已成功解決了河北省三家企業的 VOCs 處理與排放問題。

團隊長期從事納米材料及納米結構研究，在長期納米結構的制備及性能研究基礎上，與我國XX工程結合，開展高功率固體激光裝置運行環境污染檢測方法研究，基于各種納米結構制作的聲表面波傳感器檢測靈敏度高達pg/mm2（10?12g/mm2）量級，實現了高精密測試，并且針對裝置運行環境中不同有機污染物的復雜情況，實現了高選擇性、高靈敏度測量，達到了國際領先水平。已通過在線測試并在XX工程中應用，實現訂貨。同時在高靈敏度聲表面波傳感器的研究基礎上，團隊在聲表面波傳感器的敏感芯片區建立了不同的敏感薄膜，如氧化硅薄膜、氧化鋅薄膜、SiO2/ZnO復合薄膜，實現了對環境污染氣體的高靈敏度響應，特別是在聲表面波傳感器芯片上建立了三維納米結構敏感材料，同時對其化學修飾，以實現化學、生物毒劑的高靈敏度監測，目前正在和中電集團進行相關的聯合工作。

隨著城市經濟的高速發展，在各地產業結構和城市布局調整中出現了許多工業企業遺留地塊的重金屬 污染問題。有一些廠區由于土壤污染比較嚴重，在土地的重新利用上存在著很多爭議，有的廢棄廠區閑置 至今。嚴重的土壤污染已經成為制約城市地區土地可持續開發利用的主要因素。城市污染土地的處理一般 要求時間較短，而土壤淋洗技術是利用淋洗液將重金屬從土壤中置換出來的技術，正以其廣泛的適應性和 快速性而被廣泛地在實驗室進行研究并且應用于野外實際治理中。