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呼吸是人類的最基本生理需求。然而，空氣污染物的存在往往使這一基本需求難以得到保障。更有甚者，在一些特殊環(huán)境場(chǎng)所，空氣中可能存在高致病微生物如病毒和細(xì)菌、生化毒劑、毒素等嚴(yán)重危害人體健康甚至威脅生命。此外，空氣中也可能存在一些未知的有毒物質(zhì)，如不明病原體、化學(xué)物質(zhì)等。目前已有的空氣安全預(yù)警技術(shù)主要針對(duì)有限的幾種污染物或者有毒物質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，無(wú)法覆蓋包括生物與化學(xué)威脅在內(nèi)的所有潛在威脅。空氣中的污染物種類繁多，理論上很難發(fā)展一種同時(shí)監(jiān)測(cè)上千種污染物的儀器設(shè)備。另外，空氣毒性安全預(yù)警技術(shù)需要對(duì)空氣毒性做出快速響應(yīng)，以便為采取防御措施爭(zhēng)取寶貴的時(shí)間。這些要求都是對(duì)當(dāng)前技術(shù)的極大挑戰(zhàn)，很難實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣的綜合毒性的實(shí)時(shí)預(yù)警。

微藻可以通過(guò)自身的光合作用高效固定二氧化碳，同時(shí)生產(chǎn)生物燃料以及高 附加值產(chǎn)品，已成為國(guó)內(nèi)外技術(shù)開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。在微藻能源利用工藝流程中，用于 微藻培養(yǎng)的光生物反應(yīng)器占總設(shè)備投資和運(yùn)行成本的一半。由于相關(guān)研究工作的 缺乏，生物反應(yīng)器受微藻光合效率、傳質(zhì)以及光照的限制，體積大、占地寬、成 本高、產(chǎn)率和效率低。為了強(qiáng)化微藻光生物反應(yīng)器中光傳遞，提高光分布的均勻 性，構(gòu)建了內(nèi)嵌空心導(dǎo)光管的新型平板式微藻光生物反應(yīng)器，通過(guò)空心導(dǎo)光管的 引入實(shí)現(xiàn)了將光能導(dǎo)入反應(yīng)器中光衰減嚴(yán)重區(qū)域，提高了反應(yīng)器內(nèi)藻細(xì)胞的產(chǎn)量。 在此基礎(chǔ)上，為了優(yōu)化反應(yīng)器的光分布，設(shè)計(jì)了內(nèi)置導(dǎo)光板的光生物反應(yīng)器，并 將其用于工業(yè)化中常用的跑道池反應(yīng)器中（如圖1所示），使微藻產(chǎn)量提到了 193. 33%,生物質(zhì)產(chǎn)量達(dá)到2. 31g/L,油脂產(chǎn)量達(dá)到1258. 65mg/L。導(dǎo)光板目前工 藝成熟，成本低廉，對(duì)微藻無(wú)毒害作用，因此將其用于微藻產(chǎn)業(yè)化培養(yǎng)的跑道池 反應(yīng)器中，基本不會(huì)增加建造及運(yùn)營(yíng)成本。按目前藻粉市場(chǎng)價(jià)來(lái)算，微藻150 元/千克，傳統(tǒng)跑道池反應(yīng)器的收益為0.18元/升，而利用內(nèi)置導(dǎo)光板的跑道池 光生物反應(yīng)器可獲得0.35元/升的收益。同時(shí)，在工業(yè)化常用的管式反應(yīng)器的基 礎(chǔ)上，創(chuàng)新性的提出了一種新型非連續(xù)光照管式光生物反應(yīng)器，通過(guò)間斷遮光方 式，形成了反應(yīng)器內(nèi)明區(qū)和暗區(qū)的周期性分布，實(shí)現(xiàn)了微藻在反應(yīng)器內(nèi)流動(dòng)時(shí)的 規(guī)律性明暗交替，從而觸發(fā)閃光效應(yīng)，使微藻生長(zhǎng)速率提高了 15%。 在微藻生長(zhǎng)到穩(wěn)定期后，需對(duì)反應(yīng)器中的微藻進(jìn)行采收。傳統(tǒng)的采收方式包 括離心、絮凝、氣浮、膜過(guò)濾等，這些方法均耗能較多。為了降低采收成本，提出聚丙烯酸系高吸水性樹(shù)脂吸收培養(yǎng)基濃縮微藻，吸收后可通過(guò)高溫?zé)煔饷撍?收再利用。利用采收后的濕藻進(jìn)行水熱液化的預(yù)處理方式，將藻細(xì)胞破壁，使細(xì) 胞內(nèi)的多糖、蛋白質(zhì)、油脂等析出并解聚成小分子的單糖、氨基酸、脂肪酸，之 后這些小分子物質(zhì)經(jīng)微生物發(fā)酵，產(chǎn)出甲烷、氫氣等高熱值的生物燃料。此外， 微藻破壁后，可直接經(jīng)萃取等過(guò)程，得到硫代多糖、二十碳五烯酸（EPA）、二十 二碳六烯酸（DHA）、蝦青素等高附加值產(chǎn)品。其中，硫代多糖具有抗氧化、抗腫 瘤、抗炎、抗病毒等活性，并且可以作為抗凝血?jiǎng)┖兔庖哒{(diào)節(jié)劑。EPA被稱為“血 管清道夫"，能促進(jìn)循環(huán)系統(tǒng)的健康和防止膽固醇和脂肪在動(dòng)脈壁上積聚，并對(duì) 治療由自身免疫缺陷引起的炎癥有效。DHA俗稱“腦黃金”，是神經(jīng)系統(tǒng)細(xì)胞生 長(zhǎng)及維持的一種主要成分，是大腦和視網(wǎng)膜的重要構(gòu)成成分，在人體大腦皮層中 含量高達(dá)20%,在眼睛視網(wǎng)膜中所占比例最大約50%。蝦青素是已知氧自由基清 除能力最強(qiáng)的天然色素，其抗氧化能力是維生素E的1000倍，雨生紅球藻是最 佳的天然蝦青素來(lái)源，含量達(dá)到3%-5%,是目前唯一被美國(guó)FDA審核準(zhǔn)許可用于 人類直接使用的蝦青素產(chǎn)品，我國(guó)于2010年批準(zhǔn)納入食品新資源產(chǎn)品目錄。 針對(duì)微藻生物質(zhì)高效能源化利用的問(wèn)題，提出太陽(yáng)能加熱實(shí)現(xiàn)微藻水熱預(yù)處理， 再利用水解液和固態(tài)殘?jiān)鼌捬醢l(fā)酵制取富氫甲烷氣，實(shí)現(xiàn)微藻全組分轉(zhuǎn)化利用， 并建立了中試系統(tǒng)（如圖2, 3）o通過(guò)太陽(yáng)能水熱水解，微藻發(fā)酵產(chǎn)甲烷過(guò)程的 速率和轉(zhuǎn)化率得到顯著提升。

"重金屬的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)與土壤中重金屬的有效態(tài)含量而非總量密切相關(guān)。原位鈍化修復(fù)通過(guò)在土壤中添加不同比例磷基、炭基等材料組成的新型環(huán)境友好鈍化劑，通過(guò)提高pH、沉淀、吸附等作用降低重金屬的生物有效性。穩(wěn)定化修復(fù)是一種操作簡(jiǎn)單、成本低廉且具備良好應(yīng)用潛力的原位修復(fù)技術(shù)。植物修復(fù)技術(shù)由于其環(huán)境友好性和潛在的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，科學(xué)選擇修復(fù)植物并輔以綠色化學(xué)、生物強(qiáng)化方法提高其修復(fù)效率，在污染耕地修復(fù)、替代種植等方面具有重要的推廣價(jià)值。 本成果研發(fā)的系列鈍化劑可以有效降低植物對(duì)重金屬的吸收，通過(guò)田間試驗(yàn)驗(yàn)證，一次施加，持續(xù)有效長(zhǎng)達(dá)十余年，而且蘆蒿重金屬含量達(dá)到《食品中污染物限量》標(biāo)準(zhǔn)。 開(kāi)發(fā)的以柳樹(shù)為核心的植物修復(fù)技術(shù)，在高效去除土壤重金屬、改善土壤質(zhì)量的同時(shí)，收獲的柳樹(shù)可用于綠化、岸邊緩沖帶建設(shè)等領(lǐng)域，具有很好的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。 同時(shí)，鈍化劑在江蘇、湖南、安徽等地推廣，使中輕度污染土壤中水稻的重金屬含量達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。以柳樹(shù)為核心的植物修復(fù)技術(shù)在江蘇、河南等地推廣應(yīng)用，取得了很好的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。"

成果描述：對(duì)高鎂磷礦進(jìn)行復(fù)合選別，并將其中的鎂進(jìn)行回收制得鎂的工業(yè)產(chǎn)品(如氫氧化鎂)，磷利用率達(dá)到95%。同時(shí)對(duì)其中的鈣也進(jìn)行回收，得到硫酸鈣晶須或輕質(zhì)超細(xì)碳酸鈣材料，以及其它鈣產(chǎn)品。全部實(shí)現(xiàn)綜合利用，提高經(jīng)濟(jì)效益。市場(chǎng)前景分析：目前我國(guó)磷礦中高鈣鎂磷礦占多數(shù)，還有大量高硅磷礦，本項(xiàng)目附合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策，不僅消除了堆積污染，還創(chuàng)造了較大的經(jīng)濟(jì)效益，具有較好的市場(chǎng)前景。與同類成果相比的優(yōu)勢(shì)分析：（1）回收的磷肥約為30%P2O5，磷收率大于95%。 （2）氫氧化鎂產(chǎn)品中Mg(OH)2>90%，鎂收率大于80%。 （3）硫酸鈣產(chǎn)品中白度>90，鎂收率大于90%。

提供一種余能回收利用的技術(shù)及裝置。以回收硅冶煉反應(yīng)生成氣體的載熱能及其攜帶的化學(xué)能為例：通過(guò)在爐內(nèi)布置輻射受熱面和在爐膛煙氣出口處布置余熱鍋爐以回收硅冶煉爐的排氣余能，利用余熱鍋爐產(chǎn)生的熱蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)組做功，并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)組發(fā)電，最終把回收的余能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋Ｓ嗄芑厥昭b置的主要設(shè)備包括有爐膛輻射受熱面、余熱鍋爐、除塵器、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)及風(fēng)機(jī)等配套設(shè)備。 能量回收方案的工藝原理如下圖所示。

對(duì)產(chǎn)量大、干燥儲(chǔ)藏難、易腐壞變質(zhì)的馬鈴薯渣進(jìn)行高效整體綜合利用，發(fā) 展增重效果顯著的功能性飼料、高膳食纖維增稠劑、瓦楞紙板粘合劑等產(chǎn)品，實(shí) 現(xiàn)馬鈴薯淀粉加工廢棄物快速、規(guī)模化消納技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化，可有效解決馬鈴薯淀 粉生產(chǎn)企業(yè)薯渣處理的難題，提高企業(yè)效益，推動(dòng)馬鈴薯淀粉加工行業(yè)健康發(fā)展。

以海帶為代表的海藻加工業(yè)是涵蓋第一、二、三產(chǎn)業(yè)的全局性和戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，是銜接工業(yè)、服務(wù)業(yè)與海洋農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)。針對(duì)目前海帶產(chǎn)品附加值低、綜合利用率低、生產(chǎn)成本高、經(jīng)濟(jì)效益差等問(wèn)題，研究開(kāi)發(fā)出一套新的海帶化工業(yè)工藝技術(shù)和提取巖藻多糖及應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)；產(chǎn)品有飼料添加劑、海藻肥等，提高資源利用率。本課題實(shí)施過(guò)程中，形成的主要產(chǎn)品技術(shù)包括： 1. 巖藻多糖，總糖含量≥65%，巖藻多糖總含量≥35%；與傳統(tǒng)生產(chǎn)方法相比，生產(chǎn)成本降低約50% 2. 低聚或褐藻膠寡糖，具有廣譜抗菌作用，可廣泛用于農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等，該技術(shù)已經(jīng)獲得國(guó)家專利 3．項(xiàng)目所研發(fā)的海帶化工綜合利用技術(shù)工藝將用于指導(dǎo)我國(guó)海藻化工企業(yè)的技術(shù)改造，生產(chǎn)節(jié)水率達(dá)到40%以上 4. 高效土壤特別是灘涂修復(fù)劑，產(chǎn)品能明顯保持灘涂的修復(fù)，提高作物耐鹽和耐旱性能，對(duì)土壤葉面具有顯著保濕作用

我國(guó)是一個(gè)氯堿大國(guó)，氯氣產(chǎn)量達(dá)到2400萬(wàn)噸/年，占世界總產(chǎn)量的40%。但是我國(guó)有機(jī)氯產(chǎn)業(yè)存在氯化反應(yīng)效率低、副產(chǎn)氯化氫（鹽酸）無(wú)出路、大宗有機(jī)氯產(chǎn)物產(chǎn)能過(guò)剩且附加值低，上述問(wèn)題嚴(yán)重制約了涉氯產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。本項(xiàng)目主要內(nèi)容：（1）針對(duì)氯化反應(yīng)效率低的問(wèn)題，采用光或固體酸催化氯化反應(yīng)，以及不同工況反應(yīng)精餾集成技術(shù)，大幅提高轉(zhuǎn)化率和選擇性，杜絕或大大降低傳統(tǒng)過(guò)氧化物或路易斯酸催化劑堿洗、水洗導(dǎo)致的廢水。（2）針對(duì)副產(chǎn)氯化氫無(wú)出路問(wèn)題，開(kāi)發(fā)超大氣液比吸收技術(shù)高效捕集氯化氫尾氣

一、形勢(shì)與需求      《中共中央關(guān)于推進(jìn)農(nóng)村改革發(fā)展若干重大問(wèn)題的決定》中，對(duì)“三農(nóng)”問(wèn)題用“三個(gè)最需要”進(jìn)行了總結(jié)（農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)仍然薄弱，最需要加強(qiáng)；農(nóng)村發(fā)展仍然滯后，最需要扶持；農(nóng)民增收仍然困難，最需要加快。）“三農(nóng)”問(wèn)題是“全黨工作的重中之重”，中國(guó)改革的焦點(diǎn)問(wèn)題。      * 農(nóng)村土地問(wèn)題      * 糧食安全問(wèn)題      * 農(nóng)民增收問(wèn)題      * 農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化      耕地面積日益減少，人地關(guān)系緊張，影響到國(guó)家的糧食安全。增加優(yōu)質(zhì)耕地，保障18億畝耕地紅線，保障國(guó)家糧食安全。國(guó)土資源部發(fā)布全國(guó)土地整治規(guī)劃(2016～2020年)，改造中低等耕地2億畝，力爭(zhēng)建成6億畝高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田。利用脫硫石膏進(jìn)行鹽堿地改良，變廢為寶，實(shí)現(xiàn)了真正的循環(huán)經(jīng)濟(jì)。二、基本原理* 燃煤電站污染物排放控制 * 石灰石-石膏濕法脫硫工藝 * 脫硫反應(yīng)塔 * 脫硫過(guò)程的主要化學(xué)反應(yīng) * 石膏漿液脫水系統(tǒng)       石膏漿液達(dá)到一定密度后進(jìn)入脫水系統(tǒng)；      脫水分兩級(jí)進(jìn)行，旋流器將石膏漿液的含水量降至50%wt.左右，真空帶式吸濾機(jī)再將含水量降至15%wt.以下；      旋流器脫水效果受石膏晶體粒徑的影響，粒徑越小，脫水效果越差，漿液中的石灰石、飛灰顆粒和Cl-等影響石膏晶體的生長(zhǎng)；      真空帶式吸濾機(jī)的脫水效果與真空度、濾布類型和石膏體厚度有關(guān)，常用真空度為- 45 – - 55 kPa，石膏體厚度一般為20 – 25 mm；      當(dāng)石膏漿液氧化不充分或漿液pH值小于4.8時(shí)，石膏漿液中會(huì)含有較多的CaSO3，造成漿液粘稠，脫水困難；* 石灰石石膏法煙氣脫硫技術(shù)－脫硫石膏 * 鹽堿地改良機(jī)理三、技術(shù)發(fā)展大事記 * 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀            * 治理鹽堿地的措施一般有水利改良、農(nóng)業(yè)改良、生物改良和化學(xué)改良           * 利用脫硫石膏改良鹽堿地的研究主要在中國(guó)，國(guó)外鮮有報(bào)道           * 在國(guó)家科技支撐計(jì)劃、863計(jì)劃的支持下，開(kāi)展了一定的研究工作           * 獲得相關(guān)的中國(guó)和美國(guó)發(fā)明專利14個(gè)      從1995年開(kāi)始進(jìn)行田間試驗(yàn)，目前實(shí)驗(yàn)范圍已覆蓋我國(guó)北方有鹽堿地的絕大多數(shù)省份，面積達(dá)到20萬(wàn)畝      1995年，與日本東京大學(xué)等單位合作，小麥盆栽實(shí)驗(yàn)       1996年，在沈陽(yáng)康平24平方米的土地上首次實(shí)施利用脫硫石膏改良鹽堿地的玉米大田試驗(yàn)       1999年–2003年在內(nèi)蒙古托克托縣伍什家鄉(xiāng)鹽堿地改良四、發(fā)明專利序號(hào)專利名稱專利號(hào)授權(quán)日1燃煤煙氣脫硫廢棄物的用途及其改良?jí)A性土壤的方法2006100111162007.08.222利用燃煤脫硫鎂渣治理沙漠的方法200710121790.92009.03.303Use of the flue gas desulfurization byproduct from thermal power plants an facilities and method for alkali soil ameliorationUS8,007,560B22011.08.304一種土壤改良劑播撒裝置201210583720.62013.11.065能量自給的生物質(zhì)熱解系統(tǒng)和方法201310095402.x2014.05.216微藻養(yǎng)殖設(shè)備201210475788.22014.11.267對(duì)濱海鹽堿地的土壤進(jìn)行脫鹽的方法和系統(tǒng)201210477260.92014.11.268重度堿化土壤改良劑的應(yīng)用201210590249.32014.11.269輕度堿化土壤改良劑及其加工方法2012105848842014.12.3110中度堿化土壤改良劑及其加工方法201210590238.52015.03.0411輕度堿化土壤改良劑的應(yīng)用201210589939.72015.03.0412中度堿化土壤改良劑的應(yīng)用20121059022432015.04.1513重度堿化土壤改良劑及其加工方法201210585011.12016.03.3014一種復(fù)合微生物菌素鹽堿地改良劑及其制備方法與應(yīng)用20131011440152016.04.20五、鹽堿地改良項(xiàng)目的推進(jìn)得到各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)人的積極肯定與支持