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利用農(nóng)業(yè)廢棄物秸稈生產(chǎn)生物炭，返施農(nóng)田，并輔助其它技術(shù)， 可以達(dá)到固定重金屬污染農(nóng)田，在微污染農(nóng)田中生產(chǎn)出合格產(chǎn)品，挽 救因重金屬污染造成的農(nóng)田損失；同時可以減少化肥施用量，達(dá)到減 施以保護(hù)地表環(huán)境免受富營養(yǎng)化污染。目前重金屬造成農(nóng)田的污染修 復(fù)以及化肥減施大部分屬于國家公益項目。 農(nóng)田重金屬固定技術(shù)已經(jīng)在天津東麗區(qū)區(qū)示范運行 3 年，運行效 果好，蔬菜重金屬達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，增加農(nóng)作物產(chǎn)量，減少化肥施用，因此， 廣受農(nóng)民歡迎。

利用農(nóng)業(yè)廢棄物秸稈生產(chǎn)生物炭，返施農(nóng)田，并輔助其它技術(shù)，可以達(dá)到固定重金屬污染農(nóng)田，在微污染農(nóng)田中生產(chǎn)出合格產(chǎn)品，挽救因重金屬污染造成的農(nóng)田損失；同時可以減少化肥施用量，達(dá)到減施以保護(hù)地表環(huán)境免受富營養(yǎng)化污染。目前重金屬造成農(nóng)田的污染修復(fù)以及化肥減施大部分屬于國家公益項目。 農(nóng)田重金屬固定技術(shù)已經(jīng)在天津東麗區(qū)區(qū)示范運行 3 年，運行效果好，蔬菜重金屬達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，增加農(nóng)作物產(chǎn)量，減少化肥施用，因此，廣受農(nóng)民歡迎。

本發(fā)明涉及環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域內(nèi)的一種含重金屬廢物的無害化處理方法，其工藝流程為：1)篩選工序：對含重金屬廢物進(jìn)行篩選，篩選后測試各級物料重金屬浸出指標(biāo)，符合填埋場入場標(biāo)準(zhǔn)的可以直接資源化或填埋；2)研磨工序：不符合標(biāo)準(zhǔn)的物料加入物理化學(xué)穩(wěn)定劑和水研磨混合，研磨中保持1個大氣壓的二氧化碳?xì)夥眨?)固化工序：在研磨后的物料中加入螯合劑、固化劑和水進(jìn)行機(jī)械攪拌，使含重金屬廢物固化成為顆粒；4)養(yǎng)護(hù)工序：將顆粒在自然狀況下養(yǎng)護(hù)24小時，根據(jù)顆粒的重金屬浸出檢測結(jié)果決定顆粒作為沙石替代產(chǎn)品用于建材或進(jìn)行填埋處理。本發(fā)明提供的含重金屬廢物的無害化處理方法成本低，處理效果好。

由于環(huán)境、耕地污染等原因，稻谷、小麥等糧食及茶葉等農(nóng)產(chǎn)品紛紛面臨重金屬 Cd、Pb 等含量過高甚至超標(biāo)的問題，重金屬在人體內(nèi)經(jīng)過常年積累，會對居民健康造成嚴(yán)重的傷害。在食品加工過程中，采用綠色安全的方法脫除重金屬，是解決此類問題的重要途徑之一。 創(chuàng)新要點 ①開發(fā)了符合食品法律法規(guī)的高效、安全的復(fù)合重金屬脫除劑； ②針對不同原料特性（顆粒、粉體、流體），研發(fā)了不同的脫除工藝與裝備； ③開發(fā)了無二次污染的重金屬固化回收技術(shù)；197 ④整體技術(shù)通過了中國糧油協(xié)會組織的鑒定（中糧油學(xué)評字[2015]第 29號），處于國際領(lǐng)先水平。

技術(shù)成熟度：技術(shù)突破 1.原理：結(jié)合磁浮列車極端運行工況，充分考慮運行環(huán)境的強(qiáng)磁場，深入研究機(jī)-電-磁耦合機(jī)制，精確調(diào)節(jié)磁體懸浮姿態(tài)，以實現(xiàn)超導(dǎo)磁體在液氮溫區(qū)（-196℃）自穩(wěn)定懸浮。 2.創(chuàng)新點： （1）研發(fā)國產(chǎn)化低功耗懸浮控制模塊，能耗較進(jìn)口設(shè)備降低35%； （2）突破-196℃環(huán)境下多系統(tǒng)協(xié)同控制技術(shù)，填補(bǔ)國內(nèi)工程化應(yīng)用空白。 3.應(yīng)用場景： （1）高速磁浮列車靜懸試驗臺 （2）精密儀器運輸平臺 （3）航空航天地面測試裝備 4.應(yīng)用案例：前期開發(fā)的自由度控制系統(tǒng)，已被合作團(tuán)隊?wèi)?yīng)用且效果較好。

一、研發(fā)背景我國是有色及稀散金屬資源大國，產(chǎn)量更是在全球具有絕對控制地位。稀散有色金屬礦的開發(fā)利用給我國帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益，與此同時也帶來了嚴(yán)重的環(huán)境重金屬污染。稀散有色金屬礦經(jīng)開采、選、冶加工后，會遺留下大量的尾礦、冶煉渣和各種塵泥。從環(huán)保和安全上來說，稀散多金屬采選冶廢棄物是重大的污染源和危險源，控制固體廢棄物污染特別是礦業(yè)固體廢棄物成為中國環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的重要問題之一。二、技術(shù)內(nèi)容（1）新型深部充填減量化技術(shù)。開發(fā)一種價格低廉、材料來源廣泛且固化重金屬效果優(yōu)良的地下采礦膠結(jié)充填料，能夠降低充填采礦成本，并可以安全處置危險廢物；（2）尾礦庫微生物原位成礦修復(fù)技術(shù)。利用微生物（硫酸鹽還原菌、寡營養(yǎng)鐵還原菌）控制環(huán)境中 Fe3+ 濃度、降低環(huán)境電位、降低環(huán)境中游離鎘、銻等重金屬離子，實現(xiàn)現(xiàn)役尾礦庫的微生物生態(tài)修復(fù)。（3）五層覆蓋強(qiáng)還原原位成礦修復(fù)技術(shù)。基于礦物學(xué)--生物地球化學(xué)協(xié)同作用，開發(fā)已閉庫或無主尾礦庫的重度污染區(qū)的五層（無污染客土層、膨潤土密封層、有機(jī)質(zhì)深度還原密封層、含高風(fēng)險稀散多金屬及砷和重金屬尾礦生物法控制污染主反應(yīng)層、原始尾礦層）覆蓋強(qiáng)還原穩(wěn)定成礦修復(fù)技術(shù)。三、作用原理針對我國含稀散多金屬硫化礦采選冶廢物易引起氧化淋溶、存在潰壩風(fēng)險和對周邊及重大流域構(gòu)成的嚴(yán)重環(huán)境威脅等問題，首先研究采選冶廢物處置環(huán)境風(fēng)險評估方法，建立稀散多金屬采選冶廢物處理處置污染控制技術(shù)評估方法；利用冶煉廢渣及尾礦庫內(nèi)堆存尾礦，研發(fā)新型膏體充填減量化、資源化技術(shù)；針對現(xiàn)役尾礦庫，利用硫酸鹽還原菌及寡營養(yǎng)鐵還原菌研發(fā)尾礦微生物原位成礦修復(fù)技術(shù)；針對已閉庫及無主尾礦庫，基于礦物學(xué)--生物地球化學(xué)協(xié)同作用，研發(fā)重度污染區(qū)的五層覆蓋強(qiáng)還原穩(wěn)定原位成礦修復(fù)技術(shù)；組合應(yīng)用上述技術(shù)，在典型稀散多金屬采選冶集中區(qū)開展技術(shù)示范；最終形成“基于風(fēng)險控制的稀散多金屬采選冶廢物減量化、資源化處理處置與污染控制方案和環(huán)境管理導(dǎo)則”，為我國稀散金屬多金屬污染防控和環(huán)境管理提供技術(shù)支撐。

2020年3月19日，《自然-通訊》（Nature Communications）雜志在線發(fā)表了北京師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)部何春陽教授團(tuán)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(qiáng)有力的空氣質(zhì)量控制政策。該論文題為“中國需要進(jìn)一步改善空氣質(zhì)量以減少PM2.5污染導(dǎo)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(xì)顆粒物散布在空氣中，進(jìn)而影響人類福祉與健康的現(xiàn)象。聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)3.9明確指出，到2030年，需要實質(zhì)性地減少危險化學(xué)品以及空氣、水和土壤污染導(dǎo)致的死亡和患病人數(shù)。根據(jù)全球疾病負(fù)擔(dān)項目最新的測算結(jié)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(fù)面影響，國務(wù)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(qū)，橫跨能源、工業(yè)、交通、法律和法規(guī)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(tài)環(huán)境部宣布該計劃設(shè)定的PM2.5濃度控制目標(biāo)順利達(dá)成。然而，“大氣十條”相關(guān)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(shù)受PM2.5濃度、人口數(shù)量、年齡結(jié)構(gòu)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(shù)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(shè)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(qū)分各個因素的相對貢獻(xiàn)，部分結(jié)果甚至相互矛盾。施行“大氣十條”究竟產(chǎn)生了多少健康效益依然缺乏定論。 為此，該研究結(jié)合長期的PM2.5監(jiān)測數(shù)據(jù)和最新的流行病學(xué)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(shù)的變化趨勢。同時使用解構(gòu)的思路量化了PM2.5濃度、人口數(shù)量、年齡結(jié)構(gòu)和疾病死亡率等因素對于PM2.5污染致死人數(shù)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(chǎn)生的健康效益。結(jié)果表明，中國的PM2.5污染致死人數(shù)在2000-2017年總體呈現(xiàn)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(shù)依然呈現(xiàn)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(shù)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(shù)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(jìn)一步的解構(gòu)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(shù)比2013年減少了6.4萬人。 在此基礎(chǔ)上，該研究進(jìn)一步探索了2030年P(guān)M2.5污染致死人數(shù)在兩種不同的PM2.5控制政策情景（趨勢情景和強(qiáng)力政策情景）下的變化趨勢。研究假設(shè)趨勢情景中，中國會延續(xù)現(xiàn)有的空氣質(zhì)量控制力度，人口加權(quán)的PM2.5濃度會在2030年逐漸降低到35μg/m3（中國現(xiàn)行的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)）。而在強(qiáng)力政策情境中，中國會采取更加嚴(yán)格的空氣污染控制政策，人口加權(quán)的PM2.5濃度會在2030年大幅度降低至10μg/m3（世界衛(wèi)生組織公布的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)）。與此同時，人口和年齡結(jié)構(gòu)按照現(xiàn)有趨勢發(fā)展，而疾病死亡率由于醫(yī)療保健水平的提高而進(jìn)一步降低。該研究的預(yù)測結(jié)果表明，趨勢情景中PM2.5污染致死人數(shù)將在2030年達(dá)到95.3萬人，僅比2017年降低了2%。而在強(qiáng)力政策情景中，PM2.5污染致死人數(shù)將在2030年達(dá)到55.0萬人，比2017年降低了40%以上。這意味著，如果延續(xù)當(dāng)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(shù)依然很難實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)3.9所提到的“實質(zhì)性”降低的目標(biāo)。中國依然需要在未來實施更強(qiáng)有力的空氣質(zhì)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(shù)“實質(zhì)性”地下降（圖2）。 該研究的主要貢獻(xiàn)是通過解構(gòu)分析全面認(rèn)識了PM2.5濃度、人口數(shù)量、年齡結(jié)構(gòu)和疾病死亡率等多個因素對PM2.5污染致死人數(shù)變化的影響，進(jìn)而準(zhǔn)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(shù)進(jìn)行了預(yù)測，為中國制定未來的環(huán)境政策，實現(xiàn)相關(guān)的聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)提供了重要參考。

研究對我國的海洋污染損害賠償制度提出的建議對規(guī)范企業(yè)行為，保證企業(yè)行為的合法性、合規(guī)性和合理性，增強(qiáng)企業(yè)的環(huán)保意識和社會責(zé)任有十分重要的意義。

項目成果/簡介:大氣顆粒物源解析技術(shù)可定性定量解析環(huán)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(xiàn)精準(zhǔn)治污及重污染實時成因分析提供科學(xué)依據(jù)。 國家環(huán)境保護(hù)城市空氣顆粒物污染防治重點實驗室是環(huán)保部重 點實驗室，多年從事顆粒物防治領(lǐng)域相關(guān)工作，擁有國內(nèi)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?jǐn)?shù)據(jù)。 實驗室擁有完備的顆粒物樣品采集及化學(xué)分析系統(tǒng)。目前，大氣顆粒物源解析技術(shù)已在全國 40 余個城市推廣應(yīng)用。其中，自主研發(fā)的二重源解析技術(shù)、因子分析-CMB 復(fù)合受體模型和 CMB-Iteration模型等新型源解析技術(shù)被《大氣顆粒物來源解析技術(shù)指南（試行）》列為推薦使用模型。同時，因子分析-CMB 復(fù)合受體模型被寫入美國EPA 官方公布的《EPAPMF5.0 使用指南》，相關(guān)論文被列為“關(guān)鍵文獻(xiàn)”。實驗室建有大氣環(huán)境超級觀測站，并研發(fā)了大氣多組分在線源解析系統(tǒng)。應(yīng)用范圍:技術(shù)主要用于城市或區(qū)域大氣顆粒物來源解析，大氣污染成因分析及環(huán)境空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)或改善規(guī)劃，重污染成因分析及應(yīng)急預(yù)案，大氣污染防治決策管理支撐等。

大氣顆粒物源解析技術(shù)可定性定量解析環(huán)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(xiàn)精準(zhǔn)治污及重污染實時成因分析提供科學(xué)依據(jù)。 國家環(huán)境保護(hù)城市空氣顆粒物污染防治重點實驗室是環(huán)保部重 點實驗室，多年從事顆粒物防治領(lǐng)域相關(guān)工作，擁有國內(nèi)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?jǐn)?shù)據(jù)。 實驗室擁有完備的顆粒物樣品采集及化學(xué)分析系統(tǒng)。目前，大氣顆粒物源解析技術(shù)已在全國 40 余個城市推廣應(yīng)用。其中，自主研發(fā)的二重源解析技術(shù)、因子分析-CMB 復(fù)合受體模型和 CMB-Iteration模型等新型源解析技術(shù)被《大氣顆粒物來源解析技術(shù)指南（試行）》列為推薦使用模型。同時，因子分析-CMB 復(fù)合受體模型被寫入美國EPA 官方公布的《EPAPMF5.0 使用指南》，相關(guān)論文被列為“關(guān)鍵文獻(xiàn)”。實驗室建有大氣環(huán)境超級觀測站，并研發(fā)了大氣多組分在線源解析系統(tǒng)。