吉林省科技发展计划项目申报书25867

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1 项目领域 : 人才团队负责人 : 承担项目名称 : 申报主持单位 ( 盖章 ): 通讯地址 : 制造装备 医药卫生 信息光电 建筑与环保 节能与新能源 新材料 农林水类 现代服务业 其它 赵勇胜 水土污染综合治理与修复技术 长春市解放大路 2519 号 固定电话 : 移动电话 : 传真 : 邮编 : 电子邮箱 : [email protected] 填报联系人 : 秦传玉移动电话 : 填报日期 : 2015 年 -10 月 -22 日 吉林省科学技术厅 二 O 一二年八月制

2 一 申报项目基础信息 项目名称 水土污染综合治理与修复技术 项目所属学科环境科学技术项目所属专业环境工程 申报主持单位 申报参加单位 1 申报参加单位 2 名称所在长春市地通讯地址长春市解放大路 2519 号邮编 单位类别 企业 科研机构 高等院校 事业单位 其它 隶属 中直 省直 其它 名 称所在地长春市 参与方式 合作攻关 技术提供 技术承接 其他 名 称所在地长春市 参与方式 合作攻关 技术提供 技术承接 其他 申报参加单位 3 团队负责人 名 称所在地 参与方式 合作攻关 技术提供 技术承接 其他 姓 名 赵勇胜 性别 男 出生年月 学 历 研究生 学位 博士 身份证号 X 职 务 院长 职称 正高级 电 话 邮 箱 姓 名 董德明 性别 男 出生年月 姓 名 汤洁 性别 女 出生年月 姓 名 董军 性别 男 出生年月 学 历 研究生 职称 正高级 电 话 姓 名 洪梅 性别 女 出生年月 学 历 研究生 职称 正高级 电 话 姓 名 刘娜 性别 女 出生年月 学 历 研究生 职称 正高级 电 话 姓 名 花修艺 性别 男 出生年月 姓 名 王宪恩 性别 男 出生年月 姓 名 房春生 性别 男 出生年月 姓 名 康春莉 性别 女 出生年月 第 1 页

3 姓名刘淼性别男出生年月 学历研究生职称正高级电话 姓名秦传玉性别男出生年月 学历研究生职称副高级电话 姓名周睿性别女出生年月 学历研究生职称副高级电话 姓名任何军性别男出生年月 学历研究生职称副高级电话 姓名朴云仙性别女出生年月 学历研究生职称副高级电话 姓名梁大鹏性别男出生年月 学历研究生职称副高级电话 姓名郭志勇性别男出生年月 学历研究生职称副高级电话 姓名段海燕性别女出生年月 学历研究生职称副高级电话 姓名迟子芳性别女出生年月 学历研究生职称中级电话 姓名张婷娣性别女出生年月 学历研究生职称中级电话 姓名安永磊性别男出生年月 学历研究生职称中级电话 姓名其布日性别女出生年月 学历研究生职称中级电话 姓名白静性别女出生年月 学历研究生职称中级电话 创新类型 原始创新 集成创新 引进消化吸收再创新 成果转化方式 责任单位转化 参加单位承接转化 注册成立新单位转化 第 2 页

4 团队简介 ( 团队基本情况和人员组成, 团队承担过的主要研究 开发和成果转化项目, 团队申请国内外发明专利或在国内外期刊上发表的代表性学术论文等研究成果情况 )(400 字以内 ) 本团队以吉林省高级专家 唐敖庆特聘教授 环境与资源学院院长赵勇胜, 新世纪百千万人才工程国家级人选 吉林省资深高级专家董德明为学术带头人, 立足于地球科学部鲜明的地学背景, 以水土污染控制与修复为主要研究方向, 在水体污染防控及土壤和地下水污染修复方面在国内具有较高影响力 团队包括教授 11 人, 副教授 7 人, 讲师 4 人, 实验师 1 人 承担过 863 重大项目 国家重大科技专项课题 973 课题 国家科技支撑计划 国家自然科学基金重点项目 国家公益项目 吉林省重大和重点项目等科研项目 100 余项, 授权发明专利 10 余项, 发表学术论文 900 余篇, 其中 SCI EI 检索 700 余篇 ; 科技奖励 20 余项 团队成功开发了多项治理技术及装备 环境修复材料等, 并将部分研究成 果成功应用于工程示范, 取得了良好的效果 此外, 团队还和包括中国节能环保集团公司等 众多实力企业合作, 为研究成果的产业转化创造了条件 团队负责人简介 ( 教育背景, 工作经历, 参与过的主要研究 开发和成果转化项目情况, 个人代表性研究成果 )(400 字以内 ) 赵勇胜, 博士毕业于长春地质学院, 曾在美国爱达荷大学 荷兰代尔夫特工业大学进修学习, 现任环境与资源学院院长, 教育部 地下水资源与环境 重点实验室主任, 为教育部优秀年轻教师基金 吉林省杰出青年基金获得者, 曾获吉林省拔尖创新人才 省高级专家 省政府科学技术与工程决策咨询委员会委员 研究方向为地下水污染调查 模拟预测, 污染场地风险评价与修复等, 发表学术论文 100 多篇, 著作 6 部, 获得国家发明专利授权 6 项 曾获环保部" 环境保护科学技术一等奖 " 国土资源部" 国土资源科学技术二等奖 " " 吉林省科技进步一等奖 " 等 2010 年以来主持了重要科研项目 15 项 主持完成的国家 863 重大项目课题 重大环境污染事件污染场地净化与修复技术 是我国最早开展地下水污染场地修复研究的重大项目之一, 项目系统地研究了地下水污染修复的适用技术, 研发构建了具有自主知识产权的修复技术工具包, 并在实际污染场地进行了修复示范 团队建设计划 ( 在项目成果转化过程中, 团队本身的建设计划, 包括团队人员的进修培训 交流访问, 会 议论坛, 人才引进或外聘计划, 研究生培养, 相关平台建设, 等等 )(400 字以内 ) 团队始终围绕水土污染控制与修复这一研究方向, 未来拟在控制修复理论等基础研究深入创 新的基础上, 进一步拓展和完善高效水土污染修复材料和技术的研发, 研发智能修复装备, 强化污染物或修复试剂的传输效率, 加快修复速度, 提高修复效果 团队拟以教育部 地下水资源与环境 重点实验室为支撑, 构建和完善污染物迁移转化 环境修复材料 水土污染治理及修复装备 环境生物工程修复 表面活性剂强化修复等研究平台, 支撑研究成果的可持续产出与转化 团队建设过程中计划派出成员 5-8 人次出访美国 加拿大 欧洲等高水平大学的相关研究团队 ; 聘请国际知名专家 8-10 名来我团队交流 ; 举办国内或国际高水平会议论坛 2-3 次 ; 引进高水平人才 2-3 名 ; 培养博士和硕士研究生 人, 使团队的建设具有持性 最终目标是以基础理论为指导, 结合实际环境条件和社会需求, 将研发成果转化为高效且易于推广的产品和技术, 为我国水土环境质量的改善提供技术支撑 第 3 页

5 二 承担项目概况 ( 一 ) 立项目的, 项目背景与意义 (400 字以内 ) 近年来我国经济社会快速发展, 环境污染事件频繁发生, 特别是爆炸 泄露 偷排等重大环境污染事件产生的有机污染物及重金属高强度水土污染, 对人民健康 生态环境及社会安全构成了严重威胁 我国 2015 年颁布的 水污染防治行动计划 将地下水与地表水的污染防治与治理提升到了前所未有的高度, 即将出台的 土壤环境保护和污染治理行动计划 也对我国的土壤环境提出了更好的要求 因此, 无论从保护居民身体健康安全的迫切需求还是国家发展的长远战略规划, 水土污染控制与修复技术的研究都是十分必要的 目前我国对水土污染的控制与修复非常重视, 但无论在理论研究还是在技术研发和工程应用上, 在这一领域都与发达国家具有一定差距, 远不能适应国家对水土污染防治的重大需求 因此, 研究适合我国实际情况的水土污染修复方法技术, 并高效 经济地开展工程应用具有非常重大的现实意义 ( 二 ) 相关技术国内外发展现状与趋势 (400 字以内 ) 发达国家对水土污染治理研究较早, 从 20 世纪 70 年代就开展了污染水土的净化修复研究和工程实践, 到目前为止已有一些技术方法, 较典型的治理技术主要有抽取 - 处理技术 空气扰动技术 可渗透反应屏障 ( 墙 / 带 ) 技术 原位冲洗技术 热蒸汽处理技术 电化学技术 水力压裂技术 生物技术等 而我国对污染水土控制与修复的研究起步较晚, 特别是高效 经济的土壤及地下水污染处理处置技术还较为缺乏, 针对典型工业污染源的深度处理和回用技术也不完善, 如何获得合理的系统设计及高效的工艺参数, 并在此基础上提出强化和改进的方式以提高污染水土污染的修复效果, 是目前亟待解决的问题 此外, 从目前污染水土修复技术现状和发展趋势来看, 大多数污染的净化与修复技术都不能够完全达到污染水土高效经济的处理处置目的, 同时, 任何一种单一的修复技术都难以完成污染水土修复的任务, 联合运用多种技术进行综合修复技术的集成是污染净化与修复的发展 方向 ( 三 ) 前期工作基础 1 重大科技项目已取得的进展和阶段性成果针对目前水土污染治理存在的主要问题, 依托国家 "863 重大课题 " 重大环境污染事件污染场地净化与修复技术 " 与国家科技重大专项 " 辽河源头区水污染综合治理技术及示范研究 " 取得如下成果 :(1) 形成了重大环境污染事件污染场地风险评估的方法, 量化了不同类型污染场地的风险级别 ; 开发了针对典型有毒有机和重金属等高强度污染场地的处理处置技术, 包括抽出 - 处理技术 原位空气扰动技术 循环井技术 原位生物修复技术 固化 - 稳定化技术 纳米铁反应带技术 污染地下水移动式处理技术与设备等, 并构建了具有自主知识产权的修复技术工具包及典型污染物原位和异位快速处理处置组合技术系统 (2) 初步形成了氯碱等典型化工行业的水污染控制与中水回用成套技术 ; 建立了河道生态需水量估算模型和流域生态安全突变模型, 构建了同时具有污染阻控和观赏效果的缓冲带污染物阻控人工强化综合技术体系 第 4 页

6 2 重大科技项目当前成果转化进展情况 (1) 在吉化原双苯厂场地进行了现场示范工程 包括抽取 - 处理 空气扰动 可移动处理装置示范 抽取 - 处理污染地下水量为 1150m3/d, 地下水中硝基苯 苯的平均去除率在 90% 以 抽取使污染地下水形成了封闭的地下水水位漏斗, 有效地控制了污染物向松花江的迁移 地下水中污染物在抽取 处理浓度降低的基础上, 通过曝气进一步的得到降低, 硝基苯和苯浓度又降低 50-90% 设计完成的可移动处理装置在现场连续运行 16 天, 进水最高 COD 浓度为 3542mg/L 时, 处理出水 COD 浓度达到城市污水一级排放标准 (2) 在氯碱化工废水污染控制与中水回用成套技术方面, 已结合某典型氯碱化工企业, 完成了其现有水处理工艺的改造优化 在水环境生态保障技术方面, 已结合辽河吉林省段某典型河段流域污染综合整治工程, 准备开展缓冲带污染物人工植物阻控技术的应用 某些水环境综合管理技术已作为建议报 给相关管理部门 ( 四 ) 成果转化过程拟解决的关键问题及风险控制 1 成果转化过程中拟解决的关键技术问题(300 字以内 ) (1) 高效 经济 可操作性强的污染快速修复综合技术系统 ; 对污染场地进行分类, 针对不同的场地, 不同的有毒有机污染物 重金属污染物, 从技术组合 工艺流程 处理效果 经济效益这四个方面对上述高风险污染场地的原位 / 异位处理处置技术进行集成, 形成工程应用的技术规范 (2) 高氨氮废水的低成本回用 含难降解高分子有机物废水的前处理 缓冲带污染物人工植物阻控研究中植物的筛选等 2 成果转化过程中可能出现的风险及拟采取的控制措施(300 字以内 ) 水土治理修复工程往往投资较多 修复周期较长, 本身又以环境效益为主, 在没有法规要求的情况下, 企业主往往参与积极性不高 这就需要呼吁环境管理部门严格监督检查, 提出相关的防治要求 ; 另一方面, 从技术研发和应用的角度, 突出考虑防控 修复技术的有效性 经济性和实用性, 这也是成果转化过程中的主攻方向 第 5 页

7 ( 五 ) 成果转化的路径及条件 1 成果转化技术路线(300 字以内 ) 对已形成专利并在场地进行过中试的抽取 - 处理技术 原位空气扰动强化技术 循环井技术 可移动处理装置, 在根据修复效果调整工艺装备的设计结构和技术流程基础上, 借助已建立战略合作关系的修复企业的市场优势, 寻找有需求的企业, 进行工程应用 ; 对于氯碱化工企业高氨氮废水的低成本回用技术, 由于成本低且易进行, 尽快在相应企业应用 ; 含难降解高分子有机物废水的前处理与回用技术由于投资较多, 先进行中试运行, 待时机成熟后应用 ; 关于缓冲带污染物人工植物阻控技术, 拟在中试基础上, 在辽河吉林省段某典型河段流域污染综合整治工程中进行应用 2 成果转化支撑条件(300 字以内 ) 拥有 地下水资源与环境 教育部重点实验室 ( 筹 ) 和吉林省重点实验室, 拥有有 机物质和无机物质大型分析检测仪器, 可为本课题提供全方位支持 本课题的物理模拟 水 位 水质的在线监测 气体的监测 样品分析 微生物分析等实验室工作可以在上述实验室完成 本团队与中国节能环保集团公司合作申请和建设 国家环境保护工业污染场地及地下水修复工程技术中心, 依托该工程技术中心建立 中国节能 联合研发平台 中国节能环保集团公司委托或联合本团队, 依靠自有资金和自有技术, 共同开发和培育具有自主知识产权与较强市场竞争力的高新技术, 促进其在污染水土修复领域的技术研发与应用 ( 六 ) 预期成果及指标 1 预期技术指标(300 字以内 ) 场地原位与异位净化技术能对苯 甲苯 乙苯 二甲苯 硝基苯类 氯苯类 苯胺类污染物进行快速处理与处置 其中含水层原位空气扰动技术污染物去除率大于 80%, 强化抽取 - 处理技术污染物去除率大于 90% 并进行示范试验, 规模为 100m3/d, 提出工程应用技术规范 进行氯碱化工废水回用时, 中试系统生成的回用水主要理化指标达到 城市污水再生利用 工业用水水质 (GB/T ) 标准 ; 把缓冲带污染物人工植物阻控技术应用于岸边带时, 可使试验区的生物量增加 40% 以上 ; 形成为管理部门服务的辽河流域吉林省部分水环境综合管理方案 2 预期经济指标(300 字以内 ) 污染水土的治理和修复技术是近年来发达国家研究的热点领域, 目前已经有一些污染处理与处置技术 但在实际应用中, 由于受多种因素的制约, 比如, 处理与处置速度 费用 效果 环境适用性等, 大多难以满足快速 高效 经济的要求, 因此, 本课题的成果不仅能满足水土污染处理处置的市场需求, 解决环境保护与生态建设问题, 更重要的是通过示范应用与推广, 可形成产业化, 直接创造效益的同时带动相关高新技术产业的发展 课题成果在国内外应用前景良好, 潜在用户多, 能实现环境 经济和社会效益的统一 ( 七 ) 支持经费支出预算 ( 简要阐述拟申请支持经费的支出预算, 包括计划支出的主要项目 数额及依据 支持经费应主要用于人才团队建设, 包括人才引进及外聘 绩效 差旅 劳务 交流会议 咨询 知识 产权等相关费用, 其次用于开展成果转化工作 改善科研条件等 )(400 字以内 ) 总经费 :100 万元 1 差旅费 (20.0 万元 ) 第 6 页

8 主要用于项目调研 交流 取样差旅费用 2 劳务费(15.0 万元 ) 主要用于直接参加项目研究的研究生的劳务费用 3 会议费(5.0 万元 ) 主要用于举办和参加学术会议费用 4 国际合作交流费(10.0 万元 ) 主要用于邀请海外学者来访以及出国访问 出国进行交流学习和参加国际会议费用 4 咨询费(10.0 万元 ) 主要用于出版文献 语言润色 资料购买 文献检索 专业通信等费用 5 知识产权费(5 万元 ) 主要用于专利申请及其他知识产权事务等费用 6 绩效费 (25.0 万元 ) 主要用于为提高科研工作绩效安排的相关支出费用 7 其他费用(10.0 万元 ) 用于开展成果转化工作 改善科研条件 第 7 页

9 三 年度计划安排 年 度 项目计划完成的内容及目标 1 内容: 完善抽取 - 处理等异位修复技术, 并针对其问题提出强化改进方式 ; 完成含难降解高分子有机物废水的前处理与回用的中试研究 目标 : 确定异位修复的工艺装备 技术流程和修复技术的改进方式 团队交流 5-10 次, 参加会议 1-2 次, 引进人才 1 名 2016 年度 1 内容: 针对污染物类型和环境特点进一步细化循环井等原位修复技术的结构设计 运行条件 目标 : 确定原位修复技术的装备的合理结构 技术的运行方式及工艺参数 参加或举办会议 1 次, 引进人才 1 名, 培养研究生 5-10 人 2017 年度 1 内容: 进行抽取 - 处理技术 原位空气扰动技术等修复方法的工程示范 目标 : 提出工程应用技术规范 团队交流 5-10 次, 参加或举办会议 1 次, 引进人才 1 名, 培养研究生 5-10 人 2018 年度 第 8 页

10 四 申报责任单位意见 申报责任单位意见 : 盖章年月日 五 申报推荐单位意见 申报推荐单位意见 : 盖 章 年月日 中共吉林省委组织部办公室 2015 年 9 月 17 日印发 第 9 页