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技術(shù)團(tuán)隊圍繞污染場地環(huán)境土壤評估與修復(fù)通過環(huán)境修復(fù)新材料及修復(fù) 新技術(shù)的創(chuàng)新融合，實現(xiàn)技術(shù)研發(fā)、技術(shù)服務(wù)、技術(shù)應(yīng)用的協(xié)同創(chuàng)新。通過 研發(fā)環(huán)境修復(fù)新技術(shù)與新產(chǎn)品，通過項目技術(shù)應(yīng)用及推廣已形成一整套污染 場地治理修復(fù)技術(shù)，項目可培育出完整的產(chǎn)業(yè)鏈，并最終有望形成國內(nèi)具有競 爭優(yōu)勢的技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群。

熒光技術(shù)是近 20 年來興起的新型分析方法，靈敏度高、適用范圍廣。污水和水體的熒光光譜是多物質(zhì)產(chǎn)生的復(fù)合光譜，它們與水樣唯一對應(yīng)，被稱為“水質(zhì)熒光指紋”，簡稱“水紋”。該法在污染性質(zhì)快速判斷方面具有獨特優(yōu)勢。熒光指紋是水樣內(nèi)蘊特征的反映，還攜帶了有機物總量信息，可作為新型的水質(zhì)表征方法。課題組從 2003年開始從事水紋研究，在清華大學(xué)基礎(chǔ)研究基金、教育部科技重點項目、清華大學(xué)自主研究項目、國家重大水專項等項目資助下，掌握了數(shù)百種水紋，創(chuàng)新性開發(fā)出基于水紋比對的新型預(yù)警和污染識別原理，并研發(fā)出污染預(yù)警溯源儀。獲得 2 項發(fā)明專利，第 16 屆中國國際工業(yè)博覽會高校展區(qū)二等獎。

1 成果簡介我國水污染事故頻發(fā)， 以有機污染為主。現(xiàn)有技術(shù)不能迅速確定污染類型，因此事故發(fā)生后無法迅速采取恰當(dāng)?shù)膽?yīng)對， 是產(chǎn)生重大經(jīng)濟(jì)和環(huán)境損失以及負(fù)面國際影響的主要原因。為維護(hù)水環(huán)境安全，保障人民生活和生產(chǎn)， 需要一種能迅速確定污染類型的、環(huán)境友好的水體有機污染預(yù)警技術(shù)。 水質(zhì)指紋與水樣唯一對應(yīng)， 簡稱水紋。課題組從 2003 年開始從事水紋研究，在清華大學(xué)基礎(chǔ)研究基金、教育部科技重點項目、教育部清華大學(xué)自主研究項目、國家十一五重大水專項等項目資助下， 掌握了上百種水紋，創(chuàng)新性開發(fā)出基于水紋比對的新型污染識別原理，并研發(fā)出有機污染溯源儀，填補了迅速確定污染類型的儀器的空白。該儀器由水紋采集儀、水紋比對軟件和豐富的水紋數(shù)據(jù)庫組成，可以識別數(shù)十種有機污染類型。儀器的特點如下：自動取樣，自動測量，自動比對；數(shù)據(jù)庫設(shè)計人性化，可以自動添加新指紋；數(shù)據(jù)自動保存；水紋采集儀性能穩(wěn)定，使用、維護(hù)簡便，當(dāng)儀器光源老化時，自動提示更換等。上述優(yōu)點表明該儀器既適合在線實時監(jiān)測，也可以作為監(jiān)測車和實驗室的專用儀器。查新表明，國內(nèi)外目前尚未發(fā)現(xiàn)有相似原理的儀器。 性能參數(shù)：靈敏度高，信噪比達(dá)到 250；完成一次溯源任務(wù)不足 15 分鐘，測量時間短，重現(xiàn)性好；工作溫度/濕度 15-350℃， 45-80%（不可有冷凝現(xiàn)象，350℃以上時濕度為 70%以下)；不加任何試劑，取樣量少，不產(chǎn)生二次污染；連續(xù) 24 小時使用耗電僅數(shù)度，成本低。 圖1 有機污染預(yù)警溯源儀2 應(yīng)用說明2011 年 7 月至 2012 年 3 月，水質(zhì)有機污染溯源預(yù)警儀在京杭運河江蘇蘇州段進(jìn)行了為期 3 個月的實地連續(xù)測試運行， 儀器檢測出數(shù)次水質(zhì)異常，并及時進(jìn)行了報警， 現(xiàn)場測試表明，該儀器能夠靈敏、及時地監(jiān)測到污染的發(fā)生和變化， 預(yù)警迅速，并能給污染類型的信息，對于快速確定有針對性的采取污染應(yīng)對措施大有益處。 目前正在太湖水源地進(jìn)行示范運行。 儀器經(jīng)過了權(quán)威第三方的檢測。3 效益分析由于目前國內(nèi)外尚無同類產(chǎn)品，而污染預(yù)警和溯源的需求比較迫切，因此本儀器具有較大的推廣空間。本儀器價格每臺約 60 萬元。而本儀器運行穩(wěn)定、靈敏。總體上，儀器成本低，維護(hù)省，快速，無二次污染， 24 小時連續(xù)使用，運行費每月在 3000 元左右，具有明顯的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)優(yōu)勢。

化學(xué)化工與材料、生命科學(xué)類等研究與實踐應(yīng)用中，在對樣品進(jìn)行凍干處理時必須用到冰凍干燥儀，傳統(tǒng)冰凍干燥儀由真空泵（油泵）、制冷壓縮機（-55℃——-60℃）、保護(hù)瓶及樣品室等主要部件組成。該設(shè)備的凍干原理是：通過油泵創(chuàng)造一個真空環(huán)境，加速冰凍生物樣品（≤-20℃）中的水分子的升華；通過制冷壓縮機將升華的水分子再次冷凝于-55℃——-60℃的冷阱中，以免與油泵中起密封作用的機油混合。近年來，該設(shè)備的改進(jìn)主要僅是將樣品冷凍單元并入，實現(xiàn)冷凍、干燥、參數(shù)控制一體化的原位制冷但成本高，不便小規(guī)模市場應(yīng)用。 傳統(tǒng)冰凍干燥儀的不足之處主要體現(xiàn)在以下5個方面：①能耗高，油泵運轉(zhuǎn)、制冷機運轉(zhuǎn)都高耗能；②使用繁瑣，不便捷。機油需要定期更換；③污染嚴(yán)重，這種污染主要是油泵啟動初期，大量油煙從排氣口噴出，造成嚴(yán)重的污染；④不便移動，為了將油煙排到戶外，通常要連接并固定一根長管到戶外，導(dǎo)致移動不便；⑤噪音大、耗能高，自連續(xù)運轉(zhuǎn)的油泵和短時停運的制冷機需耗能并產(chǎn)生大量噪音。 與傳統(tǒng)冰凍干燥儀器相比，本實用新型具有低能耗、低噪音、無污染、便于移動、使用與維護(hù)簡單、工作量低等優(yōu)點，在處理不易受溫度制約樣品的小型干燥儀方面有一定的創(chuàng)新性、優(yōu)越性與市場推廣應(yīng)用價值，有持續(xù)性的市場應(yīng)用前景。目前在本單位內(nèi)部實驗室的實際應(yīng)用中取得了良好效果。 圖1.本項目自制的一體式凍干機

一、項目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡介 近年來隨著我國生態(tài)文明建設(shè)發(fā)展和長江黃河大保護(hù)等政策的頒布實施，高污染行業(yè)逐步關(guān)停，產(chǎn)生大量工業(yè)污染場地。化工行業(yè)退役場地由于其生產(chǎn)工藝復(fù)雜、污染程度較高，亟待合理修復(fù)，降低風(fēng)險，以滿足土地再利用的要求。然而，這些場地通常具有芳烴、石油烴、鹵代物、重金屬等復(fù)合污染特征，難以通過單一技術(shù)一步完成修復(fù)。因此，針對工業(yè)遺留場地有機-重金屬復(fù)合重度污染土壤需要快速修復(fù)的需求。

        技術(shù)成熟度：技術(shù)突破         目前的潮流能發(fā)電機組以直驅(qū)液壓變槳及帶變速箱的液壓變槳為主，其發(fā)電機和變速箱均采取機械動密封方式進(jìn)行密封防水處理，海洋環(huán)境下，機械動密封的可靠性和運行效率往往沖突，密封層級多運行阻力大，效率低，密封層級少，密封可靠性差，機組的運行可靠性大大降低。光伏、波浪、海流一體化集成發(fā)電，波浪能與海流能水輪機對轉(zhuǎn)并通過磁力耦合驅(qū)動發(fā)電機增速，具有多能互補、高效獲能、轉(zhuǎn)換效率高、結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠等特點，為規(guī)模化海洋能開發(fā)提供創(chuàng)新型設(shè)計。         意向開展成果轉(zhuǎn)化的前提條件：中試放大及產(chǎn)業(yè)化工藝開發(fā)資金支持

持久性有機污染物（POPs）是《斯德哥爾摩公約》的控制對象，是全球關(guān)注的環(huán)境污染物，其環(huán)境污染特征和去除控制原理是環(huán)境學(xué)科重要的基礎(chǔ)科學(xué)問題。該項目緊緊圍繞鹵代POPs 污染水平和存在形態(tài)、脫鹵機理和降解原理、吸附特性和去除機理三個關(guān)鍵科學(xué)問題，通過深入剖析典型受污染環(huán)境，揭示了傳統(tǒng)POPs 和新增列POPs 的污染水平和賦存狀態(tài)等環(huán)境污染特征；針對鹵代POPs 難降解特點，突破了高效催化脫鹵降解和吸附去除等物化技術(shù)原理，持續(xù)研究15 年，成果得到國內(nèi)外同行的高度認(rèn)可。

460mm×190mm×200mm，圓片尺寸φ120mm。光路中的遮光片可上下、左右、前后移動，帶光源。在室內(nèi)一般光照環(huán)境能使用。

本系統(tǒng)是在國家863計劃資助下，由鐵道科學(xué)研究院和北京交通大學(xué)聯(lián)合研制的高速智能檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)由高速采集子系統(tǒng)，卷宗存儲子系統(tǒng)和智能識別子系統(tǒng)三部分組成。      1.高速采集子系統(tǒng)通過高速線陣掃描相機和光電編碼器實現(xiàn)等距離、無遺漏和無疊加的鋼軌表面圖像獲取；      2.卷宗存儲子系統(tǒng) 實現(xiàn)檢測線路海量多源信息（視頻、里程和GPS等信息）的單一文件存儲，并提供實時的視頻檢索功能；      3.智能識別子系統(tǒng) 應(yīng)用先進(jìn)的圖像處理和模式識別技術(shù)實時檢測鋼軌表面擦傷。系統(tǒng)特點：       面向高速鐵路的鋼軌表面擦傷檢測系統(tǒng)具有如下顯著特點：      1.速度快，理論上檢測列車運行速度在 260km/h條件下可以實現(xiàn)實時檢測；      2.準(zhǔn)確率高，在實驗條件下，漏檢率小于3%；      3.魯棒性強，在不同天氣條件下本系統(tǒng)能保持高性能穩(wěn)定工作。

設(shè)計兩個硅納米棒作為超構(gòu)表面的基本相干像素結(jié)構(gòu)單元，從而實現(xiàn)光場透射的有效調(diào)控。通過獨立控制兩個納米棒的轉(zhuǎn)角，可以實現(xiàn)單層結(jié)構(gòu)對振幅和相位的獨立調(diào)控，從而能夠在單層納米結(jié)構(gòu)上實現(xiàn)任意全息與平面圖像的集成。更進(jìn)一步，針對于彩色平面圖像，可以通過硅納米棒的尺寸（即單根納米棒的長和寬）以及納米棒之間的轉(zhuǎn)角差的控制，實現(xiàn)對顏色HSB三參數(shù)的按需調(diào)控，從而將超構(gòu)表面結(jié)構(gòu)色的調(diào)控能力從二維的色度-飽和度平面，真正拓展到三維的色度-飽和度-強度空間? 以上研究成果將豐富和拓展超構(gòu)表面在圖像器件方面的應(yīng)用，比如實現(xiàn)有陰影信息的彩色圖像打印，開發(fā)新型全彩平面與彩色全息圖像的集成顯示技術(shù)，研制基于平面和全息圖像集成的納米隱寫信息安全技術(shù)等。同時，該工作中體現(xiàn)的相干像素設(shè)計理念也將對復(fù)雜光場調(diào)控問題提供新的解決思路和方案