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利用農業廢棄物秸稈生產生物炭，返施農田，并輔助其它技術， 可以達到固定重金屬污染農田，在微污染農田中生產出合格產品，挽 救因重金屬污染造成的農田損失；同時可以減少化肥施用量，達到減 施以保護地表環境免受富營養化污染。目前重金屬造成農田的污染修 復以及化肥減施大部分屬于國家公益項目。 農田重金屬固定技術已經在天津東麗區區示范運行 3 年，運行效 果好，蔬菜重金屬達到標準，增加農作物產量，減少化肥施用，因此， 廣受農民歡迎。

利用農業廢棄物秸稈生產生物炭，返施農田，并輔助其它技術，可以達到固定重金屬污染農田，在微污染農田中生產出合格產品，挽救因重金屬污染造成的農田損失；同時可以減少化肥施用量，達到減施以保護地表環境免受富營養化污染。目前重金屬造成農田的污染修復以及化肥減施大部分屬于國家公益項目。 農田重金屬固定技術已經在天津東麗區區示范運行 3 年，運行效果好，蔬菜重金屬達到標準，增加農作物產量，減少化肥施用，因此，廣受農民歡迎。

本發明涉及環境保護領域內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：對含重金屬廢物進行篩選，篩選后測試各級物料重金屬浸出指標，符合填埋場入場標準的可以直接資源化或填埋；2)研磨工序：不符合標準的物料加入物理化學穩定劑和水研磨混合，研磨中保持1個大氣壓的二氧化碳氣氛；3)固化工序：在研磨后的物料中加入螯合劑、固化劑和水進行機械攪拌，使含重金屬廢物固化成為顆粒；4)養護工序：將顆粒在自然狀況下養護24小時，根據顆粒的重金屬浸出檢測結果決定顆粒作為沙石替代產品用于建材或進行填埋處理。本發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。

由于環境、耕地污染等原因，稻谷、小麥等糧食及茶葉等農產品紛紛面臨重金屬 Cd、Pb 等含量過高甚至超標的問題，重金屬在人體內經過常年積累，會對居民健康造成嚴重的傷害。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。 創新要點 ①開發了符合食品法律法規的高效、安全的復合重金屬脫除劑； ②針對不同原料特性（顆粒、粉體、流體），研發了不同的脫除工藝與裝備； ③開發了無二次污染的重金屬固化回收技術；197 ④整體技術通過了中國糧油協會組織的鑒定（中糧油學評字[2015]第 29號），處于國際領先水平。

技術成熟度：技術突破 1.原理：結合磁浮列車極端運行工況，充分考慮運行環境的強磁場，深入研究機-電-磁耦合機制，精確調節磁體懸浮姿態，以實現超導磁體在液氮溫區（-196℃）自穩定懸浮。 2.創新點： （1）研發國產化低功耗懸浮控制模塊，能耗較進口設備降低35%； （2）突破-196℃環境下多系統協同控制技術，填補國內工程化應用空白。 3.應用場景： （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.應用案例：前期開發的自由度控制系統，已被合作團隊應用且效果較好。

一、研發背景我國是有色及稀散金屬資源大國，產量更是在全球具有絕對控制地位。稀散有色金屬礦的開發利用給我國帶來巨大的經濟效益，與此同時也帶來了嚴重的環境重金屬污染。稀散有色金屬礦經開采、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固體廢棄物成為中國環境保護領域的重要問題之一。二、技術內容（1）新型深部充填減量化技術。開發一種價格低廉、材料來源廣泛且固化重金屬效果優良的地下采礦膠結充填料，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技術。利用微生物（硫酸鹽還原菌、寡營養鐵還原菌）控制環境中 Fe3+ 濃度、降低環境電位、降低環境中游離鎘、銻等重金屬離子，實現現役尾礦庫的微生物生態修復。（3）五層覆蓋強還原原位成礦修復技術。基于礦物學--生物地球化學協同作用，開發已閉庫或無主尾礦庫的重度污染區的五層（無污染客土層、膨潤土密封層、有機質深度還原密封層、含高風險稀散多金屬及砷和重金屬尾礦生物法控制污染主反應層、原始尾礦層）覆蓋強還原穩定成礦修復技術。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、存在潰壩風險和對周邊及重大流域構成的嚴重環境威脅等問題，首先研究采選冶廢物處置環境風險評估方法，建立稀散多金屬采選冶廢物處理處置污染控制技術評估方法；利用冶煉廢渣及尾礦庫內堆存尾礦，研發新型膏體充填減量化、資源化技術；針對現役尾礦庫，利用硫酸鹽還原菌及寡營養鐵還原菌研發尾礦微生物原位成礦修復技術；針對已閉庫及無主尾礦庫，基于礦物學--生物地球化學協同作用，研發重度污染區的五層覆蓋強還原穩定原位成礦修復技術；組合應用上述技術，在典型稀散多金屬采選冶集中區開展技術示范；最終形成“基于風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境管理導則”，為我國稀散金屬多金屬污染防控和環境管理提供技術支撐。

2020年3月19日，《自然-通訊》（Nature Communications）雜志在線發表了北京師范大學地理科學學部何春陽教授團隊的最新研究成果，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有力的空氣質量控制政策。該論文題為“中國需要進一步改善空氣質量以減少PM2.5污染導致的人口死亡（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的細顆粒物散布在空氣中，進而影響人類福祉與健康的現象。聯合國可持續發展目標3.9明確指出，到2030年，需要實質性地減少危險化學品以及空氣、水和土壤污染導致的死亡和患病人數。根據全球疾病負擔項目最新的測算結果，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面影響，國務院于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，橫跨能源、工業、交通、法律和法規等多個部門，是一項前所未有的空氣污染防治行動。2018年，中國生態環境部宣布該計劃設定的PM2.5濃度控制目標順利達成。然而，“大氣十條”相關的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污染致死人數受PM2.5濃度、人口數量、年齡結構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，這些研究都很難區分各個因素的相對貢獻，部分結果甚至相互矛盾。施行“大氣十條”究竟產生了多少健康效益依然缺乏定論。 為此，該研究結合長期的PM2.5監測數據和最新的流行病學模型，對比了實施“大氣十條”前后（2000-2013和2013-2017）中國PM2.5污染致死人數的變化趨勢。同時使用解構的思路量化了PM2.5濃度、人口數量、年齡結構和疾病死亡率等因素對于PM2.5污染致死人數變化趨勢的影響，全面揭示了“大氣十條”通過減緩PM2.5污染所產生的健康效益。結果表明，中國的PM2.5污染致死人數在2000-2017年總體呈現增加趨勢，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污染致死人數依然呈現增加趨勢，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。進一步的解構分析表明，由于實施“大氣十條”后PM2.5濃度降低，2017年的PM2.5污染致死人數比2013年減少了6.4萬人。 在此基礎上，該研究進一步探索了2030年PM2.5污染致死人數在兩種不同的PM2.5控制政策情景（趨勢情景和強力政策情景）下的變化趨勢。研究假設趨勢情景中，中國會延續現有的空氣質量控制力度，人口加權的PM2.5濃度會在2030年逐漸降低到35μg/m3（中國現行的空氣質量標準）。而在強力政策情境中，中國會采取更加嚴格的空氣污染控制政策，人口加權的PM2.5濃度會在2030年大幅度降低至10μg/m3（世界衛生組織公布的空氣質量標準）。與此同時，人口和年齡結構按照現有趨勢發展，而疾病死亡率由于醫療保健水平的提高而進一步降低。該研究的預測結果表明，趨勢情景中PM2.5污染致死人數將在2030年達到95.3萬人，僅比2017年降低了2%。而在強力政策情景中，PM2.5污染致死人數將在2030年達到55.0萬人，比2017年降低了40%以上。這意味著，如果延續當前政策趨勢，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污染致死人數依然很難實現可持續發展目標3.9所提到的“實質性”降低的目標。中國依然需要在未來實施更強有力的空氣質量控制政策，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“實質性”地下降（圖2）。 該研究的主要貢獻是通過解構分析全面認識了PM2.5濃度、人口數量、年齡結構和疾病死亡率等多個因素對PM2.5污染致死人數變化的影響，進而準確地估算了施行“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污染致死人數進行了預測，為中國制定未來的環境政策，實現相關的聯合國可持續發展目標提供了重要參考。

研究對我國的海洋污染損害賠償制度提出的建議對規范企業行為，保證企業行為的合法性、合規性和合理性，增強企業的環保意識和社會責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可定性定量解析環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，實現精準治污及重污染實時成因分析提供科學依據。 國家環境保護城市空氣顆粒物污染防治重點實驗室是環保部重 點實驗室，多年從事顆粒物防治領域相關工作，擁有國內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數據。 實驗室擁有完備的顆粒物樣品采集及化學分析系統。目前，大氣顆粒物源解析技術已在全國 40 余個城市推廣應用。其中，自主研發的二重源解析技術、因子分析-CMB 復合受體模型和 CMB-Iteration模型等新型源解析技術被《大氣顆粒物來源解析技術指南（試行）》列為推薦使用模型。同時，因子分析-CMB 復合受體模型被寫入美國EPA 官方公布的《EPAPMF5.0 使用指南》，相關論文被列為“關鍵文獻”。實驗室建有大氣環境超級觀測站，并研發了大氣多組分在線源解析系統。應用范圍:技術主要用于城市或區域大氣顆粒物來源解析，大氣污染成因分析及環境空氣質量達標或改善規劃，重污染成因分析及應急預案，大氣污染防治決策管理支撐等。

大氣顆粒物源解析技術可定性定量解析環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，實現精準治污及重污染實時成因分析提供科學依據。 國家環境保護城市空氣顆粒物污染防治重點實驗室是環保部重 點實驗室，多年從事顆粒物防治領域相關工作，擁有國內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數據。 實驗室擁有完備的顆粒物樣品采集及化學分析系統。目前，大氣顆粒物源解析技術已在全國 40 余個城市推廣應用。其中，自主研發的二重源解析技術、因子分析-CMB 復合受體模型和 CMB-Iteration模型等新型源解析技術被《大氣顆粒物來源解析技術指南（試行）》列為推薦使用模型。同時，因子分析-CMB 復合受體模型被寫入美國EPA 官方公布的《EPAPMF5.0 使用指南》，相關論文被列為“關鍵文獻”。實驗室建有大氣環境超級觀測站，并研發了大氣多組分在線源解析系統。