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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，在一些特殊環境場所，空氣中可能存在高致病微生物如病毒和細菌、生化毒劑、毒素等嚴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，如不明病原體、化學物質等。目前已有的空氣安全預警技術主要針對有限的幾種污染物或者有毒物質進行實時監測，無法覆蓋包括生物與化學威脅在內的所有潛在威脅。空氣中的污染物種類繁多，理論上很難發展一種同時監測上千種污染物的儀器設備。另外，空氣毒性安全預警技術需要對空氣毒性做出快速響應，以便為采取防御措施爭取寶貴的時間。這些要求都是對當前技術的極大挑戰，很難實現對空氣的綜合毒性的實時預警。

微藻可以通過自身的光合作用高效固定二氧化碳，同時生產生物燃料以及高 附加值產品，已成為國內外技術開發的熱點。在微藻能源利用工藝流程中，用于 微藻培養的光生物反應器占總設備投資和運行成本的一半。由于相關研究工作的 缺乏，生物反應器受微藻光合效率、傳質以及光照的限制，體積大、占地寬、成 本高、產率和效率低。為了強化微藻光生物反應器中光傳遞，提高光分布的均勻 性，構建了內嵌空心導光管的新型平板式微藻光生物反應器，通過空心導光管的 引入實現了將光能導入反應器中光衰減嚴重區域，提高了反應器內藻細胞的產量。 在此基礎上，為了優化反應器的光分布，設計了內置導光板的光生物反應器，并 將其用于工業化中常用的跑道池反應器中（如圖1所示），使微藻產量提到了 193. 33%,生物質產量達到2. 31g/L,油脂產量達到1258. 65mg/L。導光板目前工 藝成熟，成本低廉，對微藻無毒害作用，因此將其用于微藻產業化培養的跑道池 反應器中，基本不會增加建造及運營成本。按目前藻粉市場價來算，微藻150 元/千克，傳統跑道池反應器的收益為0.18元/升，而利用內置導光板的跑道池 光生物反應器可獲得0.35元/升的收益。同時，在工業化常用的管式反應器的基 礎上，創新性的提出了一種新型非連續光照管式光生物反應器，通過間斷遮光方 式，形成了反應器內明區和暗區的周期性分布，實現了微藻在反應器內流動時的 規律性明暗交替，從而觸發閃光效應，使微藻生長速率提高了 15%。 在微藻生長到穩定期后，需對反應器中的微藻進行采收。傳統的采收方式包 括離心、絮凝、氣浮、膜過濾等，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脂吸收培養基濃縮微藻，吸收后可通過高溫煙氣脫水回 收再利用。利用采收后的濕藻進行水熱液化的預處理方式，將藻細胞破壁，使細 胞內的多糖、蛋白質、油脂等析出并解聚成小分子的單糖、氨基酸、脂肪酸，之 后這些小分子物質經微生物發酵，產出甲烷、氫氣等高熱值的生物燃料。此外， 微藻破壁后，可直接經萃取等過程，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劑和免疫調節劑。EPA被稱為“血 管清道夫"，能促進循環系統的健康和防止膽固醇和脂肪在動脈壁上積聚，并對 治療由自身免疫缺陷引起的炎癥有效。DHA俗稱“腦黃金”，是神經系統細胞生 長及維持的一種主要成分，是大腦和視網膜的重要構成成分，在人體大腦皮層中 含量高達20%,在眼睛視網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 佳的天然蝦青素來源，含量達到3%-5%,是目前唯一被美國FDA審核準許可用于 人類直接使用的蝦青素產品，我國于2010年批準納入食品新資源產品目錄。 針對微藻生物質高效能源化利用的問題，提出太陽能加熱實現微藻水熱預處理， 再利用水解液和固態殘渣厭氧發酵制取富氫甲烷氣，實現微藻全組分轉化利用， 并建立了中試系統（如圖2, 3）o通過太陽能水熱水解，微藻發酵產甲烷過程的 速率和轉化率得到顯著提升。

"重金屬的環境風險與土壤中重金屬的有效態含量而非總量密切相關。原位鈍化修復通過在土壤中添加不同比例磷基、炭基等材料組成的新型環境友好鈍化劑，通過提高pH、沉淀、吸附等作用降低重金屬的生物有效性。穩定化修復是一種操作簡單、成本低廉且具備良好應用潛力的原位修復技術。植物修復技術由于其環境友好性和潛在的經濟價值，科學選擇修復植物并輔以綠色化學、生物強化方法提高其修復效率，在污染耕地修復、替代種植等方面具有重要的推廣價值。 本成果研發的系列鈍化劑可以有效降低植物對重金屬的吸收，通過田間試驗驗證，一次施加，持續有效長達十余年，而且蘆蒿重金屬含量達到《食品中污染物限量》標準。 開發的以柳樹為核心的植物修復技術，在高效去除土壤重金屬、改善土壤質量的同時，收獲的柳樹可用于綠化、岸邊緩沖帶建設等領域，具有很好的環境和經濟效益。 同時，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到國家標準。以柳樹為核心的植物修復技術在江蘇、河南等地推廣應用，取得了很好的環境和經濟效益。"

成果描述：對高鎂磷礦進行復合選別，并將其中的鎂進行回收制得鎂的工業產品(如氫氧化鎂)，磷利用率達到95%。同時對其中的鈣也進行回收，得到硫酸鈣晶須或輕質超細碳酸鈣材料，以及其它鈣產品。全部實現綜合利用，提高經濟效益。市場前景分析：目前我國磷礦中高鈣鎂磷礦占多數，還有大量高硅磷礦，本項目附合國家產業政策，不僅消除了堆積污染，還創造了較大的經濟效益，具有較好的市場前景。與同類成果相比的優勢分析：（1）回收的磷肥約為30%P2O5，磷收率大于95%。 （2）氫氧化鎂產品中Mg(OH)2>90%，鎂收率大于80%。 （3）硫酸鈣產品中白度>90，鎂收率大于90%。

提供一種余能回收利用的技術及裝置。以回收硅冶煉反應生成氣體的載熱能及其攜帶的化學能為例：通過在爐內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，利用余熱鍋爐產生的熱蒸汽推動汽輪機組做功，并帶動發電機組發電，最終把回收的余能轉變為電能。余能回收裝置的主要設備包括有爐膛輻射受熱面、余熱鍋爐、除塵器、汽輪機、發電機及風機等配套設備。 能量回收方案的工藝原理如下圖所示。

對產量大、干燥儲藏難、易腐壞變質的馬鈴薯渣進行高效整體綜合利用，發 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品，實 現馬鈴薯淀粉加工廢棄物快速、規模化消納技術的產業化，可有效解決馬鈴薯淀 粉生產企業薯渣處理的難題，提高企業效益，推動馬鈴薯淀粉加工行業健康發展。

以海帶為代表的海藻加工業是涵蓋第一、二、三產業的全局性和戰略性產業，是銜接工業、服務業與海洋農業的關鍵產業。針對目前海帶產品附加值低、綜合利用率低、生產成本高、經濟效益差等問題，研究開發出一套新的海帶化工業工藝技術和提取巖藻多糖及應用關鍵技術；產品有飼料添加劑、海藻肥等，提高資源利用率。本課題實施過程中，形成的主要產品技術包括： 1. 巖藻多糖，總糖含量≥65%，巖藻多糖總含量≥35%；與傳統生產方法相比，生產成本降低約50% 2. 低聚或褐藻膠寡糖，具有廣譜抗菌作用，可廣泛用于農業、醫藥等，該技術已經獲得國家專利 3．項目所研發的海帶化工綜合利用技術工藝將用于指導我國海藻化工企業的技術改造，生產節水率達到40%以上 4. 高效土壤特別是灘涂修復劑，產品能明顯保持灘涂的修復，提高作物耐鹽和耐旱性能，對土壤葉面具有顯著保濕作用

我國是一個氯堿大國，氯氣產量達到2400萬噸/年，占世界總產量的40%。但是我國有機氯產業存在氯化反應效率低、副產氯化氫（鹽酸）無出路、大宗有機氯產物產能過剩且附加值低，上述問題嚴重制約了涉氯產業的可持續發展。本項目主要內容：（1）針對氯化反應效率低的問題，采用光或固體酸催化氯化反應，以及不同工況反應精餾集成技術，大幅提高轉化率和選擇性，杜絕或大大降低傳統過氧化物或路易斯酸催化劑堿洗、水洗導致的廢水。（2）針對副產氯化氫無出路問題，開發超大氣液比吸收技術高效捕集氯化氫尾氣

一、形勢與需求      《中共中央關于推進農村改革發展若干重大問題的決定》中，對“三農”問題用“三個最需要”進行了總結（農業基礎仍然薄弱，最需要加強；農村發展仍然滯后，最需要扶持；農民增收仍然困難，最需要加快。）“三農”問題是“全黨工作的重中之重”，中國改革的焦點問題。      * 農村土地問題      * 糧食安全問題      * 農民增收問題      * 農業現代化      耕地面積日益減少，人地關系緊張，影響到國家的糧食安全。增加優質耕地，保障18億畝耕地紅線，保障國家糧食安全。國土資源部發布全國土地整治規劃(2016～2020年)，改造中低等耕地2億畝，力爭建成6億畝高標準農田。利用脫硫石膏進行鹽堿地改良，變廢為寶，實現了真正的循環經濟。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 * 脫硫反應塔 * 脫硫過程的主要化學反應 * 石膏漿液脫水系統       石膏漿液達到一定密度后進入脫水系統；      脫水分兩級進行，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；      真空帶式吸濾機的脫水效果與真空度、濾布類型和石膏體厚度有關，常用真空度為- 45 – - 55 kPa，石膏體厚度一般為20 – 25 mm；      當石膏漿液氧化不充分或漿液pH值小于4.8時，石膏漿液中會含有較多的CaSO3，造成漿液粘稠，脫水困難；* 石灰石石膏法煙氣脫硫技術－脫硫石膏 * 鹽堿地改良機理三、技術發展大事記 * 國內外研究現狀            * 治理鹽堿地的措施一般有水利改良、農業改良、生物改良和化學改良           * 利用脫硫石膏改良鹽堿地的研究主要在中國，國外鮮有報道           * 在國家科技支撐計劃、863計劃的支持下，開展了一定的研究工作           * 獲得相關的中國和美國發明專利14個      從1995年開始進行田間試驗，目前實驗范圍已覆蓋我國北方有鹽堿地的絕大多數省份，面積達到20萬畝      1995年，與日本東京大學等單位合作，小麥盆栽實驗       1996年，在沈陽康平24平方米的土地上首次實施利用脫硫石膏改良鹽堿地的玉米大田試驗       1999年–2003年在內蒙古托克托縣伍什家鄉鹽堿地改良四、發明專利序號專利名稱專利號授權日1燃煤煙氣脫硫廢棄物的用途及其改良堿性土壤的方法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能量自給的生物質熱解系統和方法201310095402.x2014.05.216微藻養殖設備201210475788.22014.11.267對濱海鹽堿地的土壤進行脫鹽的方法和系統201210477260.92014.11.268重度堿化土壤改良劑的應用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用201210589939.72015.03.0412中度堿化土壤改良劑的應用20121059022432015.04.1513重度堿化土壤改良劑及其加工方法201210585011.12016.03.3014一種復合微生物菌素鹽堿地改良劑及其制備方法與應用20131011440152016.04.20五、鹽堿地改良項目的推進得到各級領導人的積極肯定與支持