提名2023年度重庆市科学技术奖项目公示内容
一、项目名称
长江上游复杂环境条件下受损水体精准化修复关键技术及应用
二、提名者
彭永臻(北京工业大学、院士/教授、环境科学与工程)
三、提名等级
重庆市科技进步一等奖
四、项目简介
针对长江上游复杂环境条件下污染负荷冲击大、水生态系统脆弱敏感的问题,在国家科技重大专项等项目资助下,项目组从基础理论突破到修复技术构建,开展工程应用,持续了十余年的研究与实践,建立了适宜长江上游复杂气象、地形、水文等条件下的水环境智能感知、外源污染多维多尺度防控、内源污染控制与底质生态修复等成套技术,形成了“水体污染智能诊断-内外源协同精准治理-生境修复重构-生态系统功能恢复”的全链条技术体系,取得如下创新性成果:
1、建立多源数据融合的水生态环境智能感知技术。针对长江上游多云雾气象与复杂地形条件下人工监测困难、卫星遥感监测时空分辨率低的问题,基于多圈层融合感知技术开展水生态多指标在线监测设备研制,突破了智能监测核心传感器、光谱传感、感知模型、预警系统等关键技术瓶颈,研发了智控水质综合毒性检测、原位藻毒素检测和浮游植物鉴定等关键技术与设备;研制了基于超表面结构的微型高光谱传感器,构建了复杂气象条件下水生态环境多圈层定量遥感监测体系,搭建了“多源感知-跟踪溯源-综合研判-决策响应”一体的水生态数字化系统,克服了复杂气象条件下长江上游重点流域污染溯源难、监管成本高的困境。
2、突破外源污染多维多尺度防控技术。针对长江上游区域复杂地形下产流迅速、面源污染负荷大的问题,攻克了初期雨水精准分流、自动收集、模块分质、大坡度径流污染削减等面源污染控制关键技术;针对长江上游地区点源污染分散、单位处理能耗与碳排放较高的问题,突破了重力势能驱动的旋转移动床梯级净化、多价锰氧化物驱动厌氧高效脱氮、自结晶驱动的尾水长效深度除磷等点源污染控制关键技术。形成了长江上游复杂地形区域外源污染多维多尺度防控等成套技术,解决了长江上游复杂地形条件下外源污染物削减难度大的难题。
3、构建内源污染长效控制与底质生态修复技术。针对长江上游复杂水文条件下内源污染成因难辨的问题,揭示了水体紊流强度对沉积物内源污染迁移转化的调控作用,阐明了驱动内源污染释放的关键机制;创建了以内源控制为导向,以绿色长效为核心的底质增氧技术与装备;突破了载氧材料-沉水植物协同的底栖生境营造(重构)技术,研发了多变水文下“微地形-生境”耦合调控的底质生态修复技术。形成了内源污染长效控制与底质生态系统恢复等成套技术,为受损水体环境质量持续提升与生态功能恢复提供了有力支撑。
项目成果获权发明专利22件,编制标准、技术导则4部,发表论文105篇。成果广泛应用于重庆、昆明、内江等长江上游地区,项目应用产值30余亿元,经济和社会环境效益显著。成果有力促进了行业科技进步,具有广阔的应用前景。
五、主要知识产权和标准规范等目录
知识产权类别 |
知识产权具体名称 |
国家 (地区) |
授权号 |
授权日期 |
证书编号 |
权利人 |
发明人 |
发明专利 |
一种基于高光谱遥感的水体富营养化状态测算方法 |
中国 |
ZL202110669955.6 |
2022.04.08 |
5057312 |
重庆大学,中国科学院重庆绿色智能技术研究院,重庆知行数联智能科技有限责任公司 |
封雷,胡戎豪,周博天,封丽,余游,沈伟,邓佳,黄昱,陆文强,袁家虎 |
发明专利 |
一种基于用户优先度的遥感分发方法及系统 |
中国 |
ZL201710240833.9 |
2019.07.26 |
3467738 |
重庆市环境科学研究院,中国科学院重庆绿色智能技术研究院 |
封丽,封雷,李崇明,尚明生,周博天,闪坤,程艳茹,张君,刘鑫,刘异齐,张韵,史晓雨 |
发明专利 |
一种复合型自曝气人工湿地及方法 |
中国 |
ZL201911052771.4 |
2020.10.02 |
4017902 |
重庆阁林环保科技有限公司 |
陈一,严俊,水湃湃,胡学斌,何强 |
发明专利 |
一种组合填料及污水处理方法 |
中国 |
ZL202111428353.8 |
2023.03.24 |
5810956 |
重庆大学,北京首创生态环保集团股份有限公司,北京水星环境有限公司 |
陈一,刘涛, 蔡然,张功良,罗南,王征戍,郭富成 |
发明专利 |
复合式双旋转移动生物床污水处理装置及污水处理方法 |
中国 |
ZL202010812837.1 |
2021.09.21 |
4693156 |
重庆大学 |
晏鹏,朱晗霄,廖希雯,施洪鑫,熊敔彤 |
发明专利 |
雨、旱季交替使用的壁挂式生态防护带 |
中国 |
ZL201510935070.0 |
2023.11.28 |
6524681 |
重庆阁林环保科技有限公司 |
李果,艾海男,马瑞祥,古励,李莉 |
发明专利 |
微纳米气泡空化喷嘴 |
中国 |
ZL202111263413.5 |
2022.11.04 |
5556900 |
重庆市生态环境科学研究院 |
廖伟伶,封丽,张勇 |
发明专利 |
一种改善水体底部环境的氧缓释材料及其制备方法和制备装置 |
中国 |
ZL201810311986.2 |
2021.03.02 |
4281581 |
重庆阁林环保科技有限公司 |
李宏,刘茗,何艺欣,何强,艾海男,孙兴福 |
发明专利 |
一种多价锰氧化物填料及其制备方法和应用 |
中国 |
ZL202310312127.6 |
2023.10.20 |
6407893 |
重庆大学 |
陈一,戴静怡,鲜志浩,赵姝媛,张欣,吴豪,李岚曦,刘涛 |
标准 |
城市受损水体生态恢复技术导则 |
中国 |
T/CSES 76-2022 |
2022.11.08 |
中国环境科学学会 |
重庆大学,西安建筑科技大学 |
陈一,何强,杨祥宇,王晓昌,李倩 |
六、主要完成人
陈一,封丽,李宏,封雷,张晟,晏鹏,李果,李继强,廖伟伶,蔡然,孙通,黄昱,付国楷,毛羽丰,李俊
七、主要完成单位
重庆大学,重庆市生态环境科学研究院,中国科学院重庆绿色智能技术研究院,重庆交通大学,重庆阁林环保科技有限公司,重庆华悦生态环境工程研究院有限公司,重庆大方生态环境治理股份有限公司,四川水汇生态环境治理有限公司