山东省科学技术进步奖公示内容

山东省科学技术进步奖公示内容（2023年度）一、项目名称河湖底泥重金属污染治理与资源化关键技术及应用二、提名单位山东省生态环境厅三、申报奖种及等级山东省科学技术进步奖，一等奖四、提名者及提名意见为进一步改善水生态环境质量，保障人民群众身体健康，山东省人民政府确定开展全省底泥重金属污染治理，这是省政府在省控重点污染河流全部恢复鱼类生长、水生态实现重大转折基础上又一重大举措，但省级尺度的底泥重金属污染调查和治理工作在国内尚无先例，属于生态环境领域世界性难题。本项目创建了大区域底泥重金属调查及污染识别技术，创新开发了底泥重金属稳定化处理技术及装备，研发了重金属污染底泥植物原位修复技术及装备，在国内首次完成了省级尺度底泥重金属污染调查，起草了国内首部省级底泥重金属污染治理专项行动计划，编制并指导实施了首部省级底泥治理专项行动计划，研究成果成功应用于南水北调东线（山东段）、小清河防洪综合治理工程、山东省水网建设等国家及省重大工程中，为山东省底泥重金属污染防治提供了重要的科技支撑。项目获授权国家发明专利50多项，发表相关学术论文160余篇，其中SCI收录90余篇，有效推动了该领域的科技创新、学科发展和人才培养。第三方科技成果评价机构评价认为“该项目创新性强，应用成效好，为大规模开展底泥污染调查与治理工作提供了成功示范。首创了一体化河湖底泥重金属稳定化集成技术及装备，项目技术研究整体达到了国际先进水平，其中底泥重金属污染调查的双分布点法居国际领先水平”。五、项目简介本项目属于水污染治理技术领域。河湖底泥（简称“底泥”）是河流和湖泊污染累积及物质交换的中枢，底泥重金属污染是水生态健康的痛点及水环境治理修复的难点。底泥重金属污染存在非均质物相多、生态毒性强、资源化利用难等特点，大区域的底泥重金属污染调查难度大、费用高、周期长，尚缺乏省级尺度的调查，大规模重金属污染底泥治理一直是国内外尚未解决的生态环境领域顽疾。大规模的底泥重金属污染调查和治理在国内尚无先例，属于世界性难题。项目组历时十余年，通过国家水专项、重点研发计划、山东省重大科技创新工程和自然科学基金等项目联合攻关，开发了具有自主知识产权的底泥重金属污染调查识别、治理与资源化关键技术及装备，为河湖水生态安全保障提供了强有力的技术支撑。主要创新技术如下：1.创建了大区域底泥重金属调查及污染识别技术。揭示了底泥重金属赋存特征及释放性能，构建了自然水域底泥重金属迁移模型，首创的底泥污染调查“双分布点法”实现了污染范围、种类和污染底泥量的快速确定；发明了低扰动柱状底泥采样器，显著提高了底泥样品采集和微区研究精度；建立了底泥重金属污染等级评价方法，起草了首部《底泥污染状况调查点位布设技术规范》（DB37/T4327-2021），建成了首个省级底泥样品库。2.创新开发了底泥重金属稳定化处理技术及装备。发明了生物基复合改性底泥重金属稳定剂，克服了常规无机稳定剂“返浸”问题；创造性提出了基于粒径分级的污染底泥梯级利用策略，开发了集破碎、连续输送、多级振动筛分、立式深层搅拌和自控加药于一体的振动式筛分底泥分级减量和稳定化技术及装备，实现污染底泥分类处理，显著降低了重污染底泥处理量，节约处理成本40%以上；发明了底泥制备高强轻质建材骨料技术，揭示了升温过程重金属形态“先活后稳”机理，提高了污染底泥治理减量化、无害化和资源化水平。3.研发了重金属污染底泥植物原位修复技术及装备。阐明了底泥重金属胁迫下的植物代谢和吸收机制，优选了适宜山东地域的底泥重金属修复植物种类及配置，开发了对应的水生植物种植装备；开发了重金属富集植物协同制备玻化瓷粒技术及装备，破解了危废协同资源化及重金属固化技术难题。项目获授权国家发明专利50多项，发表相关学术论文160余篇，其中SCI收录70余篇。在国内首次完成了省级尺度底泥重金属污染调查，起草了国内首部省级底泥重金属污染治理专项行动计划，研究成果成功应用于南水北调东线（山东段）、小清河防洪综合治理工程、山东省水网建设等国家及省重大工程中。技术成果还推广到江苏、湖北、福建等省份，新增产值150多亿元，取得了显著的生态环境和社会经济效益。六、主要知识产权和标准规范等目录知识产权（标准）类别知识产权（标准）具体名称国家（地区）授权号（标准编号）授权（标准发布）日期证书编号（标准批准发布部门）权利人（标准起草单位）发明人（标准起草人）发明专利（标准）有效状态标准底泥污染状况调查点位布设技术规范中国DB37/T4327-20212021-03-11山东省市场监督管理局山东建筑大学，山东省科学院，山东省生态环境规划研究院，山东瑞密迪环保科技有限公司张志斌、张彦浩、朱英、史会剑、李艺、薛维纳、张晓蕊、张建、邢丽贞、张向阳、王宁、赵增文有效发明专利大区域水体底泥重金属污染状况调查点位布设方法中国ZL201310326188.42015-04-15第1631897号山东建筑大学张志斌,张彦浩,王猛,孙翠珍,朱英,王炜亮有效发明专利湖泊重金属污染底泥的处理方法及装置中国ZL201210261287.42013-08-07第125012号山东瑞密迪环保科技有限公司张志斌，张晓蕊，康兴生，张彦浩，孙翠珍，陈文兵，武道吉，李善仁有效发明专利一种天然河道柱状底泥采集装置中国ZL201410843442.22017-02-22第2391857号山东建筑大学张彦浩,张志斌,黄理龙,孙翠珍,林建伟,张亚雷有效发明专利一种利用海产品废弃物制备除砷吸附剂的方法中国ZL201310352924.32015-04-15第1632270号山东建筑大学孙翠珍，张晓蕊，张志斌，张彦浩，武道吉，孙玉林无效发明专利一种铈盐改性甲壳类废弃物吸附剂的制备方法中国ZL20161012752652018-08-07第3037445号山东建筑大学孙翠珍，孙彩娟，赵阳，张志斌，陈冬辰，张晓蕊，邱金伟，张彦浩，张惠无效发明专利一种湖泊河道底泥中沉水植物种植装置中国ZL201611168085.X2019-02-22第3264961号山东建筑大学张彦浩，崔万里，张志斌，孙翠珍，曹国勋，张昊晗，邱金伟，王晓栋有效发明专利河道污染底泥原位生态修复方法中国ZL201210273969.72013-08-28第1262059号山东瑞密迪环保科技有限公司张志斌，李锦祥；孙翠珍，张彦浩，张天元，张文辉，武道吉有效发明专利一种河道污染底泥生态修复方法中国ZL20171065526632020-10-23第4042833号山东建筑大学张彦浩，曹国勋，张志斌，孙翠珍，夏四清，朱广伟，史会剑，张昊晗，李海翔，崔万里，王宇辰有效发明专利一种镉锌污染河道的修复方法中国ZL201810815038.22021-06-08第4472475号山东建筑大学张彦浩，王宇辰，李鹏，张晓蕊，张志斌，曹国勋，夏四清，林建伟，朱广伟，孙翠珍有效七、主要完成人情况姓名排名技术职称工作单位对本项目技术创造性贡献张志斌1教授山东建筑大学作为项目负责人，确定了研究方法和技术路线，组织开展了技术研发及示范应用。主要贡献：研发了底泥重金属重金属污染调查双分布点法，指导开展了全省底泥重金属污染调查；提出了重金属污染底泥梯级；研发了一体的振动式筛分底泥分级减量和稳定化技术，起草了全省重金属污染治理行动计划；参与研发了生物基复合改性底泥重金属稳定剂；参与优选了底泥重金属修复植物种类及配置。夏四清2教授同济大学作为项目技术骨干，参与编制试验方案及技术路线等工作，主要贡献：参与了底泥重金属调查点位布设方案编制；研发了底泥重金属稳定化药剂；参与发明了河道污染底泥生态修复方法；参与了示范工程建设指导。张彦浩3教授山东建筑大学负责作为项目技术骨干，参与编制试验方案及技术路线等工作，主要贡献：参与了底泥重金属调查点位布设方案编制；发明了天然河道柱状底泥采集装置、湖泊河道底泥中沉水植物种植装置、河道污染底泥生态修复方法及镉锌污染河道的修复方法等；参与起草了《底泥污染状况调查点位布设技术规范》（DB37/T4327-2021）；参与创建了底泥污染调查“双分布点法”；参与底泥稳定剂的研发。王圣瑞4教授北京师范大学珠海校区作为项目技术骨干，参与了项目技术路线制定工作，主要贡献：完成了底泥重金属赋存及释放规律研究；参与建立了自然水体底泥重金属迁移模型；参与了示范工程建设指导，贡献率20%。朱广伟5研究员中国科学院南京地理与湖泊研究所作为项目主要参与人员，参与了项目技术路线与实施方案的制定，主要贡献：研发了生物基复合改性底泥重金属稳定剂；参与开发了底泥重金属稳定化工艺及装备；参与了示范工程建设指导。薛维纳6副教授山东建筑大学作为项目主要参与人员，参与完成了项目实施方案的制定及试验分析，主要贡献：参与完成了底泥重金属生态风险分析、污染等级评价方法研究；参与起草了《底泥污染状况调查点位布设技术规范》（DB37/T4327-2021）。刘长青7教授青岛理工大学作为项目主要参与人员，参与完成了项目研究方案的制定、协调项目参与单位合作关系，主要贡献：研发了底泥制备高强轻质建材骨料技术，优化了相关参数；参加了重金属富集植物协同制备玻化瓷粒的技术研究；参与了示范工程建设指导。林建伟8教授上海海洋大学作为项目主要参与人员，参与完成了项目研究方案的制定，主要贡献：参与完成了底泥重金属稳定化药剂的研发；参与了底泥重金属稳定化示范工程指导。李艺9高级工程师山东省生态环境规划研究院作为项目主要参与人员，参与完成了底泥重金属调查点位布设、样品采集，主要贡献：参与起草了《底泥污染状况调查点位布设技术规范》（DB37/T4327-2021）；参与创建了底泥污染调查“双分布点法”。张晓蕊10工程师山东省环科院环境工程有限公司作为项目主要参与人员，参与完成相关技术研发工作，主要贡献：研发了生物基复合改性底泥重金属稳定剂，实现了底泥重金属和磷的协同控制；参与起草了《底泥污染状况调查点位布设技术规范》（DB37/T4327-2021）。张向阳11副教授山东建筑大学作为项目主要参与人员，参与完成相关技术研发工作，主要贡献：参与研究开发了富集植物和油泥固废协同制备玻化瓷粒技术；参与起草了《底泥污染状况调查点位布设技术规范》（DB37/T4327-2021）。张旭12讲师山东建筑大学作为项目主要参与人员，参与完成相关技术研发工作，主要贡献：参与开展底泥重金属植物修复机理研究。孔祥辉13副教授山东建筑大学作为项目主要参与人员，参与完成相关技术研发工作，主要贡献：参与了底泥路用资源化产品技术研发。黄理龙14工程师山东省环科院环境工程有限公司作为项目主要参与人员，主要参与完成相关技术研发工作及相关试验测试分析工作，主要贡献：参与无扰动柱状采样器的研发；参与建立了污染底泥稳定剂钝化量与投加比的响应模型。邢梦龙15工程师山东瑞密迪环保科技有限公司作为项目主要参与人员，主要贡献：参与底泥污染修复示范工程建设；参与起草了《底泥污染状况调查点位布设技术规范》（DB37/T4327-2021）。

八、主要完成单位情况主要完成单位及创新推广贡献主要完成单位名称排名主要完成单位创新推广贡献山东建筑大学1在项目研究过程中，山东建筑大学与协作单位通力合作，在人力、物力以及财力方面给予全力支持，保障研究工作的顺利进行与圆满完成。在本项目技术创新和应用方面的主要贡献为：1．负责项目的总体协调；2．提出项目的总体研究思路，设计技术路线，制定研究方案；3．建立了自然水体底泥重金属迁移模型；提出了大区域尺度水体底泥污染调查的“双分布点法”（二阶段、二分法）点位布设方法；提出了建立了底泥重金属污染等级评价方法；发明了低扰动柱状底泥采样器；在国内首次完成了省级尺度的底泥重金属污染状况调查并建立了首个省级底泥样品库；起草了首部《底泥污染状况调查点位布设技术规范》（DB37/T4327-2021）；4.优选了山东重金属富集植物种类及定植方法；阐明了底泥重金属胁迫下的植物代谢响应机制；5．对大区域水体底泥重金属污染状况调查点位布设方法、河流湖泊重金属污染底泥的处理方法及装置、天然河道柱状底泥采样器、河道污染底泥原位生态修复方法等知识产权有贡献；6．负责底泥重金属稳定化成套装备在生产中的推广与应用；7．负责编制总体项目总结报告。同济大学2作为项目主要参与单位，在本项目技术创新和应用方面的主要贡献为：1．参与了底泥重金属调查点位布设方案编制；研发了底泥重金属稳定化药剂；参与发明了河道污染底泥生态修复方法；2．参与了示范工程建设指导；协助底泥重金属稳定化成套装备在生产中的推广与应用；3．对河道污染底泥生态修复方法、镉锌污染河道的修复方法方法等知识产权有贡献；4．协助完成研究成果提炼及研究报告编制。北京师范大学珠海分校3作为主要参与单位，在本项目技术创新和应用方面的主要贡献为：1.完成了底泥重金属赋存及释放规律研究；2.参与构建了自然水体底泥重金属迁移模型；3.参与了示范工程建设指导。中国科学院南京地理与湖泊研究所4作为主要参与单位，在本项目技术创新和应用方面的主要贡献为：1.研发了富含的氨基、羟基等官能团的生物基复合改性底泥重金属稳定剂，克服了传统稳定剂“返浸”的不利现象；2.参与建立了污染底泥稳定剂钝化量与投加比的响应模型，优化了底泥稳定化工艺工况，提高了底泥稳定化效果，节约了药剂投加量；3.协助底泥重金属稳定化成套装备在生产中的推广与应用。青岛理工大学5作为主要参与单位，在本项目技术创新和应用方面的主要贡献为：1.开发了富集植物和油泥固废协同制备瓷化骨料工艺，实现了重金属富集植物与其它固废协同资源化利用；在重金属富集植物协同制备玻化瓷粒技术及装备研发方面有贡献；2.参与了示范工程建设及底泥制备建材陶粒装备在生产中的推广应用。上海海洋大学6作为主要参与单位，在本项目技术创新和应用方面的主要贡献为：1.参与完成了生物基复合改性底泥重金属稳定剂的研发；2.参与建立了污染底泥稳定剂钝化量与投加比的响应模型；3.在底泥重金属稳定化成套装备工程应用中有一定贡献。山东省生态环境规划研究院7作为主要参与单位，参与了底泥重金属调查点位布设、样品采集，在本项目技术创新和应用方面的主要贡献为：1.对提出大区域尺度水体底泥污染调查的“