污染控制與資源化研究國家重點實驗室依託於同濟大學、南京大學環境科學與工程學科群，涵蓋環境工程、環境科學和市政工程等3個國家重點學科和7個博士點。
基本介紹
- 中文名：污染控制與資源化研究國家重點實驗室
- 所依託大學：南京大學，同濟大學
- 正式開放時間：1995年
- 實驗室定位：研究水體污染控制與治理
- 學術影響：建設了在國際上有重要影響的團隊
- 建設時間：1991年
簡要概述,項目成果,研究定位,學術影響,
簡要概述
實驗室1989年獲國家計委批准，於1991年開始建設，1995年通過國家驗收，正式對外開放。實驗室分別於2000年和2005年兩次通過國家評估，為良好實驗室。中國工程院院士郝吉明教授擔任學術委員會主任，趙建夫教授擔任實驗室主任。目前，實驗室面積7500平方米，固定人員89名，其中正高級61名、副高級24名、中級4名。五年間吸引人才39人，其中從海外引進12人。實驗室現有院士2名、國家特聘專家1名、國家傑出青年科學基金獲得者2名、國際學術機構任職13名。
項目成果
五年來，實驗室科研綜合競爭能力顯著提升，具備承擔國家環境保護科技重大研究任務的能力，主持了國家“水體污染控制與治理”重大科技專項項目、“973”和“863”計畫課題、國家科技支撐計畫項目、重大國際合作項目、國家自然科學基金重點項目和傑出青年科學基金項目、上海市和江蘇省重大科技項目等大量的重要研究任務。在有機污染物多介質環境化學行為及毒性效應機制、基於剩餘污泥碳源轉化的城市污水除磷脫氮理論、有毒物質污染控制與資源化環境材料、生活垃圾填埋場生物降解及其溫室氣體產生規律等套用基礎研究中獲得了一批具有重要影響的原創性成果，SCI收錄論文逐年遞增，在Environ. Sci. & Technol.等國際一流學術期刊上發表了一批高質量的研究論文；瞄準國家重大需求，採用污染控制與資源化相結合，在城市污水耦合處理新技術、有毒物質污染控制與資源化技術、工業園區廢水治理與調控技術、污泥與生活垃圾資源化技術等方面取得了一批令人矚目的研究成果，成功套用於十多個省市環境治理和節能減排工程及上海世博園區建設，取得顯著的經濟、環境和社會效益，獲得國家技術發明獎二等獎3項（見附表2）。實驗室在注重原創性的同時緊扣國家重大需求開展研究工作，構建了“套用基礎研究的源頭創新?高技術研發?工程套用”特色鮮明的知識技術創新鏈，有力推動產學研發展。實驗室開展了廣泛的國內外科技合作和學術交流，已成為重要的污染控制與資源化研究基地和學術交流中心；實驗室加大了人才培養力度，為國家培養了一批高素質的青年科技人才、博士後、博士生和碩士生。通過開放基金和訪問學者制度，促進了國內相關單位污染控制與資源化研究水平的提升
研究定位
（1）國家需求和學科發展趨勢
隨著我國社會經濟的高速發展，資源短缺與環境污染成為制約我國社會經濟發展的重大瓶頸。我國的環境污染呈現複合型、壓縮型和結構型特徵，長江三角洲地區尤為突出。《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006-2020年）》把發展資源和環境保護技術放在優先位置，國家提出了建設資源節約型、環境友好型社會的奮鬥目標，《國民經濟和社會發展第十一個五年規劃綱要》明確規定了“十一五”節能減排的剛性指標。國內外環境科學與工程學科發展迅速，針對環境污染過程研究，側重於闡明污染物在多環境要素複雜體系中變化規律與環境效應；在污染治理中注重資源利用，發展多技術系統整合的全過程控制。因此，解決關係長遠發展所必需的資源保障和環境安全問題，是國內外環境科技在滿足國家需求方面所面臨的挑戰。
（2）實驗室總體定位
實驗室瞄準國家重大需求和國際發展前沿，圍繞《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006-2020年）》，以我國快速的經濟發展和城市化進程中重大共性環境污染問題為導向，堅持以“基礎研究與套用結合、污染控制與資源化結合、理工結合”的科學方法為指導，在環境污染過程機制與效應、污染控制與資源化理論與方法上開展跨學科的創新性套用基礎研究；在城市污水深度處理、工業廢水治理與資源化、生活垃圾處理處置與資源化、環境修復與流域污染控制等工程技術方面，研發出一批具有自主智慧財產權的污染控制與資源化技術，為我國有效控制日益嚴重的環境污染和有限資源循環利用提供理論支撐與技術儲備，引領學科發展，成為國際上有重要影響的環境科學與技術創新平台、國際合作與學術交流中心和高層次人才培養基地。
學術影響
污染控制與資源化研究國家重點實驗室是國內最早、研究實力最強的從事污染控制與資源化套用基礎研究和技術研發的機構之一。實驗室自建立以來，一直是我國環境科技與人才培養的重要研究基地，圍繞學科前沿及國家需求，通過加強理工結合、基礎研究與套用研究的統一，承擔了一批國家級重大項目，取得了一批創新性的學術成果，為環境學科發展和我國重大環境污染問題的解決做出了重要貢獻。
（1）國內外污染控制與資源化研究的重要研究中心
l 建設了一支在國際上具有重要影響力的研究團隊
實驗室以著名環境科學家和環境工程學家為核心，聚集了一批年富力強、高水平的中青年人才，形成了一支優勢互補、結構合理、團隊凝聚力強、學術水平高並在國內外具有重要影響力的研究隊伍。目前，研究隊伍中有中國科學院院士1人，中國工程院院士1人，“千人計畫”學者1人，國家傑出青年科學基金獲得者2人，國際學術機構任職13人，長江學者2人，新（跨）世紀優秀人才12人以及一大批入選上海市、江蘇省人才培養計畫的優秀中青年學者（詳見研究隊伍建設和人才培養）。
l 承擔一批國家、地方重要科研任務
五年來，實驗室主持和承擔科研任務314項，實到科研經費1.88億元，其中國家級科研任務1.37億元，主持國家“水體污染控制與治理”科技重大專項2項（課題4項）、“973”計畫課題3項、“863”計畫課題14項、科技支撐計畫8項、國家自然科學基金73項（重點項目3項、傑出青年科學基金2項）、國際合作與交流項目17項、公益性行業科研專項1項。主持和承擔地方科研項目146項，包括“世博科技專項”4項和“崇明生態島建設科技專項”3項等重大項目。
l 取得一批原創性套用基礎研究成果
五年來，我室固定人員以第一完成單位發表中國科學引文資料庫收錄論文824篇、SCI收錄論文534篇，其中影響因子>3.0的SCI論文112篇，環境領域最有影響的學術刊物Environ Sci Technol 21篇。這些研究成果受到國內外同行的高度關注，評估期內發表的論文被SCI他引1116篇次，出版學術專著4部。獲得國家自然科學獎二等獎1項（排名第二），獲教育部自然科學獎一等獎1項（排名第一）。
l 取得一批具有自主智慧財產權的污染控制與資源化技術
五年來，實驗室瞄準國家重大需求，以套用基礎研究為先導，在城市污水深度處理、有毒物質污染控制與資源化、工業園區污染控制、污泥與生活垃圾資源化、飲用水深度處理、生態修復等領域研究出一批具有自主智慧財產權的污染控制與資源化技術，獲授權國家發明專利183項，成功套用於全國環境治理和節能減排，取得顯著的經濟、環境和社會效益，獲國家技術發明二等獎3項（第一完成單位）。
發明了城市污水耦合處理新技術，實現了城市污水化學混凝?生物過程一體化處理。成果在上海竹園第一污水處理廠（170萬噸/天）等17個污水處理工程中得到套用，年處理廢水量約7.2億噸。“耦合式城市污水處理新技術及套用”獲2008年度國家技術發明獎二等獎。
發明了工業園區集中污水多重循環協同生物強化處理新工藝，研製出微生物固定化懸浮填料、間歇式複合生物顆粒床反應器和快裝式重耐污染膜生物反應器，成果在江蘇等七省市工業園區20多項廢水治理工程中得到套用，累計處理廢水量約2.7 億噸/年。“化工園區工業廢水處理新技術及工程套用”獲2009年國家技術發明獎二等獎。
建立了混合生活垃圾生物乾化的降解-產熱-蒸發過程複合最佳化方法（Bioresource Technology，2008，2009），發明了混合生活垃圾生物乾化技術（ZL 200710038264.6，ZL 200710039525.6），解決了開發中國家生活垃圾綜合處理中的高含水率問題。研究成果在國際MBT專業會議上做特邀報告（Waste-to- Resources 2009 III International Symposium MBT and MRF, Germany），主編了行業技術規範《生活垃圾堆肥處理工程技術規範（CJJ52-2010）》（已完成報批）。
發明了入湖河道生態修復與污染削減功能重建集成技術（ZL 200610039345.3）、湖濱帶濕地重建與污染削減功能恢復集成技術（ZL 200610039342.X）和濕地植物工具種大規模擴繁與快速建群集成技術（ZL 200610039344.9）等水生態修復技術。成果在第八屆國際濕地大會（2008，巴西）做大會特邀報告，並為世界自然基金會編撰了長江中下游濕地保護與恢復技術手冊（2008）和太湖流域退化濕地的恢復與重建技術手冊（2007）。
（2）國內外環境科學與工程學術交流中心
吸引國內外學者來室進行學術交流，建立了長期合作關係。五年來，共有國內著名專家37人次、國外著名專家28人次來本室做學術交流，包括諾貝爾化學獎獲得者Paul Crutzen、美國工程院院士Bruce E. Rittmann、美國國家環境保護局局長Stephen L. Johnson、國際知名刊物Environmental Science & Technology主編Jerald Schnoor等。分別與美國哈佛大學、史丹福大學、耶魯大學、日本東北大學、德國達姆斯達特工業大學、法國土魯斯科學研究院和俄羅斯門捷列夫大學等國際著名科研院校建立合作研究關係。
五年來，實驗室開展的國際合作項目17項，實質性合作所取得的成績顯著。實驗室十分重視與國內高校、科研單位合作研究，共同承擔一批國家重大科技項目，取得令人關注的研究成果。2005年以來，國內合作研究成果獲得國家自然科學獎二等獎1項、國家科技進步二等獎4項，省部級科技獎勵8項（詳見國內外學術交流與合作部分）。
實驗室共舉辦國際會議4次、國際地區與雙邊會議4次、全國性學術會議8次，參加國際（地區）會議交流206人次，在國際會議上做大會特邀報告9人次。
（3）環境保護研究人才的培養基地
實驗室發展促進學科建設，在2008年國務院學位辦組織的國家重點學科評估中，同濟大學環境工程學科、南京大學環境科學學科被批准為國家重點學科，同濟大學市政工程學科新增為國家重點學科，南京大學環境工程學科新增為國家重點學科培育點。
實驗室一貫注重對我國環境保護研究人才的培養，2005年以來，實驗室培養國家傑出青年科學基金獲得者2名、長江學者1名、教育部新世紀優秀人才9名，以及一批入選上海市、江蘇省人才培養計畫的領軍人才和優秀中青年學者，培養博士畢業生344名、碩士畢業生562名、出站博士後43名。
充分發揮實驗室隊伍和平台優勢，開展國際化人才培養。實驗室與法國巴黎高等工程師學校聯盟合作培養環境工程專業碩士研究生，近5年共有33名碩士生獲得法方和中方學位；與聯合國環境規劃署合作，開展“環境管理與可持續發展”研究生培養，已招收碩士生35名、博士生10名，有4名留學生獲得同濟大學和聯合國環境署共同頒發的畢業證書。
（4）構建了特色鮮明的知識和技術創新鏈
揭示了膜生物反應器（簡稱MBR）運行中平板膜表面凝膠層的形成機制，破解了泥餅層污染難題（J. Membrane Science，2006, 2008），發明了誘導型膜污染控制的平板膜MBR技術，並研製出適用於誘導型膜污染控制的聚丙烯腈平板膜和聚偏氟乙烯平板膜。該平板膜MBR已套用於20個工程，並被家樂福中國區作為指定產品。
利用陽離子聚合物與常規無機聚合氯化鋁鐵複合，發明了新型改性多態聚合氯化鋁鐵，解決國內長期以來聚合氯化鋁在處理低溫低濁度水混凝效果差的技術難題，實現了產業化，年產量達到10萬噸。提出了以馬來酸酐為原料合成無色聚環氧琥珀酸工藝，研製出了無磷、無氮的綠色生物可降解緩蝕阻垢劑聚環氧琥珀酸、聚天冬氨酸等系列新型藥劑，並在國內率先國產化，產品性能超過國外產品，獲得授權國家發明專利10項，制定國家標準3項、技術轉讓9項。
闡明了超高交聯吸附樹脂表面含氧官能團對吸附性能的影響與機制，發明了親水性氧修飾超高交聯樹脂（ZL 200610040286.1）、疏水性羰基修飾超高聯樹脂（發明專利申請號：200910026792.9）等吸附樹脂。超高交聯吸附樹脂創始人俄羅斯科學院院士Davankov V.A. 教授將實驗室研究團隊與美國陶氏化學、英國漂萊特、德國拜耳公司並列為具有超高交聯樹脂研發能力的四個單位之一（Reactive & Functional Polymers，2006）。以氧修飾超高交聯樹脂為核心，開發樹脂吸附-蒸氣脫附再生技術（ZL200610041364.X），建立副產鹽酸精製工業化裝置2套，年處理鹽酸16萬噸，年回收130噸苯、氯苯等有毒有機物。
此外，實驗室在國家、地方突發性重大事件和污染事故應急處置中發揮了重要作用。在2007年太湖藍藻水華暴發引發無錫飲用水事件中，實驗室積極參與制訂應急方案和處理工作，受到無錫市人民政府的表彰；在2008年汶川大地震救援中，提供了實驗室研製的飲用水消毒劑，在災區居民臨時安置點建設了飲用水安全保障和生活污水處理工程；在2009年江蘇鹽城市飲用水源污染事故處理中，環保部現場應急指揮部採納了實驗室研發的原位處置受污染的水體和底泥的技術（發明專利申請號：200910027808.8）；2009年7月山東臨沂市億鑫化工公司偷排含砷廢水，導致江蘇邳州水體砷濃度嚴重超標，當地政府採納了實驗室研發的以鐵鹽沉澱法處理含砷水體的技術，解除了有毒物質對飲用水源的威脅。
