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春晖计划《重庆市环境保护和治理项目》第四批

项目摘要
 
     
 
   
    前言

    春晖计划《重庆市环境保护和治理项目》第四批项目,是在前三批公布项目的基础上,经过整理、合并而成,所公布的第四批项目共50项,分为:水污染治理、大气污染治理、固体废弃物治理、生态保护、信息技术及综合和环保产业六个大类。希望入选参加1998年9月16日至10月9日赴重庆考察、交流、洽谈活动的在外留学人员仔细阅读此项目摘要,结合所从事的工作,选定适合自己的项目,拟订出完成项目的技术路线、方法和预期将获得的成果等。在回国参加活动之前,加强与重庆市及项目建议人的联系,做到有备而来。

    入选参加《重庆市环境保护和治理项目》活动的在外留学人员,回国往返国际机票将由《春晖计划》资助;回国后在北京和赴重庆考察、交流、洽谈活动期间交通、食宿费用由主办单位提供。

    联系地址教育部国际合作与交流司出国处(100816)重庆大学科研处(400044)

    联系电话86——10——66096751 86——23——65102304

    传真86——10——66013647 86——23——65106704

    E——mailliuxuechu@stnet.cscse.edu.cn tjin@cqu.edu.cn

    联系人:刘清才、黄勇彭晓东、朱明君、谭进(女)

    一、水污染治理

    1.三峡库区重庆段水体环境及污染治理的计算机模拟与监测

    本项目拟研究的内容为:

   
   
    在国内外对三峡评估的有关成果和计算流体力学研究的基础上,为三峡库区重庆段成库之后水污染物的扩散、输运、混合和堆积等环境流体力学过程建立三维数学模型,并研制相应的计算机仿真系统,以便随时输入和输出重庆段库区水质各种可能或实际的水质信息,为该段水体的水质模拟、水质预测和规划提供科学数据。

    研究和建立环流、泥沙淤积、污染源弥散对流的通用数学模型,研制上述数学模型的分析和处理软件系统,对多种水文气象条件下完成水的环流、泥沙淤积、污染源弥散对流的仿真、试验和预报,就能对重庆的城市规划、污染源的配置和排放、库区周边环境保护、库区水上交通管理等提供科学建议。

    开展对于江河点源污染的三维数值模拟的研究工作。三维数值模拟可以对长江重庆段的典型点源污染的情况有更全面深入的了解,由此可对这类污染的监测与治理提供更为可靠的根据。

    2.三峡库区水体污染及其防治对策研究

    本项目拟研究的内容为:

    拟调查库区河谷地貌和地表水现状,编制库区水体污染带分布现状图和成库后的发展趋势图,确定库区的水环境功能和各主要排污口的污染物性质和数量指标,设计出库区娶排水点的合理布局,为三峡库区水资源的保护和合理利用提供依据。

    在针对库区江水中主要污染物分布现状及发展趋势的调研基础上,研究库区环境污染临界负荷,即不使库区生态系统出现有害效应的最大污染物排放量,编制出三峡水库建成后水环境污染负荷容量分布的预测图,为库区水污染防治体系的布置和建设提供依据。

    结合国内、外近十年来已取得的水污染防治技术成果和对其中的最佳应用技术的筛选,制定出适宜重庆市及三峡库区实际的,具有推广应用价值的效益最好、费用最省的水污染防治系统和技术对策。

    3.城区污水排放现状监测及库区水质污染的趋势分析

    本项目拟研究的内容为:

   
   
    拟就目前库区城市主下水道排污现状进行监测。在此基础上,建立合理的数学、物理模型,对未来三峡库区水质污染状况做出趋势分析,为库区的水污染防治提供科学依据。

    同时,拟开发检测温度、压力、可燃气体、H2S气体的仪器,实现城区排污实时联网监测报警系统,从而预防城市排水灾害的出现并控制排污质量。

    4.三峡库区水体中重金属污染问题的研究

    本项目拟研究的内容为:

    拟调查在大江截流以后库区水体中重金属的污染状况,首先建立包括铅、锡、汞、铬等重金属的现场分析法(In Situ),然后沿库区布点,实行现场的重金属监测,采集数据,研究库区重金属的污染规律及治理措施。

    在对库区水体中汞、铬、铅、砷等进行监测的同时,进行库区人群相关的流行病学调查,了解重金属污染对人群健康的影响及剂量——反应关系,建立污染预测模型,为防治长江三峡全面截流后库区水体重金属污染加重对人群健康的危害提供对策。

    开展三峡库区内生态系统汞污染现状的调查研究,涪陵、重庆、万县等重要城市为对象,对汞在生态系统中的食物链各环节的分布与积累现状进行追踪检测,对其污染危害程度进行评估,为政策制订提供依据。

    5.三峡库区码头清污技术及船用生活污水处理设备的研制

    三峡工程的兴建,改善了库区水运航道,使通航能力大为提高。因此如何防治码头水域的污染,解决码头水域的清污技术具有重大的现实意义。研究的主要内容是:用拖船牵引清污设备,应具有残渣收集、疏浚挖泥、水草控制、升涪着火救护与打捞、油污染控制与回收、喷洒分散水处理药剂等多功能的工作平台。

    拟研究开发船用生活污水处理设备,该设备必须具有体积孝能源消耗低、处理效率高等特点。

   
   
    6.污水处理技术研究

    本项目拟研究的内容为:

    ①拟研究高效率、流程短、占地孝运行费低的污水处理技术——污水强化一级处理技术。有两种方式:其一,是利用高浓度的活性泥的吸附降解有机物的特性,仅需少量的曝气,可达较高的污染物去除率;其二,是利用高效化学药剂,利用物理化学原理,以较少的投入,大量削减污染物负荷。

    ②拟研究接触式氧化沟污水处理技术。氧化沟,是传统活性污泥法的一种改进工艺,具有流程简单、能耗较低、处理效果好、基建费盛管理方便、剩余污泥较少且较稳定等特点。生物接触法是发展中一种新技术,该技术兼有活性污泥法和生物膜法的特点。由于微生物附着生长形成生物膜,使其具有生物相十分丰富,生物量浓度高,污泥产率低,氧利用率较高,勿需污泥回流,对冲击负荷有一定适应能力的优点,是一种极具竞争潜力的生物处理技术。

    国家在“八五”期间对一体化氧化沟及氧化沟高效充氧设备进行了攻关研究,对降低氧化沟的占地取得了一定的成果。“九五”期间仍拟对高效曝气氧化沟进行技术攻关,其重点是高效曝气方式优选及汇型流态组合,以期更进一步节能。本研究拟利用生物接触法来对氧化沟技术进行革新,从提高生物量和生物稳定生长条件入手,来提高氧化沟的处理效果,降低占地及能耗,可望获得一种新型污水生物处理技术。

   
   
    ③微孔陶瓷暴气器的研制,微孔陶瓷暴气器与目前广泛应用的穿孔板暴气器比较,具有暴气量大、气体吸收率高、动力效率高等一系列优点。微孔陶瓷暴气器以陶瓷骨料、玻璃质、粘土质、粘接剂及发泡成孔剂为原料烧结而成。本研究的主要工作是确定原料的配方及压制烧结工艺,继而生产出合格的微孔陶瓷暴气器产品。

    7.三峡水库成库后水体污染的防治

    三峡大坝建成后,库区将形成一个巨大的水体,但水流变缓,水体自净能力和输运污染物能力减弱,为保证库区沿岸人民生活和工业生产用水质量的要求,积极保护三峡水库水资源,对可能排入库区的各种污染水源进行全面治理已刻不容缓。为此,本项目拟从以下几个方面开展研究工作。

    水体中有机污染物活性、免疫化学传感指标及其开发性治理

    农药生产废水的处理

    印染废水及造纸废水治理

    库区城市生活污水处理技术研究

    库区制盐企业的水污染治理及水资源回用技术研究

    库区煤资源开采中的污水治理技术研究

    结合重庆农药化工集团的具体情况,研究并实施其有机磷废水的处理技术。

    8.九龙坡桃花溪的水污染治理工程

    桃花溪从一条清澈的河流变为水质很差的河流,有的河段水质发黑、变臭,甚至出现干枯,严重影响了周边环境。本项目拟针对这一问题,找到切实可行的治理方案,对沿途各污染源进行调查、探测,就如何减少污染源的废水排放量,降低废水污染物的浓度以及如何治理进行深入的研究,如对生产工艺进行改革,尽量采用重复用水、综合利用、化害为利、加强监测、管理等,提高桃花溪的水质量。

    9.含油废水油水分离与处理新技术研究

   
   
    在三峡库区及其上游,大量的含油工业废水排入江河中,这不仅严重污染了水资源,而且也造成水资源的浪费。监测结果表明,重庆段江河水域中三类油指标严重超标,重庆市境内每年排入江河的废水达12亿吨。如何经济有效地处理含油废水,实现工业循环利用水资源,对分离油污进行合理化处理与回收,对于保护三峡库区的水资源及生态环境,具有极其重要的作用。

    本研究将采用微气泡分离技术,利用在废水中产生不同大小和上升速度,加入不同添加剂,有效地分离和处理各种含油废水,使水体净化并循环使用。该技术可达到处理能力大、工艺简单、净化效果好、处理成本低,同时,对分离出的污物进行合理化处理和处置。

    10.三峡截流后库区长江水污染及其对健康影响的研究

    重庆地区饮水主要来源是长江水。三峡大坝截流后库区水位提升,水面增宽,水流减缓,来自各种化学的、生物的污染将较目前更加严重,水生态变化势必造成水中媒介生物的改变。由此可能造成寄生虫并地方病的流行,对疾病防治工作提出新的挑战。

    本项目将对库区水媒生物和化学污染物进行监测,用流行病学方法研究水污染与健康和水介疾病的关系,进而制定相应的对策及干预措施,并对其实施的效果进行现场评价。

    二、大气污染治理

    11.汽车废气综合治理技术

    本项目拟研究的内容为:

    汽车发动机与变速器功率与负载的最佳匹配及降低废气排放的研究,拟在新型无级变速传动原理及其关键技术研究的基础上,重点研究汽车发动机——无级变速传动系统实现功率与负载最佳匹配的方法及其控制规律以及该匹配与耗油量、废气排放量的关系。从而达到减少废气排放,保护环境的目的。

   
   
    减少发动机排放污染的燃料添加剂研究,拟研制的添加剂包括汽油腔滑和柴油添加剂,其中汽油添加剂应能替代铅起抗爆作用,并能提高安全性和减少进气系统沉积物生成,从而减少铅、CO、碳氢化合物等的排放。柴油添加剂以消烟助燃为主要功效,同时也能提高安定性和减少供油系胶状况沉积物,从而减少碳烟、CO和碳氢化合物生成。

    便携式汽车尾气污染监测技术及新型尾气治理技术的研究,拟研制小型集成的传感器及检测技术,以用于大量的各现场监控点。同时拟研究开发一种新型吸附技术和装置,用于治理汽车污染物排放。拟选用一种高性能的蜂窝状陶瓷催化剂载体,设计一套工艺简单、成本低廉的加工方案,制作出可以对汽车、摩托车尾气进行催化净化的装置,并得到推广应用。

    12.一种高灵敏度薄膜气体传感器的研究

    本项目主要研究SnO2 ,ITO及其相关材料的薄膜气体传感器。这种气体传感器灵敏度高,体积小,便于集成化,材料耗量少,成本低,便于批量生产。同时它具有多种气体选择性,可检测出ppm 级空气中CO2、CO、SO2及醇颊等有害气体。可用于有害气体检测,化学工艺和汽车等废气控制。

    13.汽车尾气氧传感器材料及探头的研制

    本项目研制汽车尾气传感器材料及探头。通过对尾气中氧含量的实时监测,反馈调节燃油与空气的比例,达到最佳燃烧效果,从而降低废气中的SO2、H2S、NOx、CO等含量,减少废气废油量,达到既降低污染又节约能源的作用,实施“首端治理”。将研究Zr2O3表面改性材料及特殊金属导线的涂烧浆料等,制成氧传感器探头,并在重庆渝伦等技术陶瓷公司进行批量生产。

    14.空气净化器的研究

   
   
    我国大气污染状况在世界上属于最严重的少数几个国家之一。研究表明,我国大气环境中主要的污染物是飘尘、CO、硫化物以及氮氧化物等,污染源是燃料燃烧、工业生产、机动车辆排放的废气。空气净化器的研究,是利用高压超窄脉冲电源,将空气中的有害气体吸收或转变成无害物质。前期研究”隧道空气净化器的研究“曾获四川省交通厅的支持,有较好的理论和实验基矗研究内容包括脉冲电晕放电除尘机理和脉冲电晕等离子体脱除CO和硫化物、氮氧化物的机理等。

    15.煤层气污染控制及其资源化利用

    煤层气系指煤层本身及其邻近围岩中所含有的以甲烷为主要成分的多组分气体,其中的CH4、CO2、SO2、NOX等是造成大气污染和温室效应的有害源,严重影响地球气候的生态环境,同时煤层气还是煤矿井下开采的灾害因素。重庆地区煤层气资源比较丰富,但由于煤层中煤层气分布的非均匀性和煤层的低透气性,使煤层气的抽放和利用难以达到好的效果,大多数煤层气均随矿井废气排放到大气中,直接造成重庆地区的大气污染。因此,无论是从能源资源利用,还是从环境保护和煤矿安全生产的角度出发,都迫切需要解决煤层气的抽放和资源化利用的关键技术问题,从而实现控制煤层气污染的目的。

    本项目的研究内容

    煤层气温室效应及大气污染的研究,根据煤层气中各组分的含量对其导致温室效应和大气污染的情况进行分析研究。

    煤层气运移富集规律的研究,研究煤层气的运移富集规律和储量估算新方法,为煤层气开发利用提供资源上的保证以及为矿井安全生产提供预防措施。

    煤层气开采方法的研究,研究和开发提高煤体透气性和综合抽放的关键技术,提高煤层气的平均抽放率,减轻煤矿井下开采的灾害。

    煤层气中酸性气体脱除技术研究

    煤层气浓缩净化技术研究,研究变压吸附浓缩、净化煤层气的关键技术工艺,使处理后的煤层气甲烷的浓度达到90%以上。

    煤层气综合利用技术研究,研究经浓缩处理后的煤层气用于生产汽车、民用压缩和液化煤层气的技术。

    16.高硫煤脱硫及洁净燃烧技术的研究

   
   
    中高硫煤占重庆原煤储量的96%,硫份平均达3.5%,灰分高达20~4%。大量燃用高硫煤导致重庆大气污染严重。在燃煤型能源消费结构短期内不能改变的情况下,高硫煤脱硫技术已成为当务之急。

    本项目的研究内容:

    ①进行小型连续式煤粉脱硫装置设计、脱硫微生物细菌的选择与培育、铁氧化细菌脱硫机理与控制、煤粒、空气量、流速等工艺参数的选择与优化、工业化应用的可行性分析与研究。

    ②采用电子束辐射法脱除烟气中的SOx、NOx 。在含有二氧化硫和氮氧化物的废气中,供入适量的氨或其它添加剂,再用750千伏电子束辐照1~4秒,SOx、NOx

    可脱除80~90%,其投资将会比现有的湿法和干法降低一半,运行费用降低80%。

    ③煤中增加钙或其它添加剂,采用适宜的型煤技术,使燃烧时将硫固化在煤渣中。该法的特点是投资省,运行成本低,操作简单易行,但目前国内的试验尚无成熟的工艺技术。

    ④采用粉煤洁净燃烧技术可有效地减少大量的含尘烟气对环境造成的严重污染,而在工业炉窑上应用该技术的关键则是研制出一种体积小而燃烧强度大的新型燃烧器——液排渣粉煤燃烧器,使燃煤时产生的绝大部分粉尘(≥85%)在燃烧器内溶化而且直接排出,从而实现在工业炉窑中粉煤的清洁燃烧。

    ⑤采用高效、低污染流化床锅炉技术改造三峡库区现有的工业层燃锅炉,以便高效利用当地劣质煤(高硫分、高灰分及低挥发分)资源,并保护三峡库区大气环境。具体针对三峡库区不同种类劣质煤,选择两至三种类型工业层燃锅炉,进行技术改造示范。取得经验后,即与有关部门合作,在库区全面推广。

    三、固体废弃物治理

    17.三峡库区固体废弃物的处理及其综合利用

   
   
    三峡库区固体工业废料与城市垃圾排放量大,直接危害长江水资源及三峡库区的生态、生活环境。长期大量堆存,既污染环境,又占用有效土地,这就要求在成库前对淹没区的固体废弃物进行清运、处置,在成库后产生的固体废弃物也需清洁处理。本项目拟对库区各种工业废弃物和城市垃圾的组成、性质及其对环境和水体的污染进行系统分析,并研究无害化处理和综合利用的新技术和新方法。

    同时对三峡水库淹没区的固体废物污染进行研究,在详细调查库区固废种类、数量、成分、分布及处置现状的基础上,分布其化学和毒理性质,评价其污染机理和环境影响,提出因地制宜、切实可行的清运措施和处置技术,而制订三峡水库淹没区的清理方案,提供科学的决策依据。

    为保护库区水域的环境,拟为各种水上交通工具所排放的污物建立一个处理系统,内容包括:建立岸上污物处理工厂,以便处理来自岸边水域固定点和运输船的污物;建立岸边水域固定点的污物存放装置,由造价低、体积轻、不生锈、施工及保养简便等特点的玻璃钢储存系统构成;建立由玻璃钢船组成的水上污物运输系统,将各种水上交通工具所排放的污物和固定点的污物运到污物处理工厂。

    18.重钢含钛(中钛)高炉渣的无害、清洁全量利用

    经过广大冶金工作者多年的艰苦努力,我国已成功地掌握了高炉冶炼钒钛铁矿的冶炼技术,重钢又有太和钒钛铁矿生产基地,但由于含钛高炉渣的出路问题未得到解决,严重地制约了重钢对钒钛磁铁矿资源的使用。含钛高炉渣的综合利用好与坏是实现重钢高炉炉料结构战略转移的核心,重钢采用钒钛磁铁矿的配比多与少,是降低生产成本,提高经济效益的关键问题。

    本项目拟通过采用先进的信息和技术,有效地解决含钛炉渣的易磨性和活性,达到全量、清洁利用重钢含钛高炉渣。

    19.城区生活固体废弃物处置场选址及回收利用技术选择的研究

   
   
    人口稠密的重庆城区生活固体废弃物大量产生和沿江倾倒堆积是环境污染的主要来源之一。先进可行的治理方式是利用现代技术和管理,进行集中回收并筛选有用物质,再处置填埋。处置场的建立,能有效地保障三峡成库后长江水质的清洁。

    本项目将根据重庆市生活废弃物集中倾倒点的分布,以交通网络、地形地貌和投资强度等进行系统比较分析,提出可供操作的总体测算模型和选点方案。借鉴国内外废弃物回收利用的先进成熟技术,依据重庆废弃物组份和堆弃现状,结合废弃物处理厂的建设,提出具有经济性和实用性的系列回收处理技术和设备选型对策。

    根据清洁消费与系统控制的原理,分别对城市生活垃圾的产前、产中与产后各环节进行全过程控制,最终实现垃圾“减量化、无害化、资源化”的目的。

    20.废弃饮料瓶、罐回收处理装置的研制

    各类废弃饮料瓶、罐是城市固体废弃物的重要组成部分,越来越受到人们的普遍关注。据有关资料报道,近十年来对各类废弃饮料瓶、罐的回收利用已具规模,以聚酯饮料瓶为例,美、日等国91年的回收利用率已超过40%,而国内目前的回收率不到10%。本项目拟研制饮料瓶、罐的自动回收处理设备,并作为市政环保设施进行推广应用,以促进各类废弃饮料瓶、罐的回收利用,节约有限的资源,美化城市环境,提高市民的废弃物回收利用和环境保护意识。具体研究内容如下:

    废弃饮料瓶、罐回收处理装置的设计。针对不同种类、不同大小的废弃饮料瓶、罐进行设计,能分类进行处理,如废塑料瓶的破碎、金属罐的挤压等,以及分类收集处置等,同时能记录收集数量,并支付相应的经济报酬。

    样机的研制、试用、改进、制造及其推广应用。

    各类废塑料、金属等固体废弃物的综合利用技术的研究开发。

   
   
    21.三峡库区白色污染再生资源化及高聚物凝结剂开发技术

    由于廉价、质轻、耐久性好,在家电、包装、缓冲材料方面大量用各种塑料(材料),尤其是聚本乙烯(PS)树脂,在电、机械性能和易加工性能等方面的优点,而使用更为普遍。与此同时,使用后的废PS,已成为不可忽视的环境负担,被称为白色污染。目前,国内外白色污染的处理主要以土埋为主,部分也经深加工处理制作轻烃燃料,但处理运转费用难以承担。

    本课题不同于上述的传统资源再生观念,企图开发与原废塑料完全不同特性,高付加值再生资源(材料)技术,将PS用化学方法处理变成水溶性聚合物,进而使之作为高聚物凝结剂用于废水处理,将白色污染通过循环再生,成为水质环境保护的有用资源。

    本课题对象是各种塑料废弃物,工艺流程为有机溶剂溶解—磺化—NaOH中和—加热挥发溶剂—水溶性PS钠。

    22.塑料及其分解产物对人类健康的潜在危害研究

    塑料在现代社会使用极广,对环境的污染数量极大。长期以来人们只注重塑料对环境治理带来的麻烦,却忽略了它们对人类健康带来的潜在危害。已有研究表明,塑料的某些分解或渗出产物能损害机体的神经,造血、生殖及内分泌系统。本项目拟开展人群流行病学调查及实验病毒理学研究,从人群、个体、器官、组织、细胞及分子等多个层次开展塑料分解产物对人类健康的危害研究,并制订相应的环境卫生标准。

    四、生态保护

    23.三峡库区水位周期变化对库区边坡和危岩体稳定性影响及防治方法的研究

   
   
    地质环境与生态的日益恶化是人类面临的重大危害,而滑坡是仅次于地震危害的第二大地质灾害。重庆和三峡库区随着三峡大坝的建成蓄水后,由于水位的涨落,边坡及山体的稳定性将呈复杂的形势,不稳定性将显著增加。据调查,三峡库区重庆河段的大型崩塌、滑坡总数为178处,占三峡库区崩塌、滑坡总数的83.18%,崩塌和滑坡直接造成泥沙直接进入长江1080吨/年,影响面之大、损失之大为国内其它区域所不及。此外,重庆是全国危岩滑坡高发区,重庆两江沿岩因长期浸泡和浪击前缘不断冲刷,必然导致整体稳定性下降,而加速滑坡进程,给库区带来极大威胁,因而必须加强三峡库区及重庆地区滑坡和危险边坡的稳定性研究和预防监测及治理方法的研究。

    本项目主要研究的问题:地质环境、动力环境与岩土力学特性研究;滑坡和危险边坡变形破坏过程及演化机制的研究;渗透动水压力作用下,滑坡体滑动性态和数值模拟研究;滑坡变形破坏与运动特性的预测预报方法的研究;边坡和危岩体稳定性评价的研究;滑坡及危岩体整治技术及加固效果监测方法的研究。

   
   
    本项目的研究方法:根据边坡变形破坏机理,建立边坡节理岩体结构概率模型,研究最危险潜在滑坡面的形成与边坡岩体节理网络分布牧场生的依赖关系,建立岩石最危险滑动面确定的方法。采用分形几何手段来研究危险边坡岩体裂隙化岩体力学变形与分数维之间的关系,并由此建立两者之间的统计回归的数学关系,从而根据不同的裂隙化程度来预测边坡岩体的变形特性。采用非线性弹性、弹塑性介质力学模型模拟水位变化时的渗透水压力作用,并对滑坡体的滑动性态做数值分析。边坡稳定性计算分析中计算参数的合理选取及分析方法研究。对数值计算中的边坡有关的物理参数进行正交设计分析,并确定这些计算中的物理参数对联应力、位移结果的影响程度;用“最优分割原理”选取弹性参数,用带约束条件的“最小二乘法”来选取抗剪参数。根据卸荷非线性岩石力学,采用现代非线性科学原理,结合三峡库区实际的岩体边坡工程对复杂应力状态下岩体卸荷非线性问题进行综合研究。建立准确有效独具特色的危岩滑坡监测预报系统,包括滑坡机理分布、动态监控、灾情评定、救援系统等,提高库区危岩滑坡防治水平。边坡滑移整治技术的研究及选择和可靠性分析;应急性加固技术的应用和处理;滑体及上部不稳定边坡体最终加固措施;加固效果监测方法及边坡稳定性评价。

    24.三峡库区水位涨落对云阳鸡扒子滑体的影响及其防治技术的研究

    三峡库区建成后,每年的水位波动约30m左右。库区水位这一周期性变化对曾经于1982年7月17日出现过整体性失稳、滑移的云阳鸡扒子滑体将会产生明显的影响。因此,开展对滑体的稳定性及其防治技术的研究对于三峡库区的正常运行及其生态环境具有重要意义。

    该项目拟运用加卸响应比理论探索斜坡失稳前兆,采用非平衡态理论研究库水位涨落诱发岩体边坡失稳机制并运用协同预测该滑体失稳时间。在此基础上,研究锚杆注浆加固技术对滑体的支护效果。以防治水位涨落而造成的滑体危害。

    25.三峡库区生态系统研究

    由于三峡水库建设前的系列研究侧重于工程的可行性论证和宏观预测,而对水库建设过程中和水库建成后的自然和社会生态这个动态、复杂和多变的生态大系统将发生的结构性演变研究还较为缺乏。因此,本项目拟建立起完整的库区生态系统研究中心、思想库和监测预警系统。具体研究内容如下:

    三峡库区生态大系统的集成化综合研究,包括仿真系统研究、集成化综合研究、动态实时监测系统研究。

    库区生态农业子系统的研究,包括环境变迁与生态农业系统演替规律、生物种质资源保护、库区生态系统变换与重建等研究。

    库区生态环境深化对人群健康的影响和防治对策

    资源、环境、生态演化规律研究

    库区植被演化及保护的研究

    库区地质和土地开发研究,包括水情研究、土地开发研究、环境与此地质相关研究。

    库区环境污染研究,

   
   
    植物生态学研究,选择10个以上严重污水排放区水体和岸边植物进行生态学研究,即从植物的形态、解剖、生理、生化等的梯度比较研究,进而达到对植物受污染程度类型的排序。筛选出敏感植物,以对污染程度进行监测。

    26.酸沉降对三峡库区生态环境的影响及其对策研究

    三峡库区属湿润亚热带山丘地区,城镇主要分布在沿江西岸,能源以燃煤为主,酸沉降的污染危害严重。它们不仅使土壤酸化、病虫害加剧,作物宜种度下降,产量减少,品质变劣,而且还直接或间接地影响着生产的持续发展和人民健康。随着库区形成,移民搬迁,耕地上移,土壤抗酸化能力减弱,这些问题必然更加突出。

    本项目拟重点对沿江城镇及其扩散区酸沉降的影响开展监测与调查工作,以及对相应的因地制宜的防治措施进行比较,研究出一套既符合生产持续发展又能改善生态环境条件的系统工程与技术,使之更好地为发展库区生产服务。

    27.三峡库区的径流污染趋势分析与控制研究

    在三峡库区,水土流失严重,农业径流已成为主要的非点污染源。在水库建成后,随农业生产的发展,肥料、农药使用量必然增加,伴随着水地流失的加重,库区水体污染程度加剧,生态环境将进一步恶化。建议对库区径流污染进行研究。

    本项目拟开展库区农业径流污染趋势研究,对作物种植制度,肥料施用技术研究,提出控制水土流失,减少径流污染的途径,以改善库区生态环境,并维持生产可持续发展。

    28.三峡库区硫铁矿矿山表土再生复垦研究

    三峡库区不少县盛产硫铁矿。现库区硫铁开采手段及设备落后,对库区环保造成严重恶果,仅奉节县开采硫铁矿产生的SO2污染使长江北岸15万亩速丰林全部毁灭。造成奉节长江北岸山坡光秃,水土严重流失,气候失调。

   
   
    本课题研究硫铁矿开采过程中硫最大限度回收,无SO2排放的生产开采工艺。对已被污染的矿山表面,采取增加有机质,选培栽植适应被污染地的林木。使硫铁矿矿区的奉节县15万亩速丰林地得以再生复垦,从而推广,保护长江两岸植被。

    29.三峡库区新移民区生态环境保护与经济可持续发展模式研究

    三峡库区新的移民区正逐步的形成,这些新移民区形成以后,如何保证其生态环境不受破坏,形成良好的生态农业经济区,保证经济可持续发展,是当前面临的重大问题。

    本项目主要就新移民区形成的规模,区内的产业结构及布局,以及已建成的移民区的生态环境保护,新的生态区的形成,可持续发展的模式等问题进行研究。

    针对不同地理环境条件下新开垦耕地的主要问题,从优化农业生态系统结构出发,通过对比试验,提出不同的人工复合农业生态系统模式。探索在新造耕地上通过农、林、牧复合立体种养,保护新造耕地,提高土地经济产出、保持和培肥地力、加快新造耕地熟化的方法、途径和备选方案。

    同时结合三峡水库调度运行的变化规律,对三峡水库回水变动段淹没浸蚀区农田保护与开发利用进行研究,根据库区不同沟谷位置、降雨、水文、泥沙及地形特点和农田受淹没浸蚀状况(淹没区或淹没浸蚀区)研究一套因地制宜、经济合理的工程措施。

    拟在三峡库区的万县和石柱县各选一个基地,结合当地农副产品资源的开发,实现生产、加工、综合利用一条龙的绿色产业化道路,指导规划建立农业产业化、农产品加工无害化、立体利用综合化和保护库区土地资源的优化生态基地。为三峡库区移民搬迁和发展起到示范推广的作用。

   
   
    拟开发与建设三峡库区绿色食品基地,分别在自然环境较好的地区建立50亩野生、稀有蔬菜生产基地,在高背景地区建立50亩大宗蔬菜生产基地,探讨在两个不同类型地区开发绿色食品的技术模式,然后进行示范性推广。

    30.重庆两控区敏感生态流域硫沉降研究

    重庆是我国大气SO2污染和酸雨的典型地区,作为“两控区”,理所当然纳入了国家控制计划。重庆已作被选定为中日环境合作示范城市之一,并制定了酸雨控制系统工程的项目实施方案。

    (1)主要研究内容:

    敏感区森林生态大气全沉降研究;

    敏感区森林林内降水化学研究;

    敏感区森林土壤研究;

    敏感区森林土壤水酸碱化学研究;

    敏感区地表水酸碱化学研究;

    敏感区硫沉降临界负荷研究;

    敏感生态流域平衡模拟研究。

    两控区硫污染总量控制框架示范研究。

    (2)技术关键:

    学科研究的多样性;

    样品采集的时空性和复杂性;

    分析测试的合理性;

    数据的可靠性;

    模拟结果的真实性;

    示范框架的可操作性。

    31.三峡库区旅游产品对库区环境的影响的研究

    旅游业已经成为三峡库区的支柱产业之一。与之配套的旅游产品业也得到迅速的发展,随之而来的旅游产品企业和旅游产品对库区环境的污染也日趋严重。研究旅游产品及其生产企业对库区环境的污染的现状,趋势,研究防止污染的对策,对保护库区环境有重要的意义。

    本项目拟对库区旅游产品及其生产企业的现状进行调查,撰写调查报告;对库区旅游产品的结构,生产企业布局提出建议;对部分旅游产品的生产工艺提出改进意见。

    32.三峡库区重庆段消落区环境保护对策研究

   
   
    三峡库区形成后,每年江水的涨落都要形成岸边一定的消落区。由于江水中的一些漂浮物,悬浮沉积物,生活垃圾,生物死亡体等大量的污染物就会沉积在消落区,这样给城区水环境带来严重的影响且给城区风景带来破坏性影响。

    本项目将针对上述影响进行有关沉积在消落区污染物种类调查,在此基础上进行对策研究,然后搞一定区域的示范点。确保消落环境优美。

    五、信息技术及综合

    33.新型江河泥砂淤积监测技术研究

    本项目采用高新科技手段研究江河泥砂淤积状况即时监测技术。研究新型水深测试方法,GPS动态精确定位技术,构成河床断面数据的计算机采集系统,测绘出江河泥砂淤积后的河床三维断面图,从而可即时找出江河泥砂淤积严重地段,以便及时疏通航道。该技术可比传统测绘方法提高效率上百倍,是解决三峡库区尾水沱的重庆市地段流速锐减而引起的泥砂治理问题必须的。该成果可推广应用到其它江、河、湖泊泥砂淤积的治理。

    34.大气中SO2含量动态监测的多孔硅光学传感技术

    降低酸雨危害的有效途径之一是采用有效手段或方法动态监测SO2气体浓度,严格控制SO2排放。

    本项目是基于多孔硅薄膜对SO2具有高度选择性的特征来监测大气和烟道气中SO2气体浓度的新型传感技术。其研究内容为:电化学氧化法制备SO2敏感的多孔硅技术;多孔硅表面硅烷化技术;SO2传感头制造和光纤信号传导技术;SO2监测系统灵敏度、可靠性、稳定性、寿命、响应速度、选择性等性能的定量评价;大气和烟道气等环境中SO2现场监测试验及效果评价等。

    35.三峡库水中矿物和生物微粒的测量技术

   
   
    随着三峡工程的建设,一个倍受关注的问题是三峡库水水质的变化以及对生态环境的影响。用于水质监测的遥感信号在很大程度上取决于悬浮粒子的光学性质,起主导作用的是矿物粒子和浮生物微粒,然而有关它的光信息却十分匮乏。

    本项目拟研究三峡库水中微粒的后向光散射以及测量方法,建立多种河水中微粒光信息的实验数据库,为进一步研究对生态环境的影响提供实验依据。

    36.工业企业的环境污染控制与绿色清洁生产技术的开发

    重庆市作为老工业城市,拥有大量的冶金、铸造、机械、化工等工业企业,本研究项目拟对重庆市所属的典型工业企业进行环境污染现状的调查研究,并提出相应的对策,同时针对各企业存在的环境污染问题进行技术攻关,研究开发绿色清洁生产技术。

    冶金企业的烟气、粉尘控制,废渣的综合利用,以及绿色清洁生产技术的开发研究;

    铸造企业的烟气、粉尘控制,新型无污染造型材料、粘接剂等铸造材料的研究,绿色清洁铸造技术的开发;

    化工企业的清洁生产技术的开发,锶化工污染治理及综合利用,开发新型的冶金及机械制造业用产品,扩大锶的用途。

    节能、降污新型气液复合锤的研制,与传统蒸汽锤相比,工作效率提高约35倍,能量利用率提高约30倍,性能提高30~40%,操作大大简化,可完全克服因产生蒸汽燃煤所产生的二氧化硫排放量。

    37.水系传动系统无污染、高性能非金属材料的理论及应用研究

   
   
    本项目采用全新的方法研究水系传动系统(如船舶、水轮机、水泵等装置的传动系统)的无污染、高性能非金属材料。研究用于水泵传动系统的无污染、高性能非金属材料的组成、结构及综合性能,工作特性及应用环境。从根本上解决由于水系传动系统金属材料油泄漏造成的水资源污染问题,从而根治水系传动系统石油类泄漏对三峡库区水资源的污染,并可将该研究成果推广到所有的江、河、湖、海。

    38.三峡库区水资源船舶油污染治理的关键技术研究

    该项目拟通过改变传统轴承的材质、润滑与密封结构等,从而提高其润滑性能,大幅度地减少或降低因轴系受力不平衡所产生的摩擦、磨损、振动、噪声、无功能耗、寿命较短、可靠性差等关键问题,特别是通过改变传统的润滑方式,采用水作为润滑介质,从根本上解决由于金属轴承与密封系统不可避免地存在润滑油泄漏而造成环境严重污染的现状,从而为我国船舶工业、三峡工程、内河航运、远洋运输、海洋开发乃至海军舰艇及其他工业设备的技术改造和更新换代提供迫切需要的配套装备条件。

    项目主要研究内容:

    船用水润滑非金属轴承系统磨擦学设计的理论与应用研究;

    用以制造船用水润滑非金属轴承系统的新型复合材料及其制品的最佳硫化体系;

    研究分析非金属材料硬度、厚度和动密封轴承系统工作面几何开头与载荷区压力分布之间的关系及磨擦特性,优化动密封轴承系统弹塑性流体动压润滑的结构设计;

    研究开发一种将能按特殊配方工艺合成的高分子材料轴瓦与金属瓦背或非金属瓦背离大面积高强度粘接和粘接工艺;

    研究开发一种水润滑动密封复合橡胶轴承系统代替传统的油润滑金属轴承系统,各项技术指标达到并部分超过美国ASTM标准和MIL——B——1790IB(船舶)军用标准。

   
   
    同时针对水润滑轴承在实际应用中扭转振动较为剧烈、从而导致轴承内摩擦面非均匀性磨损严重、影响使用寿命的问题,研究降低轴承系统高速旋转时扭转振动的方法,以实现轴承内摩擦面的均衡受载,提高使用寿命。

    39.超高压输电线路对生物体细胞影响的研究

    三峡电站已正式投入建设,即将出现百万伏电压等级的特高压输电线路,特高压输电线路对环境影响的研究在我国尚未系统进行;此外,这些输电线路的各项电气设备均需定期维护及检修,今后更多将采用带电作业来进行(包括等电位作业)。初步研究表明:超高压输电线路对带电作业人员有一定的生理影响,对外周血淋巴细胞微核率和血清免疫球蛋白IgM与对照组相比有显著性差异(p<0.05);其血清总T3、T4的异常率也与对照组有显著法差异(p<0.05)。

    本项目拟对超高压输电线路带电作业人员进行较系统研究,结合动物实验和现场实测,以了解带电作业工作环境电磁场对作业人员免疫及生殖系统所产生的影响及作用机理。这对保护带电作业人员的身体健康,发展我国特高压输电事业,推动带电作业工作有深远的影响,也能为我国制定相应的卫生和防护标准提供科学依据。

    40.重庆地区高频电磁干扰源的分布与防范措施

    高频电磁辐射在现代大城市,特别是如重庆样的特大型山丘地貌的城市影响范围相当广泛。随着交通、电力工业,特别是三峡库区输电系统的建立,这个影响将进一步加重。为了避免高频电磁环境可能造成的电磁污染给人们的生活,重要的通讯系统,油库和天然气站以及交通网络形成潜在的威胁,对重庆地区的高频电磁辐射进行测量调查是非常必要的,其结果可以为城市的进一步发展提出电磁污染的防范措施。

   
   
    本项目将利用联邦德国在电磁兼容性及防范措施方面先进的技术和经验,对重庆地区、特别是市区、三峡电站高压输电线沿线进行数值模拟和监测,对已建和将建的一些重要敏感设施和易燃易爆设施提出选址和防范方案,填补重庆污染治理计划缺少电磁污染防范的措施。

    41.纳米绿色照明材料及生态墙饰面砖技术的研究

    本项目拟采用新构思的发光材料,贮存光能,延时并直接辐射可见光,起到指示照明等作用。将进行纳米绿色照明材料的发光机理、光学性能、制备工艺和检测技术的研究,总结出绿色照明系统的设计原则和方法,研究出若干性能好、成本低、不用电的纳米绿色照明产品。

    研究生态墙饰面砖技术,将优选草籽和其他耐旱植物,研究工业废料骨架和营养基,筛选最佳配比,进行工艺参数优化和批量小试,装饰建筑物外墙,形成独特的植物生态墙,为重庆市城市立体绿化提供技术和产品。

    42.三峡库区局部淹没带的综合治理与开发研究

    对于库区中部分淹没桥梁,随着长年累月水的软化地基、浸蚀石料及水生植物腐蚀石料的作用,桥梁的安全可靠度随之而降,带来了较大的隐忧。本项目拟通过库区实地取样,作地基水软化及防治石料防水蚀对策等一系列试验,把桥梁的增强、升高与防水蚀有机地结合在一起,建立库区桥梁安全可靠度评定及增强、升高、防水蚀综合治理计算机模拟仿真专家系统,为三峡库区建设带来了较大的经济和社会效益。

   
   
    对库区局部淹没带,拟充分利用沿江库岸城区修建防护工程,考虑干湿浸泡变异岩性,竭力减少灾害隐患,并对坝内场地实行统一规划,分区分片,就地就近安排部分移民,完善城区综合功能。通过在库区取样试验,作护提挡水(土)新型结构体系性能试验,固结剂和隔水防渗材料试验,确保库区防护工程安全、经济,为淹没带综合治理与开发提供可靠的科学依据。

    六、环保产业

    43.长江上游磷化工厂排出固体废渣生产硫酸钾新技术

    本项目以磷化工厂排出的废渣磷石膏为原料,转化生产我国需大量进口的硫酸钾。磷膏是磷化工厂排出的废渣并已成为制药磷化工企业发展的重要因素,以此废渣为原料既可变废为宝,解决长江上游磷化工企业带来的环境污染,又可大大提高磷化工企业的经济效益。初步研究表明,该项目在技术上和经济上是可行。

    44.污水污泥降压干燥和低温热解技术研究

    开展污水处理厂污泥综合利用研究,通过研究已建成投入运行的唐家桥污水处理厂的污泥特点,拟通过对污泥进一步处理,或与垃圾处理相结合进行处理。然后根据用途的不同,将污泥进一步加工成农业生产,园林绿化所需的产品,并为新的污水处理厂提供一种解决污泥的出路。污泥预干燥高温焚烧处理系统关键问题,在于降低污泥进行处理前的含水率和充分合理利用污泥中的有机物能量。对呈流态的污泥加压后,再进行减压闪蒸可使污泥脱水和干燥,这是一种节能型干燥方法。通过无氧加热干燥污泥在一定温度(小于500℃)可使污泥中有机物质干馏和热解,得到可燃液体、气体和固炭等可燃物质。这两种技术结合可完成污水污泥的无害化、减量化、能量回收处理成为可能。此技术的研究开发将为重庆的环保产业发展带来机遇。

    45.SBR生物处理装置的研究

   
   
    SBR是间歇式活性污泥法的简称。它集现代高科技载体微生物、生物酶,常规活性污泥法,现代机、电、仪于一体的先进生物处理技术装备,广泛应用于高浓度有机废水、含毒物基质和难生化降解基质工业废水,具有处理能力强、处理效率高、运行成本低等特点。拟研究解决基关键问题即滗水器、载体微生物、生物酶的代用品。具体内容是研究开发一小型SBR成套设备(日处理2m3废水)。目前已对SBR技术关键总是即滗水器、载体微生物和生物酶的代用品进行了基础研究,可望能使其实用化。

    46.柑桔皮渣综合利用生产工艺及设备研究

    柑桔已成三峡库区主要农副产品,大量柑桔加工厂发展起来,一个中型柑桔加工厂每天垃圾排放10万吨柑桔皮渣,每年有数万吨废柑桔皮渣要排放入长江,已成为一种主要污染源,并逐年增加。商业部下达利用柑桔皮渣,次果及生理落果制备芳香油、果胶、橙皮苷和发酵饲料的“柑桔皮渣综合利用”的项目已完成实验室小试,通过部级鉴定,属国内先进水平。

    本项目拟研究柑桔皮渣综合利用生产工艺及设备(即中试生产)的最佳工艺路线和设备选择及组合。并进行工业化中试生产、变废为宝,解决库区环保污染,产品可出口创汇,使柑桔大幅度增值。

    47.高效地埋式无动力污水处理成套系统的研制

    本项目将对城市生活小区的排污实行小片区处理,参照厌氧和兼氧工艺两方面理论,借鉴国外有关经验,研制出适合能力强,处理效果好,投资省,适合于重庆市镇规划特点的,无需动力和专人管理的具有市场竞争力的高效城市生活污水处理成套系统,并进行示范推广,使之能大面积片区化实施;使生活污水在排入两江之前得以净化,两江的水质得到保护。

    48.从缫丝厂、绢纺厂、肉禽食品加工厂、制药厂生产过程中排放的废液废渣中回收蛋白质,生产农用氨基酸研究

   
   
    缫丝厂、绢丝厂、肉禽食品加工厂、制药厂生产过程中要排放大量的废水、废渣,这些废液、废渣中蛋白质含量丰富又不能直接利用,极易发霉变臭,严重污染四周农田及生活用水。已完成蚕蛹蛋白质,油脂分离和制复合氨基酸粉的“蚕蛹综合利用”和“水解毛发生产氨基酸稀土农药和肥料的研究”,并中试投产。

    本项目拟采用酶法发酵,中和沉淀,膜分离技术、酸解络合等办法把含杂或含水量高的上述富含蛋白质的废液、废渣的蛋白质分离出来、生产饲料添加剂,解决我国饲料蛋白质严重缺乏的问题,同时使排放水、渣达标,无环保污染。

    49.氧化乐果生产废水中氧化乐果的提取利用

    氧化乐果生产工艺中,最终产品(氧化乐果)和水在一起;经氯仿萃取三次后,废水中还有0.5%左右的氧化乐果;该部分氧化乐果因再次萃取成本高而无法利用。重庆农药厂年产氧化乐果5000吨左右,废水带走氧化乐果10~15吨左右;这不仅造成了浪费,而且严重的污染了环境。

    本项目利用表面活性剂物理化学技术,分离提取废水中的氧化乐果,提取利用率可达60~90%。这不仅大幅度降低了废水的毒性污染,而且提取的氧化乐果价值较高,经济效益显著。

    50.研究、开发城市人、畜粪便、生产有机袋装肥料的生产技术

    重庆市是一个人口十分密集的大城市,产生的大量人、畜粪便,绝大多数未经处理,直接排放长江水体,造成严重污染。特别是三峡大坝建成后,处于库尾的重庆,更显问题的严重。我国其他城市也同样存在这个问题。采用集中污水处理场,不仅投资高,运行费用大,而且有机氮无法综合利用。

    随着农业生产的发展,农业对肥料的需求越来越高,由于人、畜粪便的使用不便,导致农业过份依赖无机化肥。但长期使用无机化肥的结果,将会使土壤肥力下降,土壤板结、结构不良,以致物种品质下降。

   
   
    研究、开发城市人、畜粪便,生产有机袋装肥料的生产技术,不但最大限度地减少了对环境地污染,而且是变废为宝,带来有形和无形的重大经济效益,意义非常重大。

   
         
   
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