“水环境内分泌干扰物的检测及修复技术开发与应用”申请2019年教育部奖项目公示

中标

内分泌污染物的检测与修复技术内分泌干扰物检测与修复技术新型Cs-Fe3O4纳米复合物修饰电极原位修复反应器富营养化水体强化生态修复技术曝气技术水污染治理耦合生化反应器搅拌气缸吸附剂微藻处理污水自动控制方法船舶压载水处理装置密闭式曝气反应器微藻处理污水自动控制装置

金额

437.41万元

项目地址

江苏省

发布时间

2019/05/21

公告摘要

项目编号-

预算金额437.41万元

招标公司南通市食品药品监督检验中心

招标联系人-

中标公司江苏思源环境修复有限公司437.41万元

中标联系人刘波

公告正文

“水环境内分泌干扰物的检测及修复技术开发与应用”申请2019年教育部奖项目公示

来源: 南通市食品药品监督检验中心发布时间： 2019-05-21 字体：[ 大中小 ]

一、项目名称：水环境内分泌干扰物的检测及修复技术开发与应用

（一）推荐奖种：科学技术进步奖

（二）推荐单位（专家）：江苏省教育厅

（三）项目简介：

内分泌干扰物污染在水环境中广泛存在，是外源性物质，可改变生物或其后代内分泌功能，从而生物健康产生有害影响，是当前环境化学领域研究热点。环境内分泌干扰物种类繁多，多为脂溶性物质，很容易在生物体内蓄积，通过食物链在生态系统内富集，而传统水处理方法很难有效地将其从环境中去除。因此开发水环境中内分泌污染物的检测与修复技术可以准确、及时了解水环境污染状况并为全面合理的修复污染物提供技术支撑，具有重要的环境价值与社会意义。

南通大学联合南通市食品药品监督检验中心、太平洋水处理工程有限公司、江苏思源环境修复有限公司，于2012年开始联合攻关，经过多年努力，项目组在内分泌干扰物检测与修复技术方面取得如下突破:

一、完整的提出了水环境内分泌干扰物的样品采集、提取以及定量、定性分析方法和标准

成功的将新型电化学法、表面增强拉曼散射法、液相色谱法手性拆分法和气相色谱与质谱联用法等一系列方法集成应用于环境激素类物质的检测。制备的新型Cs-Fe₃O₄纳米复合物修饰电极，解决了传统内分泌干扰物在裸电极上响应弱的问题，实际样品中双酚A具有检测范围宽，检测限低，稳定性好，重复性高，灵敏度强；基于表面增强拉曼散射(SERS)的多环芳烃(PAHs)检测技术，解决了典型环境激素-多环芳烃(PAHs)传统测定方法前处理环节复杂、耗时且成功率低的问题，蒽和芘的最低检测限分别可达到8nM和40nM；基于胶体金-DNA体系和纳米胶体的重金属离子的检测技术，成熟应用于水、食品、动植物体内汞离子、银离子、铅离子等重金属离子的快速检测。

构建了环境激素类有机物样品采集、分离富集、定量、定性分析的集成方法。基于质谱法手性EDCs拆分与检测技术，解决了手性EDCs提取、分离与测定技术难度大，设备要求高等问题，手性物质（以氯氰菊酯为例）分析测试的条件确定为，选择流动相为正己烷：异丙醇= 97:3、流速为0.4ml/min时，峰的基线分离达到最好。

二、构建了水环境内分泌干扰物的新型修复技术

构建了水环境内分泌干扰物地下水的新型修复技术。基于现有PRB技术，并在此技术基础上发明了基于生化降解、电催化氧化、吸附、可渗透反应墙为一体的原位修复反应器，对于污染地下水，出水品质可实现总磷的去除率≥50%、总氮的去除率≥90%、氨氮的去除率≥70%、硝酸盐的去除率≥30%、COD去除率≥50%、亚硝酸盐去除率≥75%、阿特拉津去除率≥90%、四氟乙烯去除率≥60%。该反应器在安全性、稳定性、便捷性等方面相较国内其他方法，优势明显，已实现批量生产。

构建了难降解有机物的吸附-电催化氧化修复技术。借鉴三维电极反应器构造及反应原理，构建了难降解有机物的吸附-电催化氧化修复技术。通过开发纳米金属负载新型吸附剂作为填充粒子电极，开发新型高催化活性和稳定性的阳极材料作为工作电极，提高电流效率。建立了反应器有机物传质特征方程，建立了有机物电催化氧化阶段反应理论，分析了再生过程中的阳极优选机制及催化氧化机制，最终形成了反应器优化设计模式，为吸附-电催化氧化修复技术提供理论依据和技术指导。

三、构建富营养化水体强化生态修复技术

基于强化耦合膜生物反应技术开发高效低耗的曝气技术改善城市河道泥水界面生物的生境，构建富营养化水体强化生态修复技术实现内源氮等污染物的原位消解，提高水体的自净能力，技术具有如下特点：曝气效率高，单位体积曝气膜面积大，能耗低；微生物高度富集在膜表面，活性微生物不易流失；膜寿命较长，无污染问题、无需反冲等操作；去除效率高，系统抗水质冲击负荷强；综合工程投资较少，动力能耗低，操作成本低；操作简单，自动化过程控制；设备紧凑，占空间小，容易维护。

项目先后获得获得国家自然科学基金（3项），江苏省自然科学基金（3项），南通市自然科学基金（6项）项目资助；授权发明专利18项；发布地方标准1项、企业标准1项；发表相关论文37篇，其中SCI论文19篇。相关成果获得江苏分析测试科学技术奖二等奖1项，江苏省环境保护技术奖三等奖1项，南通市科技进步一等奖1项。

项目成果推广应用以后，在2014-2016年期间，已在江苏恒安检测技术有限公司、江苏泰洁技术服务有限公司、南通产业控股集团有限公司、南通市中气环境技术有限公司等11家单位推广应用，获得用户广泛好评。近3年，完成单位新增利润1.67亿元。项目完成了科技成果转化，为国家经济发展过程中的水污染治理做出了较大的贡献。

（四）主要完成人情况表

姓名	排名	技术职称	工作单位	完成单位	对本项目技术创造性贡献	曾获科技奖励情况
石健	1	教授	南通大学	南通大学	主持项目研究，技术总负责。组织实施；系统研究了内分泌干扰物的原位精细分层采集技术、基于新型电化学方法的检测技术、基于表面增强拉曼散射的多环芳烃检测技术、基于胶体金-DNA体系和纳米胶体的重金属离子检测技术及基于色谱-质谱的手性EDCs拆分与检测技术等。对从分子水平角度开展内分泌干扰物对映异构体的分析测试技术研究，建立典型内分泌干扰物对映体的手性分离、分析方法，构建修复新技术方案。对创新点（1），（2）做出了重要贡献。	江苏分析测试科学技术二等奖和三等奖各一次，江苏省环境保护科技进步三等奖两次，南通市科学进步一等奖和三等奖各一次。
刘波	2	副教授	南通大学	南通大学	研究骨干，项目实施，技术试验与工程示范；系统研究了富营养化水体生源要素的地球化学循环与生态修复技术，开发了符合平原河网区城市河流污染特征、经济、节能、高效的水体氮净化及生态修复技术，为地表水、地下水的污染治理和生态修复提供理论依据和技术指导。技术试验与测试；参与了关键技术的试验研究与测试工作。对创新点（2）、（3）做出了重要贡献。	江苏分析测试科学技术二等奖；江苏省环境保护科技进步三等奖；南通市科学进步一等奖
李春建	3	高级实验师	南通大学	南通大学	研究骨干，项目实施，技术试验与工程示范；系统研究了富营养化水体生源要素的地球化学循环与生态修复技术，开发了符合平原河网区城市河流污染特征、经济、节能、高效的水体氮净化及生态修复技术，为地表水、地下水的污染治理和生态修复提供理论依据和技术指导。	江苏分析测试科学技术二等奖，江苏分析测试科学技术三等奖。
范素素	4	实验师	南通大学	南通大学	研究骨干，项目实施，技术试验与测试；参与了液相色谱法手性拆分法和气相色谱与质谱联用法等系列检测技术的研究与测试工作，构建了完整的包括手性物质在内的内分泌干扰物的采集、分离富集、定量、定性分析方法。对创新点（1）、（2）做出了重要贡献。	江苏分析测试科学技术二等奖，江苏分析测试科学技术三等奖，南通市科学进步一等奖。
蒋慧	5	副教授	南通大学	南通大学	参与项目研究。参与研究了内分泌干扰物的原位精细分层采集技术、基于表面增强拉曼散射的多环芳烃检测技术和于色谱-质谱的手性EDCs拆分与检测技术等。对从前处理技术出发对环境中内分泌污染的分析测试技术进行了研究，建立典型内分泌干扰物的分离、分析方法。对创新点（1）做出了一定贡献。
吴迪宏	6	主任药师	南通市食品药品监督检验中心	南通市食品药品监督检验中心	参与项目研究。参与研究了表层沉积物高分辨率原位分层取样技术，为精确提取、分离、检测样品中的环境激素类物质提供了采样技术支撑。对创新点（1）做出了一定贡献。	中国药学发展奖食品药品质量检测技术奖突出成就奖.
范青如	7	研究员级高工	太平洋水处理工程有限公司	太平洋水处理工程有限公司	参与项目研究。参与研究了水环境内分泌干扰物地下水的新型修复技术的构建。对创新点（2）做出了一定贡献。	南通市科技进步奖一等奖，南通市科技进步奖三等奖，江苏省机械工业科技进步奖一等奖。
李晓晶	8		江苏思源环境修复有限公司	江苏思源环境修复有限公司	参与项目研究。参与研究了富营养化水体强化生态修复技术。对创新点（3）做出了一定贡献。

（五）代表性论文专著目录（进步奖不填）

序号	论文、论著名称/刊名/作者	影响因子	年卷页码年(卷):页码	发表年月	通讯作者/第一作者	SCI他引次数	他引总次数	是否国内完成
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

（六）主要完成单位及创新推广贡献、推广应用情况、曾获科技奖励情况（自然奖不填）：

1、南通大学：南通大学作为第一完成单位全面负责该项目的组织实施。主导提出了水环境内分泌干扰物的样品采集、提取以及定量、定性分析方法和标准，包括发明了表层沉积物高分辨率原位分层取样技术、开发了新型Cs-Fe3O4纳米复合物修饰电极，实现准确、高效电化学检测实际样品双酚A方法、构建了基于表面增强拉曼散射的多环芳烃检测技术、提出了基于质谱法手性EDCs拆分与检测技术，参与构建了基于胶体金-DNA体系和纳米胶体的重金属离子的检测技术；主导构建了水环境内分泌干扰物的新型修复技术，包括水环境内分泌干扰物地下水的新型修复技术与难降解有机物的吸附-电催化氧化修复技术；参与构建富营养化水体强化生态修复技术。对创新点（1）、（2）、（3）做出了贡献。

2、南通市食品药品监督检验中心：主导开发了基于胶体金-DNA体系和纳米胶体的重金属离子的检测技术，基于胶体金-DNA体系和纳米胶体金独特的光学性质，开发了针对蔬菜、水果、肉、鱼等复杂食品样品以及水质、环境中重金属离子的检测方法，目前在南通市公共卫生、食品安全领域，胶体金-DNA体系法已成熟应用于汞离子、银离子、铅离子等重金属离子的快速检测，能够支撑开展应急检测工作。对创新点（1）做出了贡献。

3、太平洋水处理工程有限公司：太平洋水处理工程有限公司参与研发了新型阳极材料和吸附填充粒子电极的制备以及反应器优化设计，与南通大学联合申报了《一种活性炭吸附处理有机废水的原位再生装置（201310210692.8）》、《一种钕掺杂二氧化铅电极的制备方法（201410725919.7）》、《一种用于原位修复环境激素污染地下水的吸附剂（ZL201010555140.7）》、《一种对污染地下水的原位修复反应器（ZL201010555140.7）》等专利多项。对创新点（2）做出了贡献。

4、江苏思源环境修复有限公司：参与基于强化耦合膜生物反应开发高效低耗的曝气技术研发，主要涉及在强化耦合膜研发、曝气组件装备、曝气工艺参数优化，为构建富营养化水体强化生态修复技术实现内源氮等污染物的原位消解技术提供支撑。另外，构建了多了工程示范区，为项目成果应用奠定了基础。对创新点（3）做出了贡献。

（七）主要知识产权证明目录（自然奖不填）：

序号	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	发明专利有效状态
1	发明专利	降解废水中持久性有机污染物的耦合生化反应器	中国	ZL200910026133.5	2010.12.01	704662	南通大学	石健;鞠剑峰;茅均标;张彦;沈拥军	有效
2	发明专利	一种流态可控的生物培养装置及其专业搅拌气缸	中国	ZL201310133437.8	2014.05.14	1402112	南通大学	石健	有效
3	发明专利	一种新型吸附剂的制备方法及吸附剂	中国	201310665542.6	2015.09.09	1782374	南通清波环保科技有限公司	石健;周灵;田澍;茅楚钰;万杨;袁玲	有效
4	发明专利	一种资源化处理城市废水的系统	中国	ZL201310652062.6	2014.03.12	1916183	南通大学	石健;倪红军;张雯婕;胡雨婷;朱江涛;冯汛	有效
5	发明专利	一种微藻处理污水自动控制方法	中国	ZL201410811716.X	2015.04.08	2004406	南通大学	倪红军;冯汛;石健;佘德琴;汪兴兴;吕帅帅;张雯婕等	有效
6	发明专利	一种防治原水管道淡水壳菜的方法	中国	ZL201410464330.6	2014.12.24	2204652	南通大学;南通市自来水公司	石健;顾宇人;顾圣全;曹林春;徐永进;陈浩然	有效
7	发明专利	一种利用海水处理市政废水的方法和系统	中国	ZL201310238305.1	2013.10.09	1748734	南通大学	袁银男;倪红军;石健	有效
8	发明专利	一种原料乳及牛奶中植物源性蛋白成分鉴别方法	中国	ZL201310586454.7	2014.03.05	1993118	南通市产品质量监督检验所	邵彪;黄伟东;陈刚;丁红梅;季葛振;王振涛	有效
9	发明专利	一种船舶压载水处理装置	中国	201410009333.0	2014.04.09		南通大学	石健;阮榕生;茅均标;文建华	有效
10	发明专利	苯并[1 ,2-d:5 ,4-d `]二(噁唑)-2 ,6-二硫醇及其制备方法	中国	201410337311 .7	2016.08.24		南通大学	顾学芳;江国庆;姜国民;田澍;顾学芳;詹文毅等	有效
11	发明专利	含巯甲基二核铜( Ⅱ ) 配合物及制备方法和用途	中国	201410375373.7	2016.03.02		南通大学	顾学芳;江国庆;姜国民;田澍;詹文毅;颜瑞;郭小青;郭向向	有效
12	发明专利	溶胶-凝胶流动相低成本直接甲醛燃料电池	中国	ZL200910030413.3	2010.11.10		南通大学	鞠剑峰;华平;吴东辉;章琴;石健;顾学芳;张瑞萍;李建华	有效
13	发明专利	一种对污染地下水的原位修复反应器	中国	ZL201010555140.7	2013.06.12		南通清波环保科技有限公司	石健;茅均标;周岩梅;石莉;刘刚;文建华	有效
14	发明专利	一种吸附剂及其制备方法	中国	ZL201010555138.X	2013.09.25		南通清波环保科技有限公司	石健; 周岩梅;茅均标; 刘刚;石莉;文建华	有效
15	发明专利	一种用于压载水催化氧化灭藻的改性活性炭的制备方法及其应用	中国	ZL201110073692.9	2013.12.11		南通长青沙船舶工程有限公司	石健;刘海龙：邱磊	有效
16	发明专利	一种微藻空气净化器自动控制系统及控制方法	中国	ZL201510029399.0	2015.07.29		南通大学	倪红军;石健	有效
17	发明专利	电位滴定法测定食品添加剂焦磷酸钠含量的方法	中国	ZL201310734129.0	2014.03.26		南通市产品质量监督检验所	杨俊;丁红梅;罗鑫;施晓玲	有效
18	发明专利	一种吸附水中多种重金属的新型吸附剂及其制备方法	中国	ZL 201310665541.1	2013.12.11		南通清波环保科技有限公司	石健; 周灵;茅楚钰; 万杨;袁玲	有效
19	发明专利	一种对污染地下水的原位修复反应器	中国	ZL201010555140.7	2013.06.12		南通清波环保科技有限公司	石健;茅均标;？周岩梅;？石莉;？刘刚;？文建华	有效
20	实用新型	一种用于表层沉积物原位分层取样管	中国	ZL201520107276.X	2015.06.17	4374173	南通大学;环境保护部南京环境科学研究所	刘波;王文林;盛明;姚红;叶琳琳;闫德智;唐千等	有效
21	实用新型	一种用于表层沉积物采样与培养实验分层取样装置	中国	ZL201520108346.3	2015.06.10	4357468	南通大学;环境保护部南京环境科学研究所	刘波;王文林;盛明;姚红;叶琳琳;闫德智;唐千等	有效
22	实用新型	一种流态可控的生物培养装置及其专业搅拌气缸	中国	ZL201320193831.6	2013.04.17	3232246	南通大学	石健	有效
23	实用新型	一种船舶压载水处理装置	中国	201420011999.5	2014.10.08	3845714	南通大学	石健;阮榕生;茅均标;文建华	有效
24	实用新型	一种密闭式曝气反应器	中国	ZL201320193939.5	2013.12.11	3307428	南通大学	石健;何寿平	有效
25	实用新型	一种微藻处理污水自动控制装置	中国	ZL201420825921.7	2015.06.17	4382163	南通大学	石健;冯汛;倪红军;佘德琴;汪兴兴等	有效
26	实用新型	一种利用海水处理市政废水的系统	中国	ZL201310346192.2	2014.01.29	3384489	南通大学	袁银男;倪红军;石健	有效
27	实用新型	多侧线进料与出料构成的带回流返混式逆流萃取装置	中国	201320232381.7	2013.09.18		南通大学	樊冬娌;曹宇峰;单佳慧;石健	有效
28	实用新型	一种资源化处理城市废水的系统	中国	ZL201320799807.7	2014.06.25		南通大学	石健;倪红军;张雯婕;等	有效