2019年度省科技进步候选项目情况公示

一、项目基本情况

项目名称：高原砷污染场地高效修复关键技术开发及工程化应用

完 成 人：吴文卫、毕廷涛、关清卿、杜成琼、牛学奎、周学进、杨子轩、沈彦会、薛必猛

完成单位：云南省生态环境科学研究院、昆明理工大学、中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司、云南云投生态环境科技股份有限公司、深圳市铁汉生态环境股份有限公司

拟提名情况：云南省科技进步奖

二、项目简介

云南是我国重要的有色金属基地，有色金属资源开发利用历史悠久，在有色金属的冶炼过程中，由于缺乏对固体废弃物合适的处理处置技术和方法，大量的砷被以各种形式遗留在废渣、尾渣等固体废弃物中，严重影响周围土壤和水环境安全。针对云南砷污染场地修复过程中存在的难题，完善了水泥窑协同处置含砷废物技术体系，开发了高效固化/稳定化修复药剂并研制了智能化修复装备，开发了砷超富集植物规模化孢子繁殖技术，为云南解决砷污染问题提供了关键支撑，主要技术创新点如下：

1、基于部分砷污染地块中污染土壤、含砷废渣与水泥生产原料矿物组成及物化性质相似的特性充分利用干法水泥窑生产过程的高温煅烧、熔融晶格固化等特性，将砷以偏砷酸盐、五氧化二砷等形式稳定固熔于水泥熟料中，完善了水泥窑协同处置含砷固废技术体系，产品完全符合水泥的相关质量标准和环保要求。

2、研发了砷渣及砷污染土壤固化/稳定化药剂及砷渣稳定化处置成套装备，提高了对砷的选择性固化稳定作用，解决了常规砷渣稳定化处置设备普遍存在的密闭性差、破碎不均匀、二次污染难以控制、自动化程度低等难题，实现了砷渣的自动化、机械化高效处置。

3、开发了云南地区砷超富集植物的人工规模化孢子繁殖方法及其育苗技术，解决了砷超富集蕨类植物蜈蚣草、大叶井口边草的在高寒高海拔地区人工规模化繁殖育苗困难、成活率低、长势不好等难题,实现了部分偏远地区砷污染地块的生物、绿色修复治理。

项目获授权发明专利9项，实用新型专利10项，发表研究论文10篇，出版专著1本。该项目对砷污染场地的修复及砷渣/固化稳定化处置具有重要示范作用，项目成果整体达到国内领先水平。

三、候选人对项目的贡献情况

1、吴文卫，项目的总负责人，负责项目的总体设计、理论创新和组织协调管理；对项目实施的进度、研究的质量全面把关；针对含砷固体废物的污染特征，提出了利用固化/稳定化-安全填埋等多方法联合修复治理思路。组织和指导开展攻关研究与技术示范，申报授权专利3项，出版专著1部，发表论文2篇。为课题的顺利实施特别是关键技术2做出了突出贡献。

2、毕廷涛，项目主要负责人之一，负责项目的组织、协调和实施；作为关键技术研究与推广的负责人，结合含砷渣及砷污染土壤理化特性及处置需求，制定了水泥窑协同处置和固化稳定化研究方案并参与研究，对关键水泥回转窑协同处置技术的研发与产业化应用做出了重要贡献，是核心发明专利“一种由水泥回转窑处理含砷废渣的方法”的主要发明人，对创新点1、2做出了突出性贡献。

3、关清卿，项目主要负责人之一，负责项目的策划、组织、协调和实施；开发了砷渣处理的新型材料，参与并指导了砷渣的稳定化处理；指导了砷超富集植物修复土壤技术相关研究。对本成果创新点2及3有创造性贡献。

4、杜成琼，项目主要完成人之一，负责砷渣及污染土壤固化/稳定化安全处置技术研发，指导重金属异位稳定化处理高混粘物料复杂工况下的自动化处理设备的研制，并指导了工程实施，参与研究成果报告的审核工作，对创新点2具有重要贡献。

5、牛学奎，项目主要完成人之一，项目主要完成人之一，主要完成了水泥回转窑协同处置含砷渣及砷污染土壤处理技术研究，通过大量工业实验研究获取了水泥回转窑协同处理含砷渣及砷污染土壤的物料配比、砷添加比例限值及处理操作技术条件等关键技术参数，对水泥回转窑协同处置含砷渣及砷污染土壤处理技术的研究与产业化应用做出了重要贡献，是核心发明专利“一种由水泥回转窑处理含砷废渣的方法”的主要发明人，对创新点1做出了重要贡献。

6、周学进，项目主要负责人之一，对土壤低浓度砷污染植物修复进行项目作业设计、蜈蚣草栽培配置、管护技术研究，开展蜈蚣草生长及重金属富集效果检测等。负责应用项目实施，总结形成砷超富集植物修复土壤技术规程，对创新点3具有重要贡献。

7、杨子轩，项目主要完成人之一，主要完成了水泥回转窑协同处置含砷渣及砷污染土壤处理技术研究及砷污染物固化/稳定化技术研究中所涉及的小试及中试实验工作，是核心论文与专著的主要作者之一，对创新点1、2做出了重要贡献。

8、沈彦会，项目主要完成人之一，重点开展完成具有金属富集作用蕨类植物的引种、驯化、筛选及抗性和耐荫性研究，特别针对一些孢子量较少的优良蕨类植物通过孢子脱毒、原叶体继代和孢子体诱导及生根建立无菌繁殖体系，大大提高了孢子体的形成数量，实现了蕨类植物的规模化繁殖，为植物的推广应用提供强有力的保证，对创新点3具有重要贡献。

9、薛必猛，项目主要完成人之一，对土地壤低浓度砷污染富集植物--蜈蚣草的种质资源收集和培育。为实现蜈蚣草种苗工厂化培育，研究筛选蜈蚣草孢子无菌播种培养基配方、扩繁育苗技术、组培苗移栽驯化培育技术，形成可以推广运用的实用技术成果，对创新点3具有重要贡献。

四、候选单位对项目的贡献情况

1、云南省生态环境科学研究院

云南省生态环境科学研究院是本项目的主要组织、研发和技术推广单位，为项目研究成果的产业化应用提供重要的理论与技术支撑，对本项目主要贡献如下：（1）针对云南省含砷渣及砷污染土壤特点，开展了大量基础理论研究及工业实验等研究工作，为回转窑协同处置含砷渣及砷污染土壤和固化稳定化等关键技术奠定了重要的理论基础；（2）通过实验研究，摸索出了水泥回转窑协同处置含砷废渣及砷污染土壤关键技术参数，发明了一种具有自主知识产权的水泥回转窑处理含砷废渣的方法并成功实现了产业化应用，显著提高了含砷渣的处理效率，提升了全省砷污染防治技术水平和能力；（3）开展完成了云南省多个砷污染场地污染治理前期调查、可研及方案编制工作，推动了多项关键技术的产业化应用。 

2、昆明理工大学

昆明理工大学主要在理论研究方面进行了深入研究并指导了技术推广，对本项目主要贡献如下：（1）开发了砷协同处理相关材料，并进行了产业化相关基础研究，指导了砷固化/稳定化产业相关工作；（2）进行了砷超富集植物修复土壤技术相关研究，并与相关单位合作，在砷超富集修复及植物育种方面进行了创造性工作。

3、中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司

中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司是本项目的主要完成单位之一，为项目立项至后期的项目具体实施、统筹管理等作出了重要贡献，主要贡献如下：（1）研究提出了高浓度砷碱渣的处理新工艺的理念，提出了针对不同对象的稳定化/固定化修复设备、修复设备的设计思路；（2）针对关键技术申请发明专利2项，实用新型专利1项；（3）积极开展项目推广实施，项目成果已成功应用于6个砷污染土壤修复工程，解决了高浓度砷污染土壤修复的技术瓶颈，取得了显著的社会经济效益。

4、云南云投生态环境科技股份有限公司

云南云投生态环境科技股份有限公司是本项目的主要完成单位之一，为关键技术的产业化应用做出了重要贡献，主要贡献如下：通过主导文山金鸡塘项目、文山三七土壤重金属砷污染项目的实施，构建了高寒地区低浓度地块砷超富集植物修复技术，开创了人工规模化孢子繁殖方法及其配套的育苗方法及其配套技术，研发了针对高寒地区适应性育苗设备和自动浇灌系统，克服了高寒地区植物育种、存活难等关键问题，实现了成套育苗培育技术及砷超富集植物修复土壤技术的规模化应用，为云南土壤重金属污染植物修复治理提供技术支持。

5、深圳市铁汉生态环境股份有限公司

深圳市铁汉生态环境股份有限公司是本项目的主要完成单位之一，为关键技术的研发与产业化应用做出了重要贡献，主要贡献如下：（1）针对砷污染土壤等进行大量实验研究，有效提高砷污染土壤等固化处理效率，提升了工艺、药剂及设备及生产管理的效率与效益；（2）积极开展项目推广实施，项目成果已成功应用于多个砷污染土壤修复及砷渣治理工程，取得了显著的社会经济效益。

五、本项目曾获科技奖励情况

本项目此前未获的其他奖励。

六、本项目取得知识产权情况

1、主要专利授权情况

2、主要论文、专著发表情况

七、本项目推广应用情况

项目成果已在云南多个地区的砷污染地块及砷渣处置中获得了成功应用，实施工程项目8项，修复砷污染地块18个，安全处置含砷废渣144.07万吨，生态恢复再利用地块570亩，协助地方申请中央专项治理资金2.9亿元，社会环境效益显著。