城水污染控制与水环境综合整治技术体系研究与示范主题-水专项

第一篇：城水污染控制与水环境综合整治技术体系研究与示范主题-水专项

附件1：

城市水污染控制与水环境综合整治技术体系研究与示范主题 三峡库区城市水污染控制与治理技术研究与综合示范项目

三峡库区城市污水处理厂功能提升与污泥处理处置技术研究与示范课题

申 请 指 南

一、指南说明(一)项目概述

实施“科技重大专项”是提高国家科技竞争力的重要措施，是我国科技发展的重中之重。国务院《国家中长期科学和技术发展规划纲要》（2006-2020年）将“水体污染控制与治理”列为十六个科技重大专项之一。国家环境保护部在《国家环境保护“十一五”科技发展规划》中，明确将“流域（区域）水污染控制与工程示范”和“城市水环境质量改善与生态建设”作为“水污染防治”的主要内容。“城市水污染控制与水环境综合整治技术研究与示范”（以下简称“城市”主题）被列为了科技重大专项“水体污染控制与治理”的五个主题研究内容之一。“三峡库区城市水污染控制与治理技术研究与综合示范”项目，将在“城市”主题的框架要求下，针对三峡库区的主要城市水环境问题，开展一系列的技术攻关和集成创新，并进行部分关键技术的综合示范。

三峡水库是我国最大的水利水电工程，也是世界上防洪效益最显著的水利工程和最大的电站。三峡库区的水质安全和生态环境健康是影响三峡工程系统综合效益发挥，长江中下游广大地区社会经济可持续发展，以及南水北调中线工程水源安全的重要因 1 素，在国内、国际上政治影响广泛，备受关注。三峡库区水环境保护压力大，主要问题依然突出，次级河流水质恶化趋势明显，城市生活污染和工业污染居高不下，小城镇污染日益加剧，库区水污染治理已刻不容缓。温家宝总理在2006年的政府工作报告中，也将三峡库区的污染治理列为“十一五”期间在环境保护领域的工作重点之一。

重庆是我国重要的中心城市之一，国家历史文化名城，长江上游地区的经济中心，国家重要的现代制造业基地，西南地区综合交通枢纽。同时重庆市是国务院刚刚设立的“全国统筹城乡综合配套改革试验区”，试验区的成功经验将在全国范围内推广应用。因此本项目实施的意义重大。

“三峡库区城市水污染控制与治理技术研究与综合示范”项目拟针对三峡库区经济欠发达、多属山地城镇、建设用地紧张、环境基础设施严重不足、水环境保护要求高等特点，选择重庆、涪陵、长寿等三峡库区沿江城市为示范区，以削减城市整体水污染负荷和保障三峡水库水质安全为核心，重点突破山地城市排水管网安全与面源污染控制、库区城市污水处理厂功能提升及优化运行调控、污泥处理处置、食品工业园区水污染治理以及山地小城镇水污染防治等关键技术。项目以国家和重庆市围绕三峡库区水污染防治的重大工程为依托，通过 2 技术研发、集成创新和综合示范，构建三峡库区城市水污染控制与治理技术体系。从而为三峡库区城市水环境质量改善提供科技支撑，同时为西部众多水利水电工程库区和类似地区（流域）的水污染防治提供典范。

(二)项目的总体目标

针对三峡库区经济欠发达、多属山地城镇、基础设施立地条件差、建设用地紧缺、水环境保护要求高的特点，以管网运行安全为核心，以有机污染物和营养物去除为重点，通过技术集成和综合示范，突破脆弱地质条件下的管网安全建设运行和污染负荷削减的关键技术，提升水环境设施污染物削减的整体效能和安全稳定性，建立三峡库区城市排水系统安全和水污染控制技术体系，为实现国家对三峡库区总体水质目标要求和污染治理工作提供强有力的技术支撑，并为西部众多水利水电工程水库区域的城镇水污染防治提供示范。

（三）项目任务分解

本项目针对三峡库区经济欠发达、多属山地城镇、建设用地紧张、环境基础设施严重不足、水环境保护要求高等特点，选择重庆等三峡库区沿岸城市，以削减城市整体水污染负荷和保障三峡水库水质安全为核心，突破山地城市排水管网安全与面源污染控制、库区城市污水 3 处理厂功能提升和优化运行调控、污泥处理处置、食品工业园区水污染治理及山地小城镇水污染防治等关键技术，并进行综合示范。初步构建起三峡库区城市水污染控制与治理技术体系。项目设置以下六个课题：

课题1：重庆主城排水系统安全与城市面源污染控制技术研究与综合示范

课题2：三峡库区城市污水处理厂功能提升与污泥处理处置技术研究与综合示范

课题3：三峡库区中小城市污水处理厂优化运行调控技术研究与示范

课题4：三峡库区食品工业园区废水处理关键技术研究与示范 课题5：三峡库区山地小城镇水污染控制关键技术研究与示范 课题6：三峡库区城市水污染综合控制模式与技术体系研究

二、指南内容

（一）课题名称

三峡库区城市污水处理厂功能提升与污泥处理处置技术研究与示范

（二）研究目标

针对三峡库区经济欠发达、水环境保护要求高、城市污水处 4 理厂运行负荷率低、污泥处理处置困难的特点，以提高城市污水处理能力和功能为核心，以去除有机污染物和营养物为重点，通过研究三峡库区现有城市污水处理厂典型工艺的功能提升调控技术，适合库区污水处理厂污泥减量消化与干化污泥制建材、制营养土和森林施肥等处置及资源化技术的集成，并对污水厂实行低成本升级改造与污泥处理处置的综合示范，突破经济欠发达条件下水污染负荷削减的关键技术，提升水环境设施污染物削减的整体效能和安全稳定性，建立三峡库区城市污水处理厂功能提升与污泥处理的技术体系，指导库区城市污水处理厂功能提升与改造和污泥处理处置工程的建设与运行管理。

（三）研究内容

研究内容主要分以下几个方面：

1、三峡库区城市污水处理厂典型工艺功能提升调控技术研究与示范

研究库区污水处理厂典型工艺（SBR工艺系列、氧化沟工艺系列、A/A/O工艺）的功能提升关键技术与工程示范，构建库区污水处理厂功能提升的技术体系和工程案例。

2、三峡库区城市污水处理厂污泥减量与资源化关键技术研究与示范

研究城市污水处理厂的污泥减量与资源化多项关键技术与工程示范，提出适合三峡库区城市污水处理厂的污泥减量与资源化技术体系和工程措施。

3、三峡库区城市污水处理厂低成本升级改造及污泥处理处置综合示范

开展三峡库区城市污水处理厂低成本升级改造的工程化研究，实现三峡库区城市污水处理厂低成本技术改造，处理功能升级、污泥处理处置，共同控污的技术体系。

（四）考核指标及成果形式

考核指标：

1、通过对库区城市污水处理厂三种典型工艺进行功能提升调控技术集成，每种工艺规模不小于2万m3/d，出水主要污染物（TN、TP）指标达到《城镇污水厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准，实现示范污水处理厂主要污染物减排量提高10-20%。

2、通过对库区城市污水处理厂低成本升级改造示范综合示范，规模不小于2万m3/d，出水主要污染物（TN、TP）指标达到《城镇污水厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准，实现示范污水厂主要污染物减排量提高5-15%。

3、通过对库区城市污水处理厂污泥制营养土及森林施肥示范，规模200亩。营养土含水率≤45%，氮磷钾≥6%，腐殖酸≥10%。

4、申报发明专利 4-6项，制定3部地方技术标准草案。

5、发表高水平论文12-15篇，培养15名专业人才。

（五）课题实施年限

2008年～2010年。

（六）课题经费来源及构成

课题经费来源包括国拨经费和申请单位配套经费。其中，国拨经费的上限不超过2163万元；申请单位必须提供配套经费证明配套经费不低于3150万元，同时提供课题示范工程的落实情况证明。

第二篇：社会治安动态预警综合防控技术体系研究与示范课题申报

附件4：

“社会治安动态预警、综合防控技术体系研

究与示范”申报指南

本项目针对我国社会公共安全的形势和特点，“平安城市”建设、“城市报警与监控系统试点工程” 建设，从社会治安风险、动态预警、综合防控体系效能评估及应急处置应用技术研究，社会治安动态监测、预警防范、综合处置系统集成平台技术应用研究与示范，社会治安动态防范系统关键应用技术研究等三个方面进行开展研究，力争在“十一五”期间，实现社会公共安全防范技术领域的相关理论和关键应用技术的突破和创新，为我国社会治安动态防范体系的建设提供从基础理论、系统架构到关键应用技术与产品的全方位的技术支撑。

本项目按照“统一目标、分类实施、交叉促进、突出优势”的原则，设置七个课题：

课题

一、社会治安风险、动态预警、综合防控体系效能评估研究 课题

二、典型社会公共场所突发事件应急处置关键技术研究 课题

三、社会治安动态监测、预警防范、综合处置系统集成平台应用技术研究与示范

课题

四、社会治安动态防范系统中的视频数据采集应用技术研究 课题

五、社会治安动态防范系统中的信息传输、交换应用技术研究

课题

六、社会治安动态防范系统中视频图像的智能分析处理应用技术研究

课题

七、社会治安动态防范系统中生物特征识别应用技术研究 项目实施年限 ：2006年10月～2008年12月。

一、指南说明

二、课题内容

课题

一、社会治安风险、动态预警、综合防控体系效能评估研究 1.研究目标

该课题研究完成后，我国公安机关及相关部门，可以依据科学的安全风险评估理论，利用有效的社会治安动态防范信息、系统效能评估的指标体系和评估模型，建立相应的预测预警模式和应急处置机制，从而为各级政府制定社会治安规划，实施宏观安全防范战略，提供决策依据和技术支持，为逐步形成有效的社会治安动态预警、综合防控体系奠定基础。

2.主要研究内容

⑴社会重大活动安全风险评价技术

主要研究和分析影响社会重大活动安全风险的主要因素、社会重大活动的确定原则及其可接受风险基准，研究各种类型的活动安全风险分析评价方法、社会重大活动安全风险等级划分方法和标准、社会重大活动安全风险评价指标体系及量化方法；建立相关模型，实证分析方法及示范。

⑵社会治安动态预测预警体系研究

主要研究社会治安动态预测预警基础理论；社会治安动态预测预警指标、体系指标及量化方法；预测预警模型设计方法；社会治安动态信息采集技术与方法，预警分级标准及报警模式。

⑶社会治安动态防范系统效能评价技术

主要分别研究社会重大活动安全防范系统、城市重要目标安全防范系统、城镇社会治安动态视频监控报警系统、单位内部治安动态防范系统、住宅小区治安动态防范系统、公共聚会场所治安动态防范系统的效能评价标准、指标体系及量化方法；政府宏观监管效能评价体系及综合考评方法；实证分析方法及示范。

3.主要考核指标

建立社会治安动态预测预警指标体系及量化方法、警情分级及报警模式；建立社会重大活动安全风险评价指标体系及量化方法、风险等级划分方法和标准；建立社会治安动态防范系统的效能评价、指标体系及量化方法、政府宏观监管的效能评价体系及综合考评方法；提交社会治安动态预警分级标准、社会重大活动安全风险等级标准、社会治安动态防范系统的效能评价标准；通过进行城市社会治安防控综合试点，提交2个试点城市的相关项目的社会重大活动安全风险评估报告、社会动态防范系统效能评估报告。

4.课题经费

国拔经费105～150万元。

课题

二、典型社会公共场所突发事件应急处置关键技术研究 1.研究目标

以地铁和大型商场（超市）等公众聚集场所为对象，针对化学毒剂泄漏等突发事件，构建典型社会公共场所突发事件应急指挥模式，获得高效的应急处置方法与技术，提高政府应对公共场所突发事件的快速反应、应急处置能力，遏制群死群伤事件发生。

2.主要研究内容

以地铁和大型商场（超市）为对象，针对化学毒剂施放等突发事件，建立恐慌情况下人群的疏散模型，采集我国的疏散基础数据，进行计算机模拟，并在实际管理中综合应用；建立化学毒剂洗消技术基础数据库和危险评价方法，编制典型公共场所突发事件应急洗消处置技术导则。针对化学毒剂泄漏等突发公共事件研究典型公共场所突发事件应急预案制定方法和式样；研究调集相关救援力量综合演练所研制的应急指挥模式，编制典型公共场所突发事件应急指挥导则。

3.主要考核指标

⑴针对地铁和大型商场（超市）等社会公共场所，建立的恐慌情况下人群的疏散模型要能够考虑人群疏散的心理及行为规律、能够结合人群动力学的相关理论，具有创新性；编制的人群安全疏散管理对策和应急预案制定原则应具有可操作性，并能实际应用。

⑵建立的典型社会公共场所突发事件应急预案制定方法和式样要求可操作性强，编制的预案要符合我国的实际情况，并得到专家和公安消防部门认可；建立的典型公共场所突发事件应急指挥模式符合实际，高效可行，能指导应急救援行动，提高公安部门的救援指挥效能，并在一个城市的实际演练中得到印证。编制的典型公共场所突发事件应急指挥导则得到示范城市的演练印证，并要逐渐推广。

⑶建立的典型公共场所突发化学毒剂的洗消方法科学、合理，运用上述方法所编制的预案符合我国的实际情况，并得到专家和公安消防部门认可；所研究的典型公共场所化学毒剂洗消危险性评价方法切实可行，能指导应急救援行动，并在一个城市的实际演练中得到印证。

4.课题经费

国拔经费70～100万元。

课题

三、社会治安动态监测、预警防范、综合处置系统集成平台应用技术研究与示范

1.研究目标

提出城市公共安全报警与视频监控网络系统集成平台的功能要求、系统构成、监控管理模式、安全性要求等，编制出相应的技术报告及系列标准；研制出满足不同应用要求的集成技术和相关设备；开发社会治安动态监测、预警防范、综合处置系统集成平台，选择条件成熟的城市进行工程示范。

2.主要研究内容

重点调我国有社会治安动态防范系统资源现状和相关部门的管理需求，研究社会治安动态监测、预警防范、综合处置系统集成平台建设的需求分析和平台应具备的主要功能和技术实现方式、方法；形成指导、规范平台建设、规划的系列标准或技术规范；研究数据控制、通信和视音频编解码等系统协议，研究用户管理、设备管理、安全认证、分布式数据库、图像数据的存储备份、视频分发、报警转发、Web服务等技术，实现城市区域联网的社会治安监控报警系统的互连、互通、互控；选择具备相关基础、技术条件、应用前景广阔、具有代表性的城市进行社会治安动态防范系统集成平台示范工程建设。

3.主要考核指标

⑴调查社会治安动态防范系统社会资源现状并形成分析报告； ⑵对社会治安动态监测、预警防范、综合处置系统集成平台建设的需求进行调查分析并形成分析报告；

⑶确定城市社会治安动态监测、预警防范、综合处置系统集成平台的主要功能和技术实现；

⑷形成指导、规范社会治安动态监测、预警防范、综合处置系统集成平台建设、规划的系列标准或技术规范；

⑸研制城市社会治安动态监测、预警防范、综合处置系统集成平台系统软件；

⑹系统集成平台的总体功能/性能指标及要求为：

 可移植性：支持主流数据库和操作系统，满足用户对多种环境和数据的要求；

 可靠性：系统能长时间稳定运行，保证系统能进行多级级联。提供操作日志管理，屏蔽用户的输入错误，对系统的操作历史提供监控与审计功能。

 安全性：系统要保障数据存储的安全，数据传输的安全，数据访问的安全；系统管理的各类信息涉密级别不同，能够实现独立管理，存储、传输、访问的安全性要求，基于属性的灵活的访问授权控制，系统应能根据访问用户的身份，确定相应的授权，提供权限规定的查询、统计服务。 互操作性：同一级用户可以根据管理员的设定控制管理指定的设备、音视频资源。任一级公安机关有权限用户可通过共享平台实现可控的跨区域的视频监控资源共享。系统应能提供WEB服务，以方便系统内用户以B/S方式使用。 可维护性需求：具有对系统内设备进行检测诊断的能力，可以动态适应网络传输状况和网络带宽的能力，根据网络带宽和流量情况管理接入用户。

 可扩展性：系统可以根据用户需求的变化，增加级联的层级，各层级内可根据要求更改部署。系统软件采用分层架构以方便扩展。

⑺运用上述标准、技术及集成平台在适宜的城市进行工程示范。4.课题经费 国拔经费350～500万元。

课题

四、社会治安动态防范系统中的视频数据采集应用技术研究 1.研究目标

实现针对城市、社区等不同层次的社会治安防范资源的数据采集，以支持完整系统形成快速报警及应急响应机制，满足不断发展的社会治安工作的应用需求。

2.主要研究内容

根据使用环境中的照度、温度、湿度、气候、震动、烟尘、电磁辐射强度等参数，确定视频数据采集装置的选型原则，以及与之对应的防护及辅助照明方法；开发适合公安应用的全天候非致冷被动热红外视频采集设备、制定技术标准；研究在摄像数字化模块中嵌入安全认证部件、嵌入数字水印或数字签名等技术，建立具有司法证据的图像数据资源。

3.主要考核指标

⑴提交确定视频监控前端设备的参数设定原则以及与之对应的防护及辅助照明方法的技术报告。

⑵提出可信任侦破案件图像资源概念，研制出能够为警务应用提供可信视频图像证据的设备。该设备具备如下功能/性能：

支持设备认证机制，以确保设备的合法性；

能在视频图像信号中嵌入数字水印或数字签名，以确保图像不被篡改；

有必要的防拆卸、防毁坏措施，在被拆卸、毁坏时能自动报警； 满足安防取证图像质量要求； 具有视频图像信息加密编码能力； 压缩码率：128kbps～3Mbps，码率可调。

⑶制定非致冷被动热红外视频采集设备在公安领域应用的技术标准或相关应用指导文件。研制能在复杂光照条件、复杂气象条件及大跨度空间范围下正常使用的全天候非致冷被动热红外视频采集设备。其主要参数/功能/性能为： 关键焦平面热成像器件空间分辨率： 352×288像素；

系统响应波长：8 μm ～14 μm，远红外波段；

模拟视频信号输出：CCIR（灰度红外图像）/PAL（伪彩色红外图像）；

具有视频图像信息加密编码能力； 支持设备认证机制，以确保设备的合法性； 相关系统接口：RJ45 10M/100M以太网口。4.课题经费

国拔经费210～300万元。

课题

五、社会治安动态防范系统中的信息传输、交换应用技术研究

1.研究目标

研究解决社会治安动态防范系统中的信息传输、交换的相关技术问题，编制相关技术标准，研制针对突发事件处理的应急移动视频传输设备，使之能够兼容现有各类视频监控系统，实现视频监控信息的实时互联互控。

2.主要研究内容

⑴研究确定视频网络控制系统与前端视频图像采集设备间的通信、传输、控制协议，研制符合协议的视频网络控制系统及适合各种传输信道的接口适配器或协议转换器。

⑵研究适合社会治安动态防范系统使用的视频、音频数据的编解码技术和格式，解决现有数字/模拟视频系统的兼容问题。

⑶充分考虑现有公安通信网络资源，研究可在突发事件现场机动使用的无线视频图像传输设备。

⑷研究上述相关技术在社会治安动态防范系统示范平台上的示范应用。

3.主要考核指标

⑴视频信号编码器的主要功能/性能指标为： 满足安防取证图像质量的要求； 具有设备认证功能及视频图像信息加密编码能力；

符合课题3所制定系列标准中对通信协议的规定（SIP等）； 输出：RJ45 10M/100M 以太网口。⑵视频信号解码器的主要功能/性能指标为： 满足安防取证图像质量的要求；

具有设备认证功能及加密数字视频图像的解码能力； 满足课题3所制定系列标准中对编码格式的适应性要求； 符合课题3所制定系列标准中对通信协议的规定（SIP等）； 输入：RJ45 10M/100M 以太网口； 输出：1路或多路复合视频。

⑶无线视频图像传输设备的主要功能/性能指标为： 最小传输数据速率：384 kbps；

传输图像分辨率：352x288/帧，25帧/秒； 最大传输总延迟（视频输入到视频输出）： 1s； 支持设备认证及传输信道加密功能；

支持课题3所制定系列标准中所规定的通信协议（SIP等）； 与系统的接口：RJ45 10M/100M以太网口。⑷数字视频交换/转换设备主要功能/性能指标：

视频交换功能：可以将监控中心中的若干个前端设备（摄像头）通过交换形式将数据上传到公安专网，即实现综合视频交换机的功能；

协议转换功能：可以将相关行业标准规定的通信协议（包括课题3所制定系列标准中所规定的通信协议，即SIP）、规定的操作转换为不同前端设备可识别的指令，实现联网通信的功能；

解码功能：可以将不同厂商采用不同编码算法编码后的码流解压为数字视频流，即实现解码器组的功能，可以实现多种解压算法以兼容现有监控资源；

统一编码功能：可以将解码后的数字视频流编码为规范的统一编码格式，实现编码器的功能；

4.课题经费 国拔经费140～200万元。

课题

六、社会治安动态防范系统中视频图像的智能分析处理应用技术研究

1.研究目标

通过智能分析处理技术的研究与应用，使社会治安动态防范系统具有智能研判能力，有效解放警力，显著提高公安工作效率。

2.主要研究内容

⑴研究静止背景下活动人物目标快速检测及报警技术； ⑵研究视频监控图像中机动车的实时识别和分类技术； ⑶研究视频监控图像中多物体快速跟踪技术；

⑷研究上述相应技术在社会治安动态防范系统、公安交通管理等领域的实际应用，并根据具体警用业务需求开发对应的智能辅助研判系统软件。

3.主要考核指标

⑴根据预定的策略和部署，同时识别跟踪多个移动目标。⑵当人的图像面积占到超过整个画面面积一定比例时，能够识别出移动物体是人还是物，并应能达到足够高的识别准确率。

⑶能够识别出运动中的机动车的类型及颜色。

⑷基于上述目标识别技术，形成具有行为分析能力和策略部署的安防监控系统软件。

4.课题经费

国拔经费105～150万元。

课题

七、社会治安动态防范系统中生物特征识别应用技术研究 1.研究目标

研究确定视频监控用产品级的人脸检测、人脸识别产品的评测指标和方法；形成视频监控用产品级人脸检测、人脸识别产品的评价规范；建立功能完善的人脸检测、人脸识别产品的测试分析平台。

2.主要研究内容 ⑴搭建应用于视频监控模式产品级的人脸检测、人脸识别技术的测试平台；

⑵制定应用于安全技术防范领域的人脸识别的产品级检测标准。⑶主要考核指标

建立人脸检测、人脸识别应用于视频监控的产品级静态图像测试库，用于识别和黑名单测试，测试库3个，每个库1万人，每人含光线、角度、环境变化的图片；

建立一个应用于视频监控的产品级动态图像视频库，其中人数为300，长度为3分钟左右；

应用于视频监控的产品级的人脸检测、人脸识别的评测系统，包括产品评测指标和产品评测软件。

制定人脸检测、人脸识别的相关标准。4.课题经费

国拔经费70～100万元。

第三篇：南水北调东线南四湖生态恢复与综合整治技术与示范

南水北调东线南四湖生态恢复与综合整治技术与示范

针对南四湖湿地生态系统退化中的典型问题，基于生态效益、经济效益和社会效益相协调的原则，探索集成退化湖泊湿地生态恢复与综合整治技术，为南水北调沿线退化湿地生态系统的恢复与综合整治提供科技支撑，本课题包括如下研究内容：

1）典型湿地生态系统退化原因诊断（中科院南京地理湖泊研究所）

调查南四湖湿地种类、组成和分布，确定湖滨水陆交错带退化湿地的空间分布位置及数量，结合南四湖沉积物污染、水质污染和水生植被种群时空分布等调查，分析湿地生态系统结构历史演替和生物多样性现状，确定影响湖滨湿地植被退化的主控因子。

2）近自然湿地植物水质净化技术与示范（山东大学、青岛理工大学） 湿地净化植物的筛选及其空间配置

研究本土湿地植物对污染物的富集规律及耐受性，分析不同水质条件下湿地植物种群的生理生态特性、组织结构等的动态变化，筛选污染物富集效应强、经济价值高的先锋物种，建立湿地水质净化植物种群库，制定针对复杂水质和淹水条件下的湿地净化优选植物空间配置方案。

近自然湿地水质净化系统的工艺优化技术研究与示范 建立近自然湖滩湿地水质净化系统示范区，研究其水质净化效果受季节、水力和水质波动下的影响规律及冬季系统运行效果的保障措施，结合示踪物质试验，评估湿地综合水质净化效果，探索复杂地形条件下湿地水质净化系统的工艺特性及其优化方案。

3）典型退化湿地修复技术与示范（中科院南京地理湖泊研究所） 典型退化湿地基底修复技术研究与示范

研究湖滨水陆交错带退化湿地的基底改良技术，对典型退化湿地进行基底形态、底泥物性进行改造，通过多种条件栽培和模拟试验，建立满足典型退化湿地沉水、浮叶和挺水植被适生性生长的基底修复技术和引种植物数量指标。

 高位湖滨水陆交错带退化湿地修复技术研究与示范

针对南四湖湖滨带内开发的高位非淹没台田典型退化湿地，开展适用于高位台田修复的优良湿地植物选育，研发湿地植物快速繁育技术，建立高位水陆交错带退化湿地修复示范区，研究和建立与高位台田基底相适应的湿生植物种植技术和优化组合模式。 低位湖滨水陆交错带退化湿地修复技术研究与示范

针对南四湖湖滨带内开发的低位鱼塘－台田模式的典型退化湿地，综合考虑南水北调东线工程实施后季节性水位变化的影响，开展适生优良修复植物选育，建立低位水陆交错带退化湿地修复示范区，研究和建立与低位鱼塘－台田基底相适应的挺水植物、浮叶植物、沉水植物种植技术和优化组合模式。

4）复杂水文背景下结构和功能可持续的湿地生态系统构建与示范（华北电力大学）

 复杂水文背景下可持续湿地生态系统的生态水力学机制 基于水工实验室中的水槽模拟与中试试验以及南四湖现场生态水文调查结果，在植物种群、群落和生态系统的结构与湖滨水陆交错带流动水体的能量耗散和侵蚀过程之间，建立反映生态水力学机制的数量化关系，获得控制湿地恢复群落的组成、结构与基底稳定性以及生态系统水质净化与行洪安全等长效可持续性的生态水力学参数的数值范围。

 结构和功能可持续的湿地生态系统构建技术研究与示范 针对南四湖复杂的水文背景，在满足湖滨地带湿地恢复群落的组成、结构与基底稳定性维持以及生态系统水质净化与行洪安全的约束条件下，提出湿地可持续种群、群落和生态系统的生态水力学和生态格局控制参数，研究恢复湿地可持续种群、群落和生态系统的构建技术，建立结构和功能可持续的湿地生态系统示范区。

5）湿地生态系统持续管理技术与模式（山东省环境保护科学研究设计院、中国海洋大学、清华大学）

 资源化湿地植物的生物质特性研究及其评价方法建立（中国海洋大学、清华大学）

系统研究退化湿地水质净化和生态修复系统中的植物生物质特性，建立高价值湿地植物筛选和评价指标体系，确定南四湖流域适于不同用途的高价值植物推荐物种。

 湿地植物生物质利用技术研究与应用（中国海洋大学、清华大学）

根据湿地植物可利用成分（如纤维素、糖分和活性成分等的种类和含量），开发湿地植物生产优质纸、制备生物活性炭、提取化感物质等资源利用的关键技术，建立湿地植物—生物质利用—高附加值产品的综合利用模式。

 湿地持续管理模式的建立和优化（山东省环境保护科学研究设计院）

构建湿地系统的社区管理和共同管理模式，强化其经济性与生态管理的可操作性，结合湖区经济产业结构调整，通过湿地植物综合利用产业链的优化组合，建立和优化湿地资源的高效利用与可持续管理模式，实现湿地生态修复与区域经济协调发展的目标。（2）技术路线

基于上述研究内容，本课题拟采取如下图所示的技术路线。典型湿地生态系统退化原因诊断 湿地植物水质净化技术与示范 典型退化湿地修复技术与示范 复杂水文背景下结构和功能可持续 的湿地生态系统构建与示范 湿地生态系统持续管理技术与模式 技术的推广应用 典型湿地生态系统退化原因诊断研究。分季度对南四湖各湖区（南阳湖、独山湖、昭阳湖和微山湖）进行以高等水生植物和底栖生物为主的湿地生物种类、组成和分布调查，同时采集湖区沉积物样、水样，分析其物理性质、氮磷营养物、重金属、有机指标等；结合南四湖生态系统历史演替资料及不同时期遥感影像，确定退化湿地的空间分布位置及数量，选择退化生态系统评价指标，评估湿地退化程度；研究历史和现状湖泊湿地水生植物等退化过程与沉积物污染、水污染和水情变化关系，确定影响南四湖湿地植被退化的主控因子。

近自然湿地植物水质净化技术与示范研究。针对南四湖流域本土湿地植物，基于实验室小试系统，研究植物对有机质、氮、磷和重金属等的富集规律和耐受性能，筛选污染物富集效应强、经济价值高的水生植物作为湿地建设的先锋植物物种，研究不同水质条件下湿地植物种群的生理生态特性、组织结构等的动态变化规律，为具有水质多变的入湖河水近湿地水质净化系统选育适宜的湿地植物，建立湿地水质净化植物种群库，并基于复杂水质和淹水条件对植物群落组成的影响研究，优化湿地植物空间配置方案；建立近自然湿地水质净化中试研究区，结合示踪物质试验，考察季节、水质、地形等多种因素综合影响下，系统水力特性与水质净化效果的时空变化规律；研究系统冬季运行的效果保障措施；探索复杂地形条件下湿地水质净化系统的工艺特性及其优化方案，开展工程示范和技术推广应用。

典型退化湿地修复技术与示范研究。建设南四湖典型退化湿地中试研究区，研究其不同地貌特征、基底形态、水分和营养盐状态，分析基底对水生植物生长的胁迫原因；对典型退化湿地基底进行物理和营养修复，选择南四湖本地不同适生水生植物（沉水植物、浮叶植物和挺水植物等）物种，在已修复的退化基底上进行水生植物的适生性和多样性实验；在湖滨带典型高位常年非淹没台田和低位鱼塘－台田湿地退化区建立中试区，对退化基底进行基底修复；建立种苗繁殖基底，培育先锋物种，进行快速繁育技术的研发；建立典型退化湿地修复示范区，考虑自然植物生长茬口，特别是考虑水文变幅影响，研究和建立与高位湖滨台田退化湿地基底相适应的湿生植物种植技术和增殖技术，研究和建立与低位鱼塘－台田退化湿地基底相适应的沉水植物、浮叶植物和挺水植物等种植技术和增殖技术，探索淹水、干旱和湿润土壤条件下湿地植被的动态模式，并对湿生植物进行区域和种群优化组合，考虑对南四湖退化类型相近地区的辐射能力，总结指导成功示范模式在南四湖地区推广。

复杂水文背景下结构和功能可持续的湿地生态系统构建与示范研究。首先，野外考察和观测南四湖复杂水文背景下可持续湿地生态系统稳定维持的群落组成和结构、地表坡度、流速和糙率等生态水力学条件，基于湿地生态系统可持续稳定维持的野外分析结果，设计水工实验室的水槽模拟试验和中试区生态水力学试验，在水工实验室与中试区内，开展湿地种群、群落和生态系统的结构与流动水体能量耗散和侵蚀过程之间的生态水力学机制研究，确定可持续湿地生态系统的数量化生态水力学机制关系及其控制参数的数值范围；然后，以水工实验室和中试区中的生态水力学实验结果为基础，计算在复杂的水文背景下结构和功能可持续湿地生态系统的生态水力学控制参数及其对行洪安全的影响，并基于中试研究和湖区生态水文调查结果，对计算结果进行验证，提出复杂水文背景下结构和功能可持续的湿地生态系统构建技术，指导建立面积约50 hm2的可持续湿地生态系统构建示范区，开展工程示范和技术推广应用。最终，在不断完善复杂水文背景下结构和功能可持续的湿地生态系统构建技术基础上，明确可持续湿地生态系统构建技术的生态和水文学应用范围，提出复杂水文背景下结构和功能可持续的湿地生态系统构建关键技术系统，并进行构建技术的辐射和技术推广。

湿地生态系统持续管理技术与模式研究。首先，研究评价湿地植物淀粉、纤维素、糖分、活性物质成分等高价值成分的种类与含量的测定方法，建立湿地植物可利用价值的评价指标体系。然后，基于南四湖水质净化与生态修复湿地系统中的湿地植物，研究种植、中期管理以及收获、初加工等技术，并将其传授给示范区内的湖区居民。基于湿地植物中价值成分的种类和含量特性的分析，完善湿地植物高效造纸技术，开发高效抑藻化感物质提取、高价值生物活性炭制备、能源利用等高附加值的湿地植物生物质利用技术。在示范区内比较研究社区管理与共同管理模式在湿地管理中的适用性，探索与优化湿地种植、管理、加工、销售等产业链，建立具经济性和可操作性的湿地资源高效利用与可持续管理模式，推动南四湖湖区产业结构的优化调整。（3）创新点

1）适于不同水质特点入湖河水的湿地净化植物种群库的建立； 2）低位鱼塘－台田典型退化湿地水生植被恢复技术的建立； 3）复杂水文背景下结构和功能可持续的湿地生态系统构建技术的建立；

4）高价值湿地植物筛选评价指标体系与生物质利用技术的建立； 5）适用于湖区经济产业结构优化的湿地持续管理模式的建立。

第四篇：“水环境监测现代装备研发与技术突破”课题申报指南 - 水专项

附件1：

“水环境监测现代装备研发与技术突破”

课题择优申请指南

一、指南说明

水体污染控制与治理科技重大专项（以下简称“水专项”）是《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006－2020）》确定的16个国家科技重大专项之一。水专项“流域水污染防治监控预警技术”主题下的“国家水环境监测技术体系研究与示范”项目主要针对我国流域水环境问题与水环境监测体系与技术现状，以有效支撑流域水环境管理、确保流域水环境安全为目标，按照“体制顺畅，数据准确、代表性强，方法科学、传输及时、评价合理”先进的监测预警体系建设要求，通过实施“国家水环境监测技术体系研究与示范项目”研究，建立先进、完整、符合国家经济社会发展、适应水环境管理需要的流域水环境和污染源监测与监控技术与管理支撑体系，完善水环境监测标准、方法等技术支撑，应用流域水环境遥感监测等先进技术手段，创新环境监测质量监控和管理体系及技术方法，全面反映流域环境质量状况和变化趋势、跟踪和掌握流域污染源污染物排放的变化情况，准确预警和及时响应流域各类突发性环境事件，满足环境管理需要。

本项目主要研究内容包括：按照“国家监察、地方监管、单位负责”的环境管理体制要求，从体制、机制、技术方法体系、支撑保障体系等方面出发，研究和构建中国先进的监测网络架构，创新和完善全国水环境监测网络，形成由中国环境监测总站和各省、市、县监测站组成的国家、省、市、县四级水环境监控网络。基于流域水环境生态特点，实行“分区、分类、分级、分期”的控制策略,系统研究和解决流域水环境监测的网络机构布设、业务管理以及网点布设、监测指标、质量管理体系、信息集成管理、水质目标管理考核等核心问题，进一步完善适应流域水环境管理需要的流域水环境监测体系。研究水污染源特征污染物筛选技术、水污染源监测方法体系、水污染源污染事故应急监测技术体系、水污染物总量控制的监管技术体系，建立水污染源监测监管技术支撑体系。结合现代化环境监测技术体系发展需求，利用现有多分辨率、多光谱、高光谱遥感数据源及环境与灾害监测预报小卫星数据源，选择重点流域开展实用水环境遥感监测技术方法研究，建立现代环境遥感监测技术体系。研究开发适合中国国情的实用、精准、便携、专业化的仪器设备，推进环境监测设备的国产化和产业化。研究、建立水环境监测监控信息集成、共享与决策支持平台，构建国家水环境监测数据传输网络平台、建立和完善国家级及地方级水环境监测信息数据库系统和数据中心。

围绕上述目标，本项目将选择水系发达、水环境压力较大、水污染问题突出、环境监测工作一直处于全国前列的江苏省、苏州市、常熟市开展全国四级水环境监测网络体系建设示范。选择具有典型代表性的国家“十一五”水污染防治重点流域—太湖流域、辽河流域，以及我国重大工程所在流域——三峡库区为我国

典型流域类型，开展流域水环境监测体系建设示范。选择我国流域生态环境管理需求最迫切、业务发展最快的太湖和江苏省为重点示范区，开展水环境遥感监测示范。

“国家水环境监测技术体系研究与示范”项目共设置8个课题，课题名称如下：

课题1-水环境质量监测技术方法研究； 课题2-水污染源监测监管技术体系研究；

课题3-流域水环境监测全过程质量管理体系研究； 课题4-水环境监测信息集成、共享与决策支持平台研究； 课题5-水环境监测的新技术、新方法研发与应用示范； 课题6-国家水环境遥感遥测技术体系研究与示范;课题7-水环境监测现代装备研发与技术突破； 课题8-流域水环境监测网络示范工程。

以上课题中1、2、3、4、5、6、8课题为定向委托课题，课题7为择优委托课题。为进行第7课题的择优委托，制定本《指南》，现发布如下：

二、指南内容

（一）择优课题名称

择优课题的名称是《水环境监测现代装备研发与技术突破》，为水专项国家水环境监测技术体系研究与示范项目第七个课题（课题编号2008ZX07527-007）。

（二）研究目标

开展水环境监测仪器装备现状分析，开展水环境监测装备国产化政策及发展战略研究，研究制定快速引进、消化、吸收关键技术的运作机制与支撑环境方案。

建立水环境监测装备研发中心和创新基地。建立国家环境监测仪器设备技术转化应用测试平台，研究制定系统的水环境监测仪器设备认证检测技术和评估体系，针对在线、便携、应急等各类水环境监测仪器，开展新型环境监测仪器设备和环境技术适用性检测和评估。依托国家现有环境监测技术转化平台，研究成套的技术转化规范与标准，形成完整的水环境监测技术转化程序。

结合我国水环境和污染源监测仪器设备发展方向和需求，研究开发系列精准、实用、便捷、专业的在线监测、应急监测等水环境和污染源仪器设备。

（三）研究内容

子课题1水环境监测现代装备发展策略研究

主要研究内容：开展我国研制、生产水环境监测仪器现状分析，开展水环境监测装备国产化政策及发展战略研究，研究制定快速引进、消化、吸收关键技术的运作机制与支撑环境方案。

子课题2 水环境质量在线监测现代装备产品研制 主要研究内容：针对目前我国水环境在线监测领域装备技术相对滞后的现状, 结合我国水环境监测需求，研发拥有自主知识产权的在线顺序注射水质分析产品，以进行高锰酸盐指数、总

磷、总氮、总铬、六价铬、总锰、挥发酚、氰化物等水质指标的在线分析；研发电化学阳极溶出水中重金属在线分析产品，分析铅、镉、铜、锌、汞等水质指标；研发与上述在线分析仪器相配套的采样、预处理系统。

研究开发高精度注射泵、低残余多通道选向阀、快速质量传导的流通化学反应器、高稳定性光度检测器件等关键部件；研究适应不同测量对象的多种消解技术，适应恶劣水质的样品在线预处理技术。研究基于顺序注射分析技术的多参数集成测量方法。开发集成预处理、流体控制、不同分析检测模块的在线监测仪器产品。

重金属电化学阳极溶出检测法具有灵敏度高、检测方便、成本低的优势。重点研究长寿命、工作稳定的电极及其制备技术，工作电极的预处理和在线清洗技术，具有高转化效率的流通池技术，应用于不同场合、高特异性的选择性缓冲液，提高电极工作寿命的样品预处理技术。研制集成预处理、流体控制、分析检测模块的在线重金属监测产品。

子课题3 水污染事故应急监测装备产品研制

主要研究内容：针对水环境的水华和重金属污染等事故，应用微流控-石英晶体微天平技术体系，研制适用于现场快速监测的仪器装备。

利用QCM高灵敏的质量响应特性，结合微流控芯片分离、富集等效应进行样品的检测。研制成多通道的微流控芯片和QCM阵列相结合的分析系统原理样机，以检测水体中多种金属离子。

研制针对水体藻毒素的微流控芯片、QCM检测器以及其与微流控的集成系统，开发研制能在现场快速测定水体中藻毒素的原理样机。

研究微流控芯片分析系统的小型化、模块化；研究微流控分析嵌入式控制系统的小型化、模块化；研制高质量的QCM芯片；集成水中重金属微流控芯片分析模块和控制模块；研制水中重金属现场快速检测微流控-QCM仪器产品样机；集成水中藻毒素微流控芯片分析模块和控制模块，研制水中藻毒素现场快速检测微流控-QCM仪器产品样机。

子课题4 水环境污染源监测装备产品的研制

面向水环境监测国家需求，针对水污染关键指标的现场、快速检测，研究基于微纳米技术和生化传感技术的新型敏感方法，研究提高微纳生化传感器灵敏度、选择性、稳定性的技术途径，发展微纳传感器系统的加工、集成与封装方法，研制出基于微纳敏感电极的总磷、总氮微传感器及样品预处理芯片，突破实用化关键技术，研发总磷、总氮微传感器系统产品样机。

子课题5 水环境现代装备技术转化平台

开展新型环境监测仪器设备和环境技术适用性检测和评估。研究制定系统的水环境监测仪器设备认证检测技术和评估体系，针对在线、便携、应急等各类水环境监测仪器，研究成套的技术转化规范与标准，形成完整的水环境监测技术转化程序平台。

（四）考核指标

1、水环境监测现代装备发展策略研究报告；

2、编制水环境监测现代装备“准入”制度草案；

3、研制满足水环境质量在线监测的高锰酸盐指数、总磷、总氮、总锰、总铬、六价铬、挥发酚、氰化物的在线顺序注射水质分析仪产品各3套；

4、研制在线监测铅、镉、铜、锌、汞的电化学阳极溶出水中重金属在线分析仪产品3台；铅、镉、铜、锌检测下限1ppb，汞检测下限0.1ppb。

5、水体中藻毒素现场快速测定的微流控-QCM的原理样机及2套产品样机，微囊藻毒素检出限为1μg/L；

6、水体中多种重金属同时测定的微流芯片-QCM传感器检测的原理样机及2套产品样机，重金属(铅、镉、锌、铜、汞)检测下限满足我国生活饮用水卫生标准。

7、研制出基于微纳敏感电极的总磷、总氮微传感器仪器样机各2套，体积不大于15×10×5cm，其中敏感单元面积不大于2×2cm；总磷检测下限0.1mg/L，总氮检测下限0.5mg/L；

8、新型环境监测仪器设备和环境技术适用性检测和评估的研究报告；

9、编制成套的水环境监测技术转化程序的规范草案；

10、申请专利15项；

11、培养水环境监测仪器领域学术带头人1-2人，培养博士、硕士研究生4-6人。

2（五）课题实施年限

三年，2010年1月至2012年12月。

（六）课题经费来源及构成

本课题国拨经费不高于1800万元，企业配套经费不低于1000万元，配套经费应已列入企业的资金计划。承担单位自筹经费不做硬性要求。

（七）其他要求

1、要求申报单位在相关领域达到国内领先或国际先进水平，具有较强的科研开发实力和研究团队，取得了高水平的研究成果；具备开展本课题研究的数据积累、工程实践和前期成果基础；鼓励产学研单位联合申请。

2、要求企业具有从事环境监测仪器研发的技术支撑，并同意出具配套资金的证明。