2017年度河北省科学技术奖励申报项目公示.PDF

2017 年度河北省科学技术奖励申报项目公示 项目名称：石家庄市水环境生物毒性及预警监测系统研究 完成单位：石家庄市环境监测中心、中国科学院生态环境研究中心、 无锡中科水质环境技术有限公司 完成人：洪纲、靳伟、李治国、饶凯锋、罗毅、唐亮、周静博、刘 勇、张菲菲、赵伟 项目简介： 为保障水源地水质安全，我国已陆续在主要河流和湖库上布设 了 149 个国家级水质自动监测站，通过选取常规五参数、氨氮、高 锰酸盐指数等理化监测项目，形成了初步覆盖我国主要水体的水质 自动监测网络。该类水站虽能准确定量分析各指标含量，但检测费 用高、耗时长，难以实现不间断连续监测；并且由于污染物的化学 分析浓度与其生物可利用性不相关，不能区分不同形态污染物的综 合毒性，不能反映其对生物体的效应，不能全面评价环境质量和应 对突发性环境污染事故。针对上述问题及现有藻类、发光菌、水蚤 等其他在线生物监测系统的缺点，项目组历时 4 年，产学研紧密结 合，京津冀协同发展，取得了以下创新成果： 1、自主研发了一套标准模式鱼种的养殖驯化系统。该系统全部 采用无溶出、无吸附的医用级无毒材料，具备自动循环、自动补水、 自动恒温、自动光照、断水报警等功能，驯化的生物鱼由于有效避 免了外界环境的影响，对水中各项污染物反应快速、明显、准确， 满足了项目各个进程中对生物鱼数量和质量的要求。 2、选取青鳉鱼为指示生物，利用非接触性电极捕捉青鳉鱼的行 为信号，在国内外率先研发出基于青鳉鱼行为的在线生物监测系统， 实现了零的突破。 3、通过将17 项理化指标与生物监测系统智能化集成，构建了 以生物毒性为触发机制，智能化解析和甄别水中污染因子的水质综 合预警系统。 4、开发了基于GIS 地理信息系统的生物监测预警云数据管理 平台。该平台首创实现了水质实时监测、视频监控、数据管理、污 染事故动态跟踪、应急措施模拟及决策支持、案例推演和预案优化、 预警信息发布等多项功能。 5、创新性的建立了生物监测预警自动超级水站的产业化核心 技术及业务化运行管理规范，在石家庄市地表水源地开展了大范围 示范应用。 课题成果受到了业内专家的广泛关注，河北科技大学崔建升教 授、河北省环境监测中心谢剑锋站长、中国水利水电科学研究院赵 高峰教授等众多专家对该课题研究成果给予了充分肯定，一致认为： “该项目研究目的明确，技术路线清晰，方法科学合理。研究成果 达到同类研究的国际先进水平，具有较高的应用价值，为石家庄市 水源地水质安全保障提供了坚实的技术支撑。” 自主研发的生物毒性监测设备和一体化集成系统在平山县环 境保护局、井陉县环境保护局和河北省环境监测中心站等多家单位 进行了广泛的应用，在2016 年百年不遇的“7.19”特大洪水、“11.17” 滹沱河上游山西境内危化品运输车辆翻车等重大事件中发挥了重要 作用，为科学决策提供了重要的基础数据，受到了市环保局党组的 通报表扬（石环党组〔2016〕33 号文件），取得了良好的环境效益和 社会效益。课题研究过程中受到了中国环境报、中国水利报、新华 网、人民网等数十家主流媒体的大范围报道，向社会公众普及了生 物监测先进技术和预警常识，引起了强烈反响。 本项目的实施有力地提升了石家庄市水环境生物毒性监测预 警技术水平，开创了山前水库带水质自动监测预警新模式。 完成人对项目技术（学术）创造性贡献： 洪 纲：课题主持人，负责项目统筹谋划、组织实施、资金和 人员安全、项目进度、内外协调、本地工程化等工作；作为通讯作 者撰写的2 篇学术论文，作为第一发明人授权了1 项国家专利。 靳 伟：负责项目的组织实施、资金安排；负责实施方案的制 定，技术报告部分章节的编写；作为发明人授权了1 项国家专利。 李治国：负责生物鱼养殖驯化系统建设、样品采集、生物监测 预警系统本地工程化和示范应用等工作；作为第一作者撰写了3 篇 学术论文。 饶凯锋：项目技术负责人，负责项目设计、规划、申请、组织 和实施，是智能化综合集成在线监测预警技术和生物毒性在线云数 据管理平台发明人。撰写了1 篇学术论文。 罗 毅：负责基础数据库建设、样品采集等工作；作为发明人 授权了1 项国家专利。 唐 亮：负责生物监测预警系统及网络化平台研发。 周静博：负责石家庄市水源地现状调查；完成了技术报告编写。 作为发明人授权了1 项国家专利。 刘 勇：生物毒性在线监测预警技术和智能化综合集成在