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后天 2022年5月9日下午14:00-16:00（周一）
协同超净化水土共治技术在流域河湖生态整体修复中的应用
报告内容
1.水科学知识（小分子团水）
2.金刚石纳米薄膜电极系统介绍
3.协同超净化水土共治技术机理介绍
技术原理
一、技术介绍：
协同超净化水土共治技术主要利用了调控掺杂纳米金刚石结构芯片电极表面负电子亲和势特性。以大地为正极、核心电极模块电极为负极，浸没于水中，在低压电场的驱动下，负亲和势表面的大量电子逸出到水中，电极本身并不发生氧化还原反应。这些释放出的游离电子，有效作用于水分子团形成小分子团活水，与水中胶体络合物吸附在一起形成的污染物纳米点，而纳米点能够高效吸收利用太阳光光子发生光解和光催化，降解水体和底泥中的污染物，并且能够分解水 分子，变为活性氧和氢气溶解在水体中，恢复流域生态环境。
由于负电子可以游离到系统半径300～500m的立体范围，都可以将此范围的污染物离散成为纳米点，最终将半径300～500m水体作为治理目标，在阳光照射的开放式水体中被消除，因此通过系统数量的叠加，就可以实现大流域水环境的整体提升。
超净化作用在于协同高效利用了巨大的太阳光辐射能量(标准照射下每平方米1千瓦)，如果以半径2500米计算，标准阳光照射下的总辐照强度理论上为 2000万千瓦，如此大功率能量作用于水体的有效净化，所以水质净化见效快，而系统运行耗电仅需十几伏安全电压 和很小能耗系统装备类似于链式反应的导火索的作用。
二、反应机理概述：
在负电子的离散作用下，污染物被离散成小的纳米点(5nm 以下)，这些纳米点通过吸收光子，发生光解及光催化反应，能够使有机物中的键态断裂降解，进一步与活性氧作用，转化为二氧化碳和水。有机物降解的同时又会形成新的纳米点，新的纳米点能够同样具有光催化功能，通过链式反应和水体的流动，可以传播到更远的水体区域，并形成更多的纳米点，产生大量活性氧，降解更多污染物。同时，淤泥中的各种络合物也会逐渐分散消解，释放出厌氧菌产生的臭气，并且水中的活性氧能够逐渐渗透到淤泥内部，氧化脱毒和降解其中的污染物。如此，通过纳米金刚石结构芯片电极构架装置产生的高浓度游离电子与阳光协同作用，最终实现湖泊水体和淤泥环境的净化，经过脱毒的胶体络合物能够成为水生物的饵料，使良性的水生态快速恢复。
三、主要性能指标：
1.装置的工作影响模式是立体的，在半径300～500m 的项目范围内，对于坑塘、断头浜、封闭水塘、流动河流等工况，只需确定在装置影响范围内，通过两组以上装置的协同作用，即可实现既定的治理目标。单组装置的独立工作，在周期和效果方面，弱于两组装置的协同应用；
2．通过多组系统装置的协同作用，即可实现流域的水环境整治，面积从几平方公里到几百平方公里，均可实现；
3．无需添加药剂或菌种，无二次污染，真正实现原位修复；
4．可以省略为改善水质采取的清淤措施。本技术可以实现水体和底泥中有机物的一并降解；
5．对于农业面源中的农药化肥残留同样具有降解作用，从源头上根治；
6．对于不同污染程度水体(高浓度污染水体/生活污水/重度黑臭/劣Ⅴ类/Ⅳ类等)，在满足光照和停留时间的前提下，均可实现污 染物大幅消除， 还原生态；
7．本技术对于外界温度，没有局限作用，在零度以下，系统同样工作，实现污染物降解、水环境提升的目的；
8．系统对于COD、氨氮、总磷、总氮等通常环境污染因子，均能实现指标的大幅消减；对于蓝藻，亦能彻底根除，藻毒素彻底降解无毒化；对于重金属离子等污染，亦可以实现重金属的无毒化。
报告人：张亚非教授：上海交通大学电子信息与电气工程学院教授，亚太材料科学院院士,长江学者特聘教授，SCI期刊《Nano-Micro Letters》主编（IF-21）,薄膜与微细技术教育部重点实验室主任。
研究领域：流域河湖生态整体修复（金刚石纳米薄膜芯片系统）；凝聚态物理和纳米电子材料（金刚石、石墨烯、碳纳米管等）；纳米电子器件（半导体集成电路技术、FET、光伏电池、传感器等）；纳米加工技术（纳米焊接、纳米剪切、纳米组装、纳米掩膜光刻、表面纳米修饰和钝化等）。完成973、863、国家自然科学金重点项目等十几项科研项目和几项军工尖端科技项目。
主持人：王领全《中国给水排水》杂志副主编
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