一、簡介
國家有機毒物汙染控制與資源化工程技術研究中心（以下簡稱「中心」）於2009年10月30日經國家科技部批准建設，依託單位南京大學。中心重點圍繞有機化學品清潔生產技術及裝備、有毒有機汙染物資源化技術及裝備、有毒有機汙染物生物處理技術及裝備、有毒無機汙染物安全控制技術及裝備、有機汙染監控預警與應急技術及裝備五個方向，開展技術創新與應用、工程技術服務、人才培養和對外合作交流，成為聚集行業高水平專業技術人才、引領環保產業技術進步、支撐我國經濟可持續發展、保障公眾健康和生態安全的重要基地。
在各級領導與相關部門的大力支持下，中心經過四年的建設和發展，於2013年底以優異成績通過了國家科技部組織的驗收。建設期內共申請發明專利168項，獲授權中國發明專利101項、美國專利5項；取得35項成熟的工程化技術成果；研究成果共獲得國家科技獎二等獎3項、省部級科技一等獎6項。
二、組織結構和人才隊伍
中心採取管理委員會領導下的中心主任負責制。
中心主任由中國工程院院士、南京大學張全興教授擔任。張全興院士是我國離子交換與吸附技術發展的主要開拓者之一，在國內最早將樹脂吸附技術融合到環境工程領域，自主開創了樹脂法治理有毒有機工業廢水及其資源化的新領域，為重點化工行業汙染控制和節能減排做出了重要貢獻。
中心副主任分別由任洪強、張志炳、陳群、李愛民、潘丙才、畢軍擔任。任洪強教授現為南京大學環境學院副院長、教育部長江學者特聘教授、江蘇省「333高層次人才培養工程」第一層次中青年首席科學家、「十二五」國家863專題項目首席專家，主要從事廢水生物處理強化技術研究，獲國家技術發明二等獎2項。張志炳教授現任南京大學化學化工學院化工系主任，主要從事清潔生產、過程強化的研發與應用，獲國家科技進步二等獎1項。陳群教授現任常州大學副校長、江蘇省綠色催化材料與技術重點實驗室主任、江蘇省「333高層次人才培養工程」中青年科技領軍人才，主要從事基於綠色催化材料設計的有機化工清潔催化反應工藝研究，曾獲國家科技進步二等獎1項。李愛民教授現任南京大學環境學院副院長、南京大學鹽城環保技術與工程研究院院長、國家首批「萬人計劃」科技領軍人才、教育部長江學者特聘教授、國家傑出青年基金獲得者、國家重點領域創新團隊帶頭人、教育部優秀創新團隊帶頭人、國家「十二五」水專項淮河項目負責人、江蘇省「333高層次人才培養工程」中青年科技領軍人才，獲國家技術發明二等獎1項。潘丙才教授現任南京大學環境學院環境工程系主任、汙染控制與資源化研究國家重點實驗室副主任、國際水協中國青年委員會主席、國家首批「萬人計劃」青年拔尖人才、江蘇省「333高層次人才培養工程」中青年科技領軍人才，主要從事基於環境功能材料的水汙染控制技術及原理研究，獲國家科技進步二等獎、國家技術發明二等獎各1項。畢軍教授現任南京大學環境學院院長、「十二五」863主題項目首席專家、「十一五」863重大項目總體專家組副組長、水專項「水體汙染控制戰略與政策示範研究」主題專家組副組長，主要從事環境風險、環境管理等研究，獲省部級科技進步二等獎2項。
中心最高學術機構是工程技術委員會，由六位院士和多位行業中有重要影響的科學家和工程技術人員組成，歐陽平凱院士任主任。
中心依據「開發、流動、競爭、協作」的理念，形成了具有很強創新能力和較高專業水平的研發隊伍。現有固定人員81人，高級職稱50人，包括工程院院士1人，長江/傑青2人、萬人計劃2人、優青3人、省333工程一、二層次3人、享受國務院政府特殊津貼5人，教育部創新團隊和科技部創新團隊各1個。
三、中心重點研發方向
1.新型環境功能材料及其在有機毒物汙染控制中的應用
有機廢水的汙染控制與資源化主要可以分為三個階段：(1)高濃度有機廢水的前處理；(2)中低濃度有機廢水的降解淨化；(3)低濃度有機廢水的深度淨化。針對這三個階段對應的資源化回收、毒物無害化、水質安全性控制涉及的共性吸附分離和生化降解技術，中心開展了工程化技術攻關，在環境功能材料的研製及其應用技術開發和設備構建方面取得了突破。
在高濃度有機廢水的前處理方面，取得了以下技術突破：
(a) 新型特種樹脂吸附劑開發。針對廢水中主要有機汙染物的分子結構特徵，通過樹脂骨架優化、孔結構調控等方法，自主研製出對特徵汙染物具有高選擇性的新型樹脂吸附劑，可有效富集、分離和回收廢水中難降解有機毒物。
(b)連續吸附再生水處理設備的開發。研製開發了成套化、集成化、自動化的新型連續吸附再生水處理設備，可實現對水體中特徵汙染因子的吸附分離及吸附劑進行脫附再生，節約了佔地面積、投資與運行成本。
在中低濃度有機廢水的降解淨化方面，取得了如下技術突破：
(a)新型懸浮填料開發。通過添加助劑、混合改性和優化加工工藝等手段，研製出新型懸浮填料，其在膜微生物活性、COD去除率等方面的表現均優於普通懸浮填料。
(b)生物強化一體化反應器研製。該反應器上部是移動床生物膜反應器（使用新型懸浮填料），下部是上流式厭氧生物濾池，中間過渡區由三相分離裝置和曝氣裝置組成。該設備高度集成，通過自控裝置實現自動化運行，具有佔地省、處理效果好、投資運行成本低等優點。
在低濃度有機廢水深度淨化方面，取得了如下技術突破：
(a)新型磁性吸附劑開發。通過在樹脂合成過程中植入磁體，自主研發了磁性樹脂吸附劑，改善了吸附劑的沉降性能，減少吸附劑流失。與國外同類材料MIEX？相比，所研製的磁性吸附劑對不同水體中的DOM吸附容量提高10%—60%，抗汙染能力也高於MIEX？，成本僅為MIEX？的1/3。該材料填補國內磁性樹脂生產及磁性樹脂水處理工藝的空白。
(b)全混式連續分離工藝的設計開發。整合流化床與沉澱池的處理功能，開發出集混合、反應、沉澱於一體的樹脂反應器，集成套化、集成化、自動化於一體，提高設備運行的人性化操作。
中心構建了工業廢水中有機毒物「資源化回收（前處理）—毒物無害化（生物處理等）—水質安全性控制（深度處理）」的工程化技術，在全國各地建立了30多項示範工程。
2.綠色催化與精細分離技術的研發及其在有機毒物減排和資源化中的應用
綠色高效催化劑、反應工藝研發與應用
中心研發成功雙酚A生產過程的綠色環保型離子交換樹脂催化劑，深入研究了離子交換樹脂催化劑的耐溫性能、樹脂孔結構與傳質性能、改性劑協同催化作用，開發成功雙功能高分子聚合物烷基化催化劑及雙酚A清潔催化技術，在南通星辰9萬噸/年雙酚A工業裝置上獲得成功應用，突破了國外對雙酚A生產技術的封鎖。在此基礎上，開發了耐高溫陽離子交換樹脂催化劑，提高了壬基酚產量，減少了二壬基酚等廢焦油的排放，並應用於江蘇凌飛科技股份有限公司1.5萬噸壬基酚生產裝置。
中心重點研究了乙烯法生產乙二醇工藝中雜質的形成機制以及煤基法（一氧化碳偶聯法）煤制乙二醇的工藝，開發了降低高紫外光吸收雜質含量的催化加氫技術及催化劑，在國際上首次採用催化加氫—精餾耦合工藝或催化加氫—吸附—精餾聯合工藝，大幅度降低了含烯類和羰基類不飽和雜質的含量，提高乙二醇產品紫外光透過率。成果通過中國石油化工股份公司鑑定，認為達到國際先進水平。
強化多相反應—分離集成系統研發與應用
中心研製了 「多相催化塔式碰撞流反應器」及其精細分離系統，重點對苯類衍生物的氧化反應過程以及二氫月桂烯的水合生產過程進行強化，並與精細分離系統集成，實現了反應、分離全過程的能量和物料的高效利用。該技術不僅在反應器結構上有關鍵性創新，同時在氧化反應、水合反應及反應產物分離強化方面進行了創新。
高效精細塔器分離技術的研發與應用
中心首創了以非平衡熱力學熵增速率函數作為節能型新結構塔器的全新研究方法，即將熵增速率與塔器的具體結構參數進行直接關聯。基於該方法研製的超級浮閥塔板SVT及其他塔器傳質新元件和新分離工藝，壓降下降33％以上，效率提高36%以上，通量提高40%以上。中心研製了1套工程設計軟體、建成了2條工業生產線，實現了高效塔器設備的批量生產。同時研發了用NOx廢氣製取工業硝酸的MOAPTS工藝、對精紡過程溶劑廢液DMAc進行高純化回收的ISAD工藝，以及對甲醛廢水資源化製取工業甲醛的SPD工藝等。
上述成果得到了以中國工程院院士歐陽平凱為組長的鑑定委員會的高度評價：「該項目研製的技術總體上已達到國際先進水平，其中菱形母子浮閥等技術屬於國際首創。」 成果已授權發明專利11項，其中美國和歐洲專利各1項，獲2011年國家科技進步二等獎。
上述成果已在多家企業推廣應用，每年新增產值36.8億元，新增利稅7.12億元，增收節支12.63億元。
3.面向突發汙染事件的監控預警和應急處置技術及其應用
針對我國目前應對環境汙染事件甄別預警水平較低，應急處置技術儲備不足，科學決策能力不夠的現狀，中心研發了重大環境汙染事件預警應急的關鍵性技術及支撐平臺，實現了「全面監測感知—快速預警定位—智能決策指揮—協同應急處置」的總體目標。
一、研發了新型生物毒性傳感器設備，並構建可覆蓋城市、化工園等區域的環境風險源監控網絡構建技術體系；二、研發了環境汙染事件應急模型庫技術，實現對事件發展態勢和危害水平的快速模擬預警；三、基於各類環境汙染事件應急知識庫、規則庫，利用動態應急預案技術和應急可視化技術開發應急決策支持技術；四、集成開發了針對典型城市和區域、典型行業和飲用水水源地的應急技術體系。針對大氣、水、土壤汙染事件開發了3套現場處理處置技術工具包，涵蓋20個典型風險行業的有機、無機2類共90種特徵風險因子的應急處置技術；針對飲用水環境風險，構建了包括4類55種典型汙染物的應急處理工具包。五、面向化工園研發了我國第一個集環境風險、安全生產監管、規劃建設和公用工程監控為一體的環境汙染事件應急響應平臺構建技術。
中心依託開發的環境風險預警與應急技術，為南京化工園區設計並建成應急響應中心，已用於支撐江蘇省「1831生態環境監控平臺」建設，並在江蘇省環境應急與事件調查中心、蘇州市環保局、宿遷市環保局、張家港市安監局、張家港保稅區、揚州化工園等單位進行應用，有力支撐了地方環境風險管理和應急能力建設。
環境風險預警應急系統以技術承包形式獲得直接經濟效益約345萬元，間接經濟效益約1億元，為推動化工園區安全體系的構建提供了示範。同時，已銷售在線生物毒性傳感器13臺，完成銷售收入1170萬元，在南京、蘇州、崑山、鎮江和張家港環境監測站等單位進行了部署應用，提高了區域環境風險監控和預警能力。
本項技術成果完成申請國家發明專利11項，登記軟體著作權14項，主持、參與編制技術指南、規範3份。
4.今後擬開展的工作
中心開發成功的3項具有自主智慧財產權的原創新技術（均已分別申報中國發明專利和國際發明專利），預計在今後3—5年內將在全國推廣應用，對相關行業產業發展起到重要的推動作用。
新一代生活垃圾熱解氣化新技術系統研發
以實現生活垃圾處理過程的無害化、資源化和能源充分利用為目標，開展熱解氣化燃燒處理新技術系統的研發，使垃圾處理過程中的二噁英等高毒性有機物的分解更為徹底，為我國城鎮化過程的生活垃圾處理提供科學有效的解決辦法，成果將作為引領性技術在國內大量推廣應用。
全綠色工藝合成聚乳酸系環境友好及生物降解材料
為改變不可降解石油基塑料濫用導致的白色汙染，加速開發以可再生資源為原料生產的聚乳酸系環境友好材料有重大現實意義。今後擬進一步研發和完善無毒仿生有機胍催化劑和全綠色工藝合成聚乳酸，提高收率，降低成本，實現無廢排放，通過中試，實現產業化，並在工農業生產、日用商品、生物醫用材料等方面獲得應用。
新型納米環境材料及其在重金屬廢水深度處理中的應用
圍繞有色礦冶、製革、電子電鍍等行業廢水有機毒物與重金屬複合汙染處理技術難題，重點開發以環境納米複合材料強化吸附為核心、集成高級氧化、膜分離等處理單元的廢水深度處理與資源回用技術，為控制有機毒物與重金屬複合汙染、保障水質安全、促進行業節能減排提供技術支撐。
四、基地建設
中心建設四年來，為了充分發揮對產業發展的支撐作用，採取「總部+基地」的建設模式，建成了以南京大學仙林校區本部（含南大環保科技有限公司）為核心，包括國家工程中心蘇州基地、無錫基地、鹽城基地、深圳基地、蘭州基地等在內的綜合系統科技創新平臺體系，大幅度提升了中心對社會和產業的支撐與技術輻射能力。
五、展望
中心今後將進一步加大產學研融合，大力增加人才和研發投入，加強產業共性關鍵技術的攻關和研發，加快科技成果轉化、示範和推廣，為建設國內領先、國際一流的環境工程中心，為建設美麗中國，實現天藍地綠水清的美好家園而繼續努力奮鬥。