成果简介：半导体器件中的量子尺寸效应和散热等问题已成为制约微电子工业发展的瓶颈。氧化物异质结构界面诱导的一系列新奇物理现象为探索多场调控的多功能、低功耗、高密度集成的氧化物器件带来了新机遇。推动氧化物异质结从基础原理到器件应用的系统研究，对中国信息产业的源头创新和持续发展具有重要意义。 团队目标是：发展具有原子级明锐界面的氧化物异质结的可控生长与制备方法，理解表面、界面的精细原子构型、电子特性及外场下的动力学行为和机制，在亚埃尺度下实现对关联体系界面量子态在电、磁、光、温度等外场作用下响应的静态、动态观测及其准确测量与调控；设计、优化新型氧化物异质结紫外光电器件和磁电多位存储器件的结构，研制新一代可多场调控的功能氧化物器件。 项目主要阶段性成果： （1）国际上首次通过激光场的引入，使得铁电薄膜不同极化区域表面电势差获得的极大的增强和恢复，使探测到的不同极化区域表面电势差瞬间得以恢复，从而可以再次通过清晰的表面电势信号分辨出了不同的极化区域，成功地实现了光协助下的对铁电极化信号的非破坏性读取。 （2）开发了原子尺度变温与原位电场样品台以及低温原位磁场样品台，并首次实现了外电场对氧空位等缺陷调控的原子尺度原位观察：进一步研究温度变化对电荷序相变、铁电相变、磁相变等结构相变的影响；实现原位电场作用下畴结构、相变以及显微结构演化等研究，从微观角度探讨结构与物性之间的关联，为基于氧化物异质结新奇物性的器件设计奠定基础。结合洛伦兹以及电子全息技术实现原位观测样品对磁场的响应，并得到磁畴、磁分布和磁转变等动态演变信息。利用电子全息技术直接观察磁畴、磁分布、磁转变、电畴及平均内电势等信息，辅助利用洛伦兹电子显微术实现宏观样品的观测。 （3）氧化物/金光子晶体(和超材料)异质结具有较强的表面等离激元共振效应，能够调控光子的传输状态。而基于表面等离激元模式耦合而产生的慢光效应，能够极大增强光子与非线性介质的相互作用，在微纳光电器件领域具有重要的应用。由于金属组分内在的较大的损耗，使得慢光效应很弱，群折射率通常只能达到100左右。而且表面等离激元模式的激发与入射光偏振相关，就使得慢光效应受入射光偏振的影响，限制氧化物/金光子晶体异质结慢光效应在光电器件中应用。 （4）通过应力调制PbTiO³的铁电极化场，分析验证了四态涡旋畴的结构特征，发现180°畴壁附近存在巨大的应力梯度(-10⁷/m)，且附近Pb²⁺离子偏移量在不均匀应力作用下明显发散，局部区域存在c/a接近1的铁电相，验证了之前的理论预测。 （5）利用谐振软X射线线性二向色性方法测量nm和nc电子的轨道极化。 （6）一般商业化铁电存储器采用了电荷积分读出技术，通过读出电荷的多少识别电畴所存储的逻辑“1”和“0”的信息。随着存储密度的提高，每个铁电单元面积越来越小（与读出电荷数等正比），导致了信号识别的困难。为了克服以上困难，课题组提出了通过可擦写导电畴壁的电流读出模式识别所存储的正负电畴逻辑信息，取代原先的电荷积分读出技术。该技术解决了高密度铁电存储器发展过程中所遇到的信息读出的难题。 实施效果： 该项目实施4年以来，各课题组合计已发表SCI论文157篇，包括《科学》（Science）、《自然·材料》（NatureMaterials）、《自然·通讯》（Nature Communations）、《物理评论快报》（Physical Review Letters）等重要学术期刊论文35篇；已培养国家自然科学基金“创新研究群体”项目首席1人、“万人计划”青年拔尖人才入选者1人、国家自然科学基金“优秀青年”基金获得者1人、中国科学院“百人计划”获得者1人、国家“长江学者”获得者1人、博士研究生39人、硕士研究生21人，举办过渡金属氧化物异质结研究领域国际会议及研讨会共4次。

成果简介：项目由国家863计划课题、北京市自然基金重点项目等资助完成，以森林精准观测装备研制，森林资源数量、质量、空间分布、动态变化无损自动观测、森林经理平台建设为研究内容。针对中国每年因校正材积表及科研实验需至少采伐10万棵样木，树干解析复杂且劳动量大，研制集测角（检定误差0.4")、测距（检定误差0.5mm)及摄影于一体的低成本CCD超站仪，发明超站仪动态定标技术及检测方法，突破0.5" /lmm超站仪研制的国际最高科技水平，发明无损角距配合摄影测量的立木高h (误差≤3cm),编程内置软件，自动、精准、实时获取立木材积（误差≤1%)技术。依19.7万棵采伐木和2500棵无伐倒精测木数据，研建中国180个主要树种的二元及31个省（直辖市、自治区）的一元材积模型。针对林分观测一直沿用目估、普通光学仪器、野外手工方式，一类调查缺失年度数据，二类调查精度差，三类调查效率低，整体上观测周期长，自动化程度低，树木上部直径难以远程精准量测，树冠遮挡、株树密度观测工作量大等难题，研制集MEMS倾角方位角（误差≤1°), EDM激光测距（林中测程80m,误差≤2mm),含CCD摄影的MINI超站仪（重105克），发明CCDθ角控制器，用10棵计数木测算林分参数的模型和方法，实现林分株树密度（误差≤4.78%），平均胸径（误差≤1.62%),平均树高（误差≤1.28%),蓄积量（误差≤1.01%),生长量（误差≤2. 5%)的自动精准观测，树冠遮挡条件下测定最大可见高h处上部直径d,配合手机/平板/GPS北斗测记算AAP,实时获得树高及材积。发明普通数码相机或CCD法的5-9棵树微多边形林分摄影技术方法，单像片解算、竖直摄影基线像对、任意摄影像对自动测定林分密度（误差≤9. 4%),平均树高（误差≤4. 7%),平均胸径（误差≤5.4%),生长量（误差≤7.8%)。发明用10个左右计数木自动精准测定林分计数木定长L处的直径d<,i>，统计林分各径阶材料数、出材率和废材率，对成过熟林测定生长量，确定使未来生长量最大的最少择伐木株数。研制轻小型经济型无人机，一个林场可在1小时内完成飞行，2周内完成二类调查，发明应用3D ZY-3国产卫星或无人机林中无地面控制点DSM生成技术，研建自动提取3D像对小班坡度、坡位、坡向、高程、树种、冠径D、树高H、郁闭度K、密度N的算法，反演林分面积S、林分蓄积M,软件编程实现相关功能。研建森林经理内外业一体化软件FIM<'5>. labVl.0平台，集森林数表、森林观测、森林一二三类调查统计、森林规划与设计、制图、GIS建库分析等功能于一体，已成为国内森林经理主导平台。产品平台性价比最优，仅为国内外同类进口单品集成后价格的1/3-1/5，先后在中国国有重点林区及全国各省市进行相关实验研究，出口欧洲、俄罗斯，近三年，在林业及测绘行业推广软硬件产品产值达1.9986亿元，发表SCI、EI、ISTP收录论文50余篇。培养硕士30余人，博士15人，申报专利50余项，其中授权发明专利8项，实用新型专利2项，外观设计专利2项，软件著作权50余件，全面地提升了中国森林调查装备研制和信息化水平。

成果简介：项目组在国家及省自然科学基金、住建部、省建设厅等一批科技项目的支持下，紧密围绕城市管理的协同性，展开深入研究。城市管理涉及规划、市容市政、园林绿化等众多领域，其产业需求巨大。城市管理手段逐步从粗放到精细、从静态到动态、从开环到闭环、从分散到集中的方式转变。同时，全面提高城市管理信息化水平是建设智慧城市的核心内容，也是未来5-10年发展的必然趋势。城市协同管理面临的主要问题有：传统的数据采集方式单一，手段落后；现有的城市管理系统智能化水平低；信息孤岛导致维护成本高，系统协同性差。针对以上问题，项目组综合运用多种信息化手段解决如下技术难题：构建城市数据移动采集平台，实现多元化的数据采集、处理、分发和应用，丰富数据采集手段；研制多系列智能化设备，发明城市管道安全管理的检测/预测系统，包括管道泄漏的检测/预测，接地线状态的监测和照明控制，提升城市公共设施协同管理智能化水平；构建数据共享平台，实现多系统协同运行，提高城市管理效率。项目研究成果已在城市管理中广泛应用，取得了良好的经济和社会效益。项目主要成果如下：研制了低成本高精度的城市全景数据采集平台：可支持40km/h速度的全景数据采集、全景数据自动预处理、支持Windows/Android/iOS操作系统数据分发以及在全景中可量测等功能，量测精度在50cm以内。这填补了国内仅仅利用全景图像实现可准确量测的行业空白，提升了行业国际竞争力。研制成果已经在规划局、城管局、卫生局等单位进行了推广应用。研制了智能化停车管理系统：发明了停车库车辆出入检测装置，并利用物联网技术和云存储原理，实现了停车库车辆统计、车辆诱导系统、地面停车收费系统一体化。项目已在苏州市区100多个地面收费点和100多个停车库进行了应用。研制了数字城管系统：基于发明的照明控制、液体泄漏检测/监测等设备，采用互联网技术，解决了数据共享、流程规范、监督管理等中国城市协同管理中存在的共性问题，提升了行业国际竞争力。研制的设备和系统已经在昆山、常熟、苏州等单位广泛应用推广，具有良好的经济、社会效益。项目已获授权发明专利5项，实用新型专利1项，软件著作权7项，累计在SCI/EI等期刊发表论文近40篇。

成果简介：项目组在国家“十二五重大水专项”-“太湖流域饮用水安全保障计划”等一批科技项目的支持下，紧密围绕城市供水系统，展开了深入的研究。其中城市供水水质在线监测涉及节能环保、高端制造装备、新材料、新能源多个领域，产业需求巨大。先进核心装备和技术无法引进，只能以昂贵的价格成套购买，而城市供水系统安全保障要求越来越高，大范围展开供水水质在线仪器仪表及其系统集成，是实现城市供水行业云系统管理、大数据计算的基础，也是近5－10年发展的必然趋势。因此，必须自主解决关键技术难题。面对这一难题，需要解决的关键问题：在遵守国家有关监测规定的情况下，如何将传统实验室化学监测方法转变为在线监测；将离线监测转变为在线监测；同时实现水质多参数监测与分析；基于物联网等网络技术，实现城市供水水质远程控制与管理。针对以上技术问题，项目组解决了以下核心技术难题：构建并验证了城市供水管网水质检验模型，实现了管网水质检测与分析自动化；构建并应用了基于城市供水管网水质监测技术的水质分析模型，奠定了供水系统水质管理与控制的基础；发明了基于全光谱扫描的光度法比色检测系统。通过全光谱扫描与比对，实现了从紫外到可见光的比色光度法检测，实现水质多指标同时监测。还可以根据不同时期、不同地区的不同情况，对水质监测指标作必要的增、减。构建了水质化学检验与光学应答的关系矩阵，实现了化学监测向光学监测的自动转换。研制的城市供水系统水质在线监测设备可以实现6项水质指标(浊度、余氯、CODmn、氨氮、温度、pH)在线监测和实时数据显示与长距离传输(其中CODmn、氨氮二选一)，监测周期为2－4个小时，每天可以监测6－12次，其中pH指标分辨率为0.01，精度可达到0.02；浊度指标分辨率为0.02NTU，精度为0.05NTU分辨率为0.1mg/l,精度为0.1mg/l；氨氮分辨率为0.01mg/l，精度为0.02mg/l；水温的精度为0.1℃。研制的城市供水水质在线监测管理系统基于物联网技术，可以实现水质模拟、分析、预警与控制，结合云存储技术，可构建国内首个城市供水水质云系统数据库，完全实现国家层面、区域层面的水质实时监测与管理。项目提出并建立了水质在线监测设备制造生产线，填补了行业空白，解决了中国城市供水行业的关键共性技术，提升了行业国际竞争力。研制的设备与技术先后在太仓市、无锡市、东阳市、苏州市等地区饮用水安全保障项目中一举中标，得到广泛应用推广，近3年仅上述项目替代同类进口产品节约了数千万元的设备费和近百万元的维护费。率先在城市供水行业实现了技术创新，并能够为水环境水质在线监测、地下水水质在线监测技术创新奠定良好的基础，具有广阔的推广、应用前景和良好的经济、社会、环境等综合效益。2013年获得水利部科技与推广司认可与推广，在北京海淀区、天津、广西北海进行了试点推广，再次获得水利部科技推广司高度评价。成果已获授权发明专利3项，授权实用新型专利6项，累计发表论文近40篇。

成果简介：该项目属于土木工程防灾减灾工程及防护工程研究领域，是桥梁结构分析理论、互联网技术与应用、传感技术、结构实验技术、试验分析以及计算机与通信技术等多学科方向交叉创新研究范畴。该项目在国家自然科学基金重点项目(50338020和90715036)、国家863计划项目(2002AA313110)资助下，系统研究了大跨桥梁结构的网络协同分析方法以及健康监测方法。具体的研究内容包括：方向一：多跨桥梁结构的互联网协同试验与分析在湖南大学开发的网络平台NetSLab基础上，研究了两种NetSLab和MTS系统的接口方法，使研究者能够通过网络平台控制异地结构实验室的试验设备进行真实试验。进行了国内首个三校联合的互联网协同桥梁结构拟动力试验，并且通过协同试验，对大型桥梁结构体系在复杂地震力作用下的结构性能进行了研究。所建立的网络协同试验平台及分析方法已在国内多个高校结构实验室进行了推广应用。方向二：大跨桥梁结构的远程监测系统与应用。在国家863计划项目(2002AA313110)和国家自然科学基金重点项目(50338020)资助下，建立了大跨桥梁结构的远程监测与室内协同试验系统，通过远程监测所获得的现场实测数据，为结构智能健康监测的损伤识别方法与技术和实时安全评定与预警系统等研究提供基础；同时，通过远程监测的现场试验与相应实验室模型试验建立远程协同，为桥梁结构模型相似理论、模型试验误差理论、边界条件与荷载模拟等许多方面的研究提供原始资料和论证比较的依据。研究成果已在山东东营黄河公路大桥、黑龙江哈尔滨四方台大桥健康监测系统中进行了推广应用。科学价值：该项目旨在研究大跨桥梁结构动力响应远程协同分析和健康监测的方法与关键技术，为研究重大桥梁工程结构动力灾变行为、保障重大桥梁工程在灾害荷载作用下的安全性分析提供技术支撑；同时，该项目研究对于通过试验更加客观真实地揭示大型复杂结构的动力灾变过程、降低试验成本有重要科学研究价值和现实意义。同行引用评价：该项目率先在国内开展基于网络的远程协同试验理论和方法研究，并进行了远程监测与实验室协同分析的健康监测研究，所取得的创新性成果得到了国家自然科学基金委和国内外同行的高度评价，并一致认为：创新性研究成果可作为桥梁结构、大型复杂结构试验技术和结构健康监测理论研究创新提供源动力，通过进一步的扩充和完善将形成中国与国际水平接轨的新一代强大试验研究能力。项目研究内容是教育部科学技术成果"网络化结构实验室NetSLab的研究"(教NF2008)的核心研究内容之一，鉴定意见为"整体达到国际先进水平，部分达到国际领先水平"。

成果简介：研究目的是在科学把握中、英两国城市规划体系本质的基础上，借鉴英国有益经验，提出改进和完善中国城市规划体系的战略设想和政策建议。成果的四个专题都是当今中国城市规划面临的主要问题和紧迫任务，研究成果的应用将极大推进这些领域城市规划体系的改革，提高城市规划运行水平，同时丰富中国城市规划理论，有效指导中国城市规划实践。主要论点与论据：成果采取中英城市规划体系整体分析和重点比较的方法，紧密联系各自深刻的社会、经济和政治背景，对中英城市规划体系进行了系统梳理，充分发掘可资借鉴的英国经验，充分把握中国问题的实质；在该基础上，选取规划政策指引体系、城市规划编制效率、公众参与、土地流转政策等四个关键方面进行重点比较，提出了改进和完善中国城市规划体系的战略设想和政策建议。成果特点：成果原创性和系统性强，同时具有很强的现实针对性和可操作性。成果在以下四方面形成了创新性的观点：建立以“规划政策指引“为核心的规划、行政体系，建构了规划政策指引体系的内容和制定程序；以实效性和时效性为突破口，系统提出了提高城市规划编制效率的三大改进措施：架构了从规划编制到规划实施全过程的五大环节的公众参与框架体系和三大保障机制；从土地所有权和土地使用权流转两方面，分别提出了八大土地流转机制改革思路和完善措施。社会经济效益：该成果属于软科学、基础性成果，其作用和意义更多地体现在重大的社会效益上。成果主要为政府决策提供参考，同时为其他理论研究和规划设计、管理提供借鉴。

成果简介：改革开放以来，中国小城镇在国民经济和社会发展中取得了举世瞩目的成就，但小城镇发展不同程度地暴露出集聚规模小、布局分散、空间无序、环境质量和水平不高、功能不健全，发展用地选址不当等问题；同时在区域协调发展背景下，每个城镇都需要参与到区域竞争和合作中去才能更好地实现自我发展：因此要从区域、镇(乡)域、镇区三个层面研究空间的发展，以促进小城镇的空间整合、优化和发展。课题揭示了不同发展阶段小城镇区域、镇(乡)域、镇区空间形态发展的模式与特征；研究其形态的形成、发展、演变的内在机理：从政治、经济、社会、文化、自然、交通等方面多方位多学科审视对小城镇空间形态的影响；研究总结小城镇空间形态发展的基本规律，探究其与小城镇规划设计实践的密切联系。建构小城镇区域、镇(乡)域、镇区空间形态发展的理论框架，丰富小城镇的规划理论；指导当前和未来小城镇特别是中西部地区小城镇的规划实践活动。主要论点与论据：小城镇空间形态的发展具有空间形态演替律、形态发展分异律、政策调控律、经济导律、交通引导律、自然约束律、文化固态律、区位择优律。影响小城镇空间形态发展的主要因素有政治、经济、社会、文化、自然、交通等六个，这些因素对空间形态发展的贡献随经济社会的发展而变化。小城镇的空间发展要从形态演化规律和影响因素出发，遵循对空间形态发展规律的认识、运用和遵从的规划设计理念。社会经济效益：在快速城镇化发展的背景下，小城镇的区域、镇(乡)域、镇区空间都处于急剧的变化、重组过程之中；因此研究成果对快速城镇化发展所带来的小城镇空间形态发展具有直接的指导作用和实践价值，有显著的社会效益，应用前景广泛。

成果简介：在中国建筑业培育、组建工程总承包和工程项目管理企业的大背景下，如何使工程项目参与各方之间能够充分沟通、深入合作，是一项重要课题。基于此，该研究重点作了以下研究工作：(1)广泛搜集、查阅了国内外关于“合作伙伴模式”的最新研究成果，掌握了“合作伙伴模式”的国内外研究动态和方向。(2)对“合作伙伴模式”的实质内涵进行了深入研究，对“合作伙伴模式”在中国建设领域的适用性进行了系统论证和广泛的调查研究，特别是通过做全国性的建筑业企业各参与方的问卷调查和企业高级管理人员的访谈，取得了丰富的调研成果。基本掌握工程建设项目参与各方之间的沟通与协作状况、各参与方的对于合作、沟通、冲突处理等问题的基本态度。为进一步深入研究奠定了良好基础。(3)运用博弈论的理论方法分析、论证了工程建设各参与方之间合作战略的选择。(4)提出了中国建设领域推行“合作伙伴模式”的渐进式策略，提出了业主单位应主导“合作伙计模式”实施的策略，提出了在施工过程推行“合作伙伴模式”的基础与建议，改进并提出了“合作伙伴模式”实施的流程体系和问题解决机制。(5)提出了规则性合作思想，进行了“合作伙伴模式”协议的设计。该研究以“合作伙伴模式”在中国建设领域的实施为基本出发点，结合中国的具体国情，研究、探索适应中国建筑业企业实际状况的合作伙伴模式，提出一套有效适用的策略和流程，以改善建设项目相关各方之间的合作关系。该研究密切结合中国建设领域实际，所提出的策略等居于国内较先进水平，对中国建设业企业实施合作伙伴模式有一定的实际指导价值。

成果简介：在传统的框架-剪力墙结构中，剪力墙沿建筑物高度方向是连续布置的，不能满足现代高层建筑所需大跨度、大开间的建筑功能要求，同时剪力墙底部的弯矩较大，对其基础设计也是不利的。项目提出一种新型的抗侧力结构体系-错列剪力墙结构体系，传统框架-剪力墙结构体系进行改进。将一系列与楼层等高和开间等宽的墙板按合理的规律沿框架结构高度错列布置，形成错列剪力墙结构体系，以满足高层建筑大跨度、大开间的建筑功能的要求。试验研究和理论分析均表明，只要合理布置墙板，错列剪力墙结构可提高结构的横向抗侧刚度，同时可大大降低剪力墙的底部弯矩，这对剪力端基础的设计是有益的。通过对错列剪力墙结构的研究，进行了不同墙板布置的错列剪力墙结构模型在低周反复荷载作用下的试验研究，开展了新型抗侧力结构的承载力与变形能力、延性等抗震性能指标及其变形和破坏机制的研究，较系统提出了剪力墙结构体系的设计方法和构造要求。提出了合理的墙板单元沿框架高度错列布置的方式和适用范围。项目首次提出在墙板中采用X形配筋来提高错列剪力墙结构的承载力和改善结构延性的方法，提出了相应的设计方法和构造要求，并编下例了错列剪力墙结构内力分析程序，验证了程序的有效性。项日通过对错列剪力墙结构的试验研究和理论分析，较为系统地提出错列剪力墙结构体系的内力分析方法、设计方法及构造要求，为这种新型抗侧力结构体系的工程应用提供技术依据。错列剪力墙结构可适用于20-30层高度的建筑，在这一范围内采用错列剪力墙结构比传统框架-剪力墙结构要求经济。

成果简介：中国住宅建筑大都采用砖混结构体系，层数一般不超过七层；住宅建筑层数较多时，多采用普通钢筋混凝土框架结构体系，因而住宅的跨度和开间受到限制。另外，中国建筑钢结构的应用还不多，与国民经济和建筑业的发展极不适应，多高层住宅建筑中发展钢-混凝土组合结构体系是发展钢结构的一种途径。该项目探索提出一种新型的住宅建筑体系-空间钢构架混凝土结构体系，既能满足住宅建筑大跨度、大开间的建筑功能要求，又能在施工过程中利用空间钢构架来悬挂模板。减少或免除主要的支撑脚手架，简化模板结构。空间钢构架的准备和安装可实行工业化，缩短建筑工期。降低工程成本，提高经济效益。该项目通过对空间钢构架混凝土结构构件开展研究，提出了钢筋混凝土主要构件(梁、柱等)中空间钢构架的合理形式；进行了5批次25榀空间钢构架混凝土结构或构件的静力性能、抗震性能的试验研究，建立了空间钢构架混凝土轴向受力短柱正截面承载力计算方法，建立了空间钢构架混凝土框架结构的退化三线性恢复力模型，提出了空间钢构架混凝土结构构件的设计计算方法，以及空间钢构架混凝土深梁、异形柱的设计和构造要求。通过系统的试验研究和分析，依据现行的国家标准，系统地提出空间钢构架混凝土结构设计技术要点。成果为一种新型的住宅建筑结构体系-空间钢构架混凝土结构体系的推广应用提供了科学的技术依据。

成果简介：第二代毛细管技术产品-毛细管冷辐射抹灰吊顶在中国北方和南方地区均得到广泛应用，其主要靠与房间内物体表面(包括人)进行辐射换热(或冷)来实现能量的传递。同时大的辐射表面积可以使冬季供热供水温度降低，夏季供冷水温提高，从而有效节约能源。但是，毛细管辐射吊顶的弊端也很明显，即空调季节吊顶表面容易结露。“毛细管空调技术”中毛细管重力循环技术继承了毛细管技术的全部优点，并且弥补了毛细管辐射末端技术的不足。它的主要特点是：(1)具有除湿功能，解决了毛细管辐射末端的结露问题；(2)毛细管重力循环空调柜依靠自身空气重力循环通过新风管道吸入新风，不需要额外的新风处理系统；(3)毛细管重力循环技术的应用不受地区限制，对高温高湿地区应用效果更为理想；(4)独立的重力循环系统和辐射吊顶联合使用可以充分发挥毛细管空调系统的节能潜力；(5)该系统可利用低品位能源。

成果简介：中国是世界上饮水型地方性氟中毒流行最广、危害最严重的国家之一，大约有七千万人饮用超标含氟水。通常饮用水中氟的适宜浓度为0.5-l.5mg/L，长期饮用含氟量高于1.0mg/L的水时，容易患斑齿病。而含氟量高于4mg/L时则可导致氟骨病。为了保证人类的健康，对高氟饮用水(F＞1.0mg/L)必须采取除氟处理才能饮用。除氟的方法有很多种，而吸附法是最为常用的方法之一，所用吸附剂以活性氧化铝为主。该项目以活性氧化铝为吸附剂，以氢氧化钠为活化剂，以偏铝酸钠为再生剂去除地下水中的氟。在保证出水氟浓度不超过1.0mg/L的国家标准前提下：(1)改性活性氧化铝的静态饱和吸附容量是未改性活性氧化铝的2.5倍；(2)改性活性氧化铝的动态饱和吸附容量是未改性活性氧化铝的6.7倍；今后将进一步研究合适的工艺参数，同时加强与相关水处理行业的联系，争取早日进行生产性试验，推广应用该技术。

成果简介：该项目以苏锡常地区为研究区域，从土地利用角度，对城市边缘区河流水域、绿化网络、水陆交替通道、湿地等主要自然空间因素的布局形式与网络关系进行统筹安排，以达到社会生态系统与自然生态系统的平衡，实现最佳的社会、经济、环境效益。该研究不仅对苏锡常地区城市边缘区现状生态环境的保护与复建有着较好的环境效益，同时对快速城市化进程中新的城市边缘区生态问题的避免有着积极的指导意义，可节约生态成本支出，带来较好的经济效益。此外，选择城市化进程较快、城市化水平较高的苏锡常地区为研究区域，对全国其他地区的城市边缘区生态问题的解决与避免有着借鉴作用。研究在归纳总结相关理论与国内外研究述评的基础上，通过对快速城市化进程中城市边缘区生态环境的典型案例-苏锡常进行实证研究，分析苏锡常城市边缘区演化中出现的新发展动向与特征、现阶段苏锡常城市边缘区的生态环境问题，探讨苏锡常地区生态环境问题的成因并从土地角滚展开城市边缘区生态环境保护的对策性研究。在研究视角上创新性地提出从整合土地利用的角度保护城市边缘区生态环境，在研究方法上运用RS，GIS等新技术强化定量分析。在研究内容上从纵向与横向两条脉络梳理了城市边缘区的生态环境问题，创新性地提出土地对策体系。研究的有关成果系首次提出，其中6篇论文发表于本学科权威的核心期刊，表明研究成果的创新性，其中论文“大城市边缘区演化发展中的矛盾及对策”获“苏州市自然科学优秀学术论文奖”。部分项目成果已运用于城市边缘区规划实践，取得了较好的社会与环境效益。

成果简介：①课题来源与背景； 课题来源 1)循环活性污泥法CAST工艺的机理和运行控制研究(99-056-1)，2000～2002，建设部，建设部科技研究计划项目 2)苏州城市水环境质量改善与综合示范(2003AA601070)，2003～2005，科技部，863十五国家重大科技专项课题子课题 3)序批式组合生物脱氮除磷工艺中试研究(BS2002332)，2003～2006，江苏省科技厅，江苏省社会发展项目 4)新型组合式生物脱氮除磷工艺及设备中试研究(JH02-119)，2003～2006，江苏省教育厅，江苏省普通高等学校高新技术产业发展项目 5)城镇污水生物脱氮除磷新工艺-BICT工艺关键技术及装备研究(BS2007109)，2007～2009，江苏省科技厅，江苏省太湖污染治理科技专项关键技术攻关项目 6)新型生物脱氮除磷工艺污泥特性研究(08KJD610002)，2008.09～2010.12，江苏省教育厅，江苏省高校自然科学基金项目 背景 在废水生物脱氮除磷中广为应用的单污泥(single sludge)悬浮生长系统，利用同一混合微生物种群完成有机物氧化、硝化、反硝化和生物除磷。多种处理功能的高度关联性增大了运行控制的难度，在实际应用中限制了其处理效能。研究开发利用多种群污泥实现综合处理目标的高效生物处理工艺可能成为解决城市污水和类似的工业废水生物脱氮除磷问题的技术关键和突破点。近年来，利用两种污泥系统（简称“双泥”）进行废水的脱氮除磷的研究取得了很大进展，如Dephanox工艺、A2NSBR工艺、A2N工艺、PASF工艺等。这些工艺的共同特点都是把不同种群的微生物在不同的反应器中分别培养，创造各自适宜生长条件，尽量降低不同种群微生物由于新陈代谢习性的不同所产生的竞争抑制关系，以达到较好的脱氮除磷效果。现行双泥工艺为提高废水的脱氮除磷效率和稳定性提供了思路，但也存在如流程复杂，占地面积大，影响因素多，出水水质及脱氮除磷效率不够稳定等问题。因此解决这些问题成为有效发挥此类工艺的效能并实现实际工程应用的关键。而采用序批式反应器与连续流的生物膜组合式反应器可以在强化硝化效果的同时，利用序批式反应器灵活的运行方式解决有机物和磷的强化去除问题，为解决双泥系统的缺陷提供了新思路。 ②技术原理及性能指标 技术原理 BICT为单级双泥工艺，由数个（两个以上）并联的序批式运行的悬浮生长主反应器和连续运行的生物膜硝化反应器、厌氧生物选择器、沉淀区等四个主体单元构成。在设置独立生物膜硝化反应器中始终保持好氧和长泥龄，强化对自养菌的培养从而提高硝化效率。序批式悬浮生长反应器主要培养异养微生物，包括聚磷细菌和兼性的反硝化细菌，通过搅拌或曝气实现缺氧与好氧条件的交替，去除有机物并完成反硝化脱氮和磷的过量吸收后，反应结束后沉淀排水；当每个主反应器进入缺氧搅拌阶段时，生物膜硝化反应器的硝化液被回流至主反应器，而主反应器中的混合液被挤入到沉淀区，沉淀区泥水分离后的上清液进入生物膜硝化反应区完成硝化，缺氧搅拌阶段形成主反应器、生物膜硝化反应器和沉淀区的闭路循环过程。厌氧生物选择器中原污水与来自沉淀区的回流污泥通过搅拌混合，借助高负荷梯度产生的“选择压力”筛选出絮凝性细菌强化污泥沉降性能，同时实现聚磷菌的释磷；沉淀区则衔接主反应器与生物膜硝化反应器。通过沉淀区向厌氧生物选择器污泥回流的方式实现在并联运行的序批式反应器之间的污泥转移，提高参与反应的生物量进而强化系统除污性能，并减轻序批式反应器沉淀负荷（污泥量）从而提高系统的容积利用率。 性能指标 BICT工艺具有较高的脱氮除磷性能和良好的运行稳定性，当泥龄为5天，主反应器的充水比由常规SBR工艺的1/3提高到1/2，适宜的运行控制条件下，对城市生活污水的有机物、氮、磷去除率可分别达到90%、80%和90%。系统出水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中一级A标准的要求和DB32/1072-2007“太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值”的要求。 基于工程示范规模（日处理数百吨和千吨级）的BICT工艺吨水投资费用约为1700～2000元，运行费用约为0.8～0.9元/吨。 ③技术的创造性与先进性 BICT工艺是利用多种群污泥实现综合处理目标的高效生物处理工艺，解决了生物脱氮除磷技术中脱氮细菌与除磷菌对底物、营养和生长条件等要求相矛盾的问题，提高序批式反应器的容积利用率和运行效率，从而使整个工艺系统具有较高的技术和经济竞争力。本工艺是拥有自主知识产权的创新研究开发项目。具有以下创新点： 1)独创性地通过增设独立的生物膜硝化反应器，实现了自养的硝化细菌与反硝化细菌、聚磷菌等异养菌实现分相培养。解决了硝化需要较长的泥龄而除磷又要求较短泥龄的矛盾，同时获得了有机物、氮、磷等污染物的高效去除。 2)独创性地使悬浮生长的活性污泥在序批式反应器的不同分格间进行转移，适应了生物反应与沉淀分离的对微生物浓度的不同工艺要求；在反应除污阶段污泥浓度达到极大值，以获得很高的污染物降解速率；在泥水分离阶段污泥浓度达到极小值，提高了生物反应器容积利用率。 3)BICT系统是一种新型组合式生物脱氮除磷工艺，其前置厌氧反应器、沉淀池和硝化反应器均为连续运行，而主反应器采用间歇式反应器。适宜条件下当主反应器充水比1/2时，对城市生活污水的有机物、氮、磷去除率可分别达到90%、80%和90%，出水可达GB18918-2002一级A标准。 4)提出了序批式反应器间活性污泥转移的新概念及其优化利用控制技术，并将该技术运用于城市污水工程示范，结果表明系统比常规序批式工艺处理能力提高近17%。 ④技术的成熟程度，适用范围和安全性 成熟程度： BICT工艺的研发完成了实验室实验研究和在苏州新区污水处理厂现场进行的10 m3/d规模的中试研究后，并进行了工程应用（处理规模分别为240m3/d和1000m3/d），该工艺已进入成熟推广阶段。BICT工艺的实验室研究成果通过建设部组织的鉴定（2005年），鉴定意见为“所开发的BICT工艺技术属国内外首创，具有容积利用率高，实用性好，对新建污水处理厂和现有活性污泥法污水处理工艺改造具有良好的应用前景，研究成果达到国际先进水平”。BICT工艺关键技术的示范工程研究（城镇污水生物脱氮除磷新工艺-BICT工艺关键技术及装备研究，BS2007109）通过江苏省科技厅验收（2010年），受到与会专家的一致好评，认为该工艺“具有典型的示范作用和良好的应用前景”并建议“加强技术成果的推广”。 适用范围： 双循环两相(BICT)生物脱氮除磷工艺适用于城镇污水及类似的工业废水，可应用于各种实际规模的污水和废水处理工程项目，适用于新建和改造现有的污水处理系统。 安全性： 由于本工艺是以废水生物处理技术原理为基础，结合现代自动控制技术，工艺安全性可以得到保障。 ⑤应用情况及存在的问题 应用情况 本工艺成功运用苏州市解放军100医院废水处理站（240吨/天）、吴江市同里镇丘污水处厂（1000吨/天）。系统出水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中一级A标准的要求和DB32/1072-2007“太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值”的要求。 由于BICT工艺为一种新型的污水处理工艺，通过工艺独特的分相培养和污泥转移技术，获得脱氮除磷的优越性能，可以提高城镇污水处理厂的处理能力，减少运行成本，从而达到节省投资的目的。BICT可成为替代目前流行的生物脱氮除磷工艺的一种新工艺，符合国家节能减排技术发展的方向，因而具有广阔的应用前景。 存在的问题： 推广过程尚需要得到相关政策与资金支持。 ⑥历年获奖情况 该项目于2011年获江苏省环保科技进步一等奖（江苏省环保厅，公示阶段）。项目研发期间在国内外学术期刊上发表论文20篇，在国际水协IWA会议上宣读论文1篇；其中国内核心期刊14篇；1篇在国际权威期刊Water Science and Technology上发表的论文同时被SCI和EI收录。其中3篇论文分别被《中国给水排水》编辑部、苏州市、苏州市环境科学协会评为优秀学术论文。

成果简介：项目受住房和城乡建设部科技基金资助，完成了耐酸生态混凝土的配方设计和制作工艺研究，制作的耐酸生态混凝土具有材料来源广泛、施工方便、价格低廉，毒性较小、施工设备易于清洗等优良性能，不仅可以解决一般工业设备及建筑物的抗酸性腐蚀问题，而且还可以解决某些苛刻的工程要求，是一般高分子材料所不能达到的，是新型混凝土材料之一。1、研究制定了耐酸生态混凝土配方，最佳配比为水玻璃:氟硅酸钠:粉煤灰:沙子=1:0.15:1.05:2(质量比)；试验验证了水玻璃模数和密度是增强混凝土耐酸性和强度的关键因素，水玻璃模数一般取2.6-2.8，密度取1.39-1.42g/ml。2、以掺杂较大量粉煤灰为耐酸材料，利用无毒粘合剂和固化剂制备的耐酸生态混凝土较大幅度提高了生态混凝土的耐酸性能，污染低，性能好，环境效益与经济效益显著。3、研究了一整套实用可行的技术工艺路线和施工方法，充分利用固体废物，降低耐酸生态混凝土成本，使施工更加简便易行，降低了劳动强度。4、该混凝土能耐几乎所有浓度的酸(硫酸、硝酸、盐酸)，在强氧化性和高浓度的腐蚀下不受伤害。

成果简介：该课题拟解决向关键技术是：以苏南地区典型水源-湖泊水为研究对象，采用浅层曝气的原位生物膜处理技术对原水中的有机质、氨氮、藻类等污染物进行生物吸附、降解、去除。项目的创新点：(l)采用原位生物膜技术作为预处理技术，不引入新的生态、化学风险。(2)原位生物膜技术为核心联系耦合了其它后继处理工艺的协同作用。主要技术指标：采用生物预处理后，在水力停留时间为4h。气水比为1:1，CODmn、NH3-N、藻类的去除率可以达到31.5％、91.7％、82.4％。与单纯的臭氧活性炭工艺相比，生物预处理+臭氧活性炭工艺显著提高了对CODmn、NH3-N、藻类的去除率。将原水中微生物培养成生物膜，对后继的水处理工艺不引入新的生态、化学风险；使得原水中的有机物、氨氮、藻类得到有效去除，提高了后继处理工艺的处理效果；该项目提供的技术方案、技术路线和实施方法对于苏南地区以微污染湖泊水为水源的水厂具有巨大的推广价值，具有良好的应用前景，但尚未推广应用。

成果简介：项目主要研究了苏州城市建设与古城保护中控保建筑保护开发与管理的现状，明确了控保建筑的使用功能、产权结构及分类，探讨了控保建筑价值的影响因素及估值方法，结合典型案例，探索了控保建筑保护、开发与管理的方法，研发了基于地理信息系统(GIS)的苏州古城控保建筑查询系统，提出了古城控保建筑保护开发与管理策略及政策建议。在苏州城市建设与古城保护发展的研究方面，提出了苏州古城保护应该强调物质与非物质文化遗存保护并存、整体性与多样化特色分区保护并存、动态与静态保护并存以及保护精英的关键性作用等观点，以实现保护与发展的有机协调，为进一步研究古城区控保建筑的保护、开发和管理提供了基本的研究平台。在控保建筑的现状调研方面，全面分析苏州古城250处控保建筑的空间分布现状、产权现状、使用现状，对苏州古城区控保建筑的进一步的保护、管理和合理利用，为政府相关主管部门管理和监督这类房屋建筑物提供了真实、现实、可靠的数据资料。在控保建筑的估值问题方面，探讨了控保建筑价值(价格)评估的原则和方法，明确了在充分了解和掌握建筑物的文化背景、历变背景、技法背景的前提下，从建筑本体和外部两个角度，给予历史的、艺术的和科学的价值估算的方法。在应用GIS建立查询系统的研究方面，建立了苏州控保建筑地理信息查系统框架，同时，系统利用VisualBasic6.0，MapInfoprofessiona1，MapInfoMapX等软件结合Access数据库技术，采集苏州古建筑的基本资料，古建筑数字图像，历史年代等资料，把苏州控制保护建筑的空间位置数据与苏州控保建筑属性数据相结合，形成了基于GIS的控保建筑信息管理系统。

成果简介：题针对采用的分置式和一体式膜生物反应器存在的问题，在分置式膜生物反应器的基础上提出采用射流曝气达到降低投资和运行费用、提高处理效能的目的。改进的膜生物反应器无论是针对合成废水还是生活污水，均具有较高的处理能力。在有机物负荷高达7.5kgCOD/m<'3>.d的情况下出水COD仍能维持在50mg/L以下，氮氮的去除率可接近100%。从文献资料报告看，尚未有如此高负荷试验的相关报告。以A/0方式运行的射流曝气膜生物反应器，不仅能够保持对有机物、氨、氮的高的去除率，同时对总氮也具有较强的去除能力。

成果简介：城镇生态健康的问题在快速城镇化背景下日益严峻，围绕这一课题的研究在概念、评价方法、指标体系和调控手段等方面均未达成共识，更加鲜见针对特定区域的研究而使其缺乏现实指导意义。因此，以可操作性为目标，以特定区域为对象改进和优化评价方法和指标，对完善城镇生态健康评价体系以及调控有指导作用。研究探讨了评价城镇生态系统健康的理论和方法，解析快速城市化进程中城镇生态系统健康变化的特征及生态过程。明晰了快速城镇化背景下具有普遍性的生态健康问题的时空特征，以及针对特定地区具有特殊意义的生态健康问题。建立确定城镇生态系统健康的系统准则，发展一套区别健康生态系统和退化生态系统的定量指标体系，建立诊断模型，为诊断城镇生态系统的健康状况提供一种理论与方法构架：在城市物质构成、城市软环境和城市居民三个初级层面，针对现有指标体系指向性不强且过于繁杂冗余的缺点，增加了对特定地区城镇生态健康起主要作用的指标。如环太湖水网地区的水网流域连通性、水网生态服务功能等，使其能更明确的反映水网城镇的生态状态。提出了城镇生态系统健康的调控策略与措施。运用生态现代化的城镇生态健康调控策略，与已经建立的指标体系一一对应，从城市土地、交通、生态设施、能源利用、微气候、“绿”系统和“蓝道”及人居环境七个方面制定城镇生态系统健康调控的措施与目标。研究的应用价值，突出表现在其提供了一种清晰的思路：城镇生态健康是对其系统运转状态的描述，生态健康评价是一种技术手段。该课题提出的生态健康状况评价体系及调控策略与措施对为人们及时的保护生态系统提供支持。重点研究环太湖水网地区这样一个具有特殊自然条件的快速城市化地区的城镇生态健康的评价与调控，不仅仅是要研究一种典型的城镇生态健康范式，更是为中国在未来很长一段时间内大区域范围内的城市化模式提供有效的控制和引导，以保证城市的可持续健康发展。

成果简介：经济全球化和跨国公司的迅速崛起是当今世界经济发展的两大特征。全球经济发展的大趋势不仅极大地冲击了以乡镇企业为基础的江苏省小城镇建设，同时也为江苏省小城镇建设寻找新的发展形式带来了契机。项目针对江苏小城镇发展概况、产业发展特点、不同区域城镇发展特点等多方面进行了系统研究，完成了经济全球化对特定地区小城镇发展的影响的分析评价与对策措施的研究。对江苏小城镇发展与建设政策制定、以及小城镇的产业发展和城镇化发展理论具有理论价值和实践价值，对中国小城镇发展与建设有一定的借鉴作用。研究在归纳总结相关理论与国内外研究述评的基础土，根据江苏地区小城镇实例的调查，概括在经济全球化背景下小城镇建设与产业发展中所面临的有利条件和不利条件，并以此为切入点，抓住经济全球化对小城镇发展的影响，探讨小城镇发展的网络化、个性化特征；通过对经济全球化与城市化发展、小城镇发展动力和机制、小城镇规划建设等理论的综合评述，明确经济全球化对小城镇发展建设的影响，分析了江苏在建设、产业发展及社会文化等方面面临的机遇与挑战，该基础上形成项目的分析研究思路。结合参与的大量的小城镇的规划实践，找出小城镇建设发展以及产业发展中存在的问题，并据此提出了江苏小城镇在建设、产业发展及社会文化等方面的具体对策和措施建议。项目注意追踪当代关于小城镇的最近进展，提出在经济全球化影响下的小城镇发展理论，丰富了城镇化理论，弥补中国学术界在该研究领域的不足。研究对江苏省小城镇的发展具有直接的指导作用和实践的价值，可产生相应经济效益。经济全球化影响下小城镇规划建设、产业发展、社会文化方面的对策对中国同类型小城镇发展与建设政策制定提供直接参考，有显著的社会效益。