作者:李瑜 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2015/11/4 16:06:57
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最新《产业技术情报》发布 聚焦水土污染治理

 

科学网讯(记者李瑜)11月4日,由中科院文献情报中心产业情报研究中心主办的第14期《产业技术情报》发布会召开。本期发布的主题为土壤重金属污染修复与城市污水膜处理技术。研究人员分别从技术前沿、基础研究及其专利申请等多方面,对发布主题进行了深入阐述,为相关产业的发展提供了思路与借鉴。中科院地理科学与资源所副研究员杨军、中科院生态环境研究中心副研究员王军作为嘉宾参加了此次发布会,对发布内容进行了点评,并与参会人员进行了交流互动。

产业技术情报发布会是“科技创新与创业早期项目信息服务平台”系列活动之一,旨在发挥科技情报“跟踪前沿科技,支持决策参考”的重要作用,促进个人对科技信息的了解,提升团体或企业创新的能力。近两年来,受到科研单位、创业者、企业和媒体等各方人士的关注和好评。

土壤重金属污染修复转向生物手段

根据环保部和国土资源部 2014 年发布的《全国土壤污染状况调查公报》显示,我国土壤总的点位超标率为16.1%,其中镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍8种重金属污染物点位超标率分别为7.0%、1.6%、2.7%、2.1%、1.5%、1.1%、0.9%、4.8%。

“废气沉降、农业活动、工矿生产、固体垃圾排放以及自然背景值高是造成土壤重金属污染的主要原因。”中科院文献情报中心产业情报研究中心研究人员赵婉雨指出,目前常用的土壤重金属污染修复技术主要包括工程措施、物理修复、化学修复、动植物修复、微生物修复等方法。

据研究人员介绍,近年来,对土壤重金属污染修复技术的研究已经逐渐转向投资少、效率高的生物修复手段,尤其是植物修复,成为该领域的研究重点。另外,多种技术的组合修复、土壤重金属污染评价以及土壤重金属污染的监测预警方法等方面的研究仍是目前研究的重点和前沿。

在土壤重金属污染修复基础研究发展态势方面,目前,全球共有 117 个国家和地区发表了土壤重金属污染修复相关研究的论文,其中发文量最多的前 12 个国家/地区分别是美国、中国、西班牙、英国、意大利、法国、德国、加拿大、印度、韩国、澳大利亚和日本等,其中位列前三位的美国、中国和西班牙的发文量分布占全球总量的 18%、18%和 8%。

美国是发表土壤重金属污染修复相关研究论文最早的国家,其次是英国和意大利。中国虽然起步略晚于其他国家,但在该领域的研究趋势最为迅猛,并于 2009 年超过排名第一的美国,并在随后六年一直处于领先地位。

论文发表量较多的机构分别是中国科学院、西班牙高等科学研究会、佛罗里达大学等。其中中国在前十位的机构最多,占据 4 个席位,分别为中国科学院、浙江大学、中山大学和南京农业大学,并且排名较为靠前;其次是美国的机构,共 3 家,分别是佛罗里达大学、美国农业部和美国环境保护局,其余均为欧洲国家的机构。

在专利技术发展态势方面,全球共有 39 个国家/地区对土壤重金属污染修复领域的技术进行专利申请。日本是最早进行相关专利申请的国家,其次是美国和德国。我国于 21 世纪初才开始有专利的申请,除 2010 年稍有回落外,一直处于迅猛发展的状态。

从专利技术的国家/地区来源看,日本虽然在基础研究方面表现平平,但是专利技术的申请量最多,约占全部专利的 35.2%,其次是中国和美国,分别占总专利量的 30.0%和 11.3%。可以看到,主要的修复技术掌握在这三个国家。

在专利申请方面,申请量排名前十位的专利权人,除了中国的两家机构外(沈阳应用生态研究所和四川农业大学),其余全部是来自于日本的企业。但是可以看到,日本企业的申请多集中在 90 年代末和 21 世纪初,近三年的申请占比较低,而我国的四川农业大学近三年专利产出比达 64%,说明是近年来申请的活跃者。

城市污水膜处理技术核心专利有待提升

随着水污染日趋严重,水资源日益匮乏,越来越多的市政污水处理厂考虑将污水处理后回用。膜技术是利用膜的选择分离性实现料液不同组分分离、纯化、浓缩的技术,由于其能耗低、分离效果高、工艺简单等特点,成为目前污水再生处理的重要手段。

《新材料产业“十二五”发展规划》、《水污染防治行动计划》、《城镇排水与 ?污水处理条例》、《生活饮用水卫生标准》等政策法规的出台与实施,为膜技术打开了更加广阔的市场空间,对膜技术的应用推广起到积极的促进作用。

据介绍,膜技术在城市污水领域的应用中主要包括:反渗透、纳滤、超滤、微滤、电渗析和膜生物技术等。“目前来看,核心专利技术主要集中在美国、日本的专利权人手中。”中科院文献情报中心产业情报研究中心研究人员杨雨寒表示。

1996 年以前,日本的专利申请数量最多,随后,美国取代日本成为全球城市污水膜处理相关技术的主要来源国。我国虽起步较晚,但是近10年来发展迅速,目前,膜技术在城市污水领域应用的专利申请量已经赶超美国,跃居至全球首位。

研究报告显示,从专利技术输出及技术市场分布来看,城市污水的膜处理技术的来源国主要为中国,占全球专利数量的48%,其次为美国、韩国、日本和加拿大等。同时, 中国也是城市污水膜处理技术的主要技术市场国,占全球技术市场的 37%,紧随其后的美国,占全球专利市场的 14%。其次依次为韩国、日本、澳大利亚、加拿大、印度等国家和地区,这些国家占据份额均不超过 10%。

尽管中国近年来发展势头猛烈,专利数量跃居至全球首位,但略有遗憾的是,中国的国际专利布局严重不足。

研究人员指出,在全球专利申请量排名前15的专利权机构市场中,中国机构除了波鹰公司在美国有一篇专利布局外,其他机构均只在中国进行了专利布局。反之,在其他国家前15的机构中,除韩国的建筑技术研究所只在韩国进行了专利布局外,其他机构均在除本国外的多个国家进行了专利布局。国外机构除将本国作为专利申请的首要地区外, 其他重点布局的地区包括中国、美国、日本等。

在专利申请数量排名前10的中国机构中,共有6家企业,5家高校/科研机构。其中,波鹰(厦门)科技有限公司和中国石油化工股份有限公司在城市污水膜处理技术领域的专利申请量均为16项,并列第一。紧随其后的是南京大学,专利数量13项。在专利申请数量排名前10的机构中,天津宝成机械集团有限公司与史密斯上海水处理产品有限公司近三年活跃度低,没有新的专利申请,而中石化、中科院和天津海水淡化与综合利用研究所近三年在本领域的申请比例较大。

 
 
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