“水环境监测现代装备研发与技术突破”课题申报指南 - 水专项

附件1：
“水环境监测现代装备研发与技术突破”
课题择优申请指南
一、指南说明
水体污染控制与治理科技重大专项（以下简称“水专项”）是《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006－2020）》确定的16个国家科技重大专项之一。

水专项“流域水污染防治监控预警技术”主题下的“国家水环境监测技术体系研究与示范”项目主要针对我国流域水环境问题与水环境监测体系与技术现状，以有效支撑流域水环境管理、确保流域水环境安全为目标，按照“体制顺畅，数据准确、代表性强，方法科学、传输及时、评价合理”先进的监测预警体系建设要求，通过实施“国家水环境监测技术体系研究与示范项目”研究，建立先进、完整、符合国家经济社会发展、适应水环境管理需要的流域水环境和污染源监测与监控技术与管理支撑体系，完善水环境监测标准、方法等技术支撑，应用流域水环境遥感监测等先进技术手段，创新环境监测质量监控和管理体系及技术方法，全面反映流域环境质量状况和变化趋势、跟踪和掌握流域污染源污染物排放的变化情况，准确预警和及时响应流域各类突发性环境事件，满足环境管理需要。

本项目主要研究内容包括：按照“国家监察、地方监管、单位负责”的环境管理体制要求，从体制、机制、技术方法体系、
支撑保障体系等方面出发，研究和构建中国先进的监测网络架构，创新和完善全国水环境监测网络，形成由中国环境监测总站和各省、市、县监测站组成的国家、省、市、县四级水环境监控网络。

基于流域水环境生态特点，实行“分区、分类、分级、分期”的控制策略,系统研究和解决流域水环境监测的网络机构布设、业务管理以及网点布设、监测指标、质量管理体系、信息集成管理、水质目标管理考核等核心问题，进一步完善适应流域水环境管理需要的流域水环境监测体系。

研究水污染源特征污染物筛选技术、水污染源监测方法体系、水污染源污染事故应急监测技术体系、水污染物总量控制的监管技术体系，建立水污染源监测监管技术支撑体系。

结合现代化环境监测技术体系发展需求，利用现有多分辨率、多光谱、高光谱遥感数据源及环境与灾害监测预报小卫星数据源，选择重点流域开展实用水环境遥感监测技术方法研究，建立现代环境遥感监测技术体系。

研究开发适合中国国情的实用、精准、便携、专业化的仪器设备，推进环境监测设备的国产化和产业化。

研究、建立水环境监测监控信息集成、共享与决策支持平台，构建国家水环境监测数据传输网络平台、建立和完善国家级及地方级水环境监测信息数据库系统和数据中心。

围绕上述目标，本项目将选择水系发达、水环境压力较大、水污染问题突出、环境监测工作一直处于全国前列的江苏省、苏州市、常熟市开展全国四级水环境监测网络体系建设示范。

选择具有典型代表性的国家“十一五”水污染防治重点流域—太湖流域、辽河流域，以及我国重大工程所在流域——三峡库区为我国
典型流域类型，开展流域水环境监测体系建设示范。

选择我国流域生态环境管理需求最迫切、业务发展最快的太湖和江苏省为重点示范区，开展水环境遥感监测示范。

“国家水环境监测技术体系研究与示范”项目共设置8个课题，课题名称如下：
课题1-水环境质量监测技术方法研究；
课题2-水污染源监测监管技术体系研究；
课题3-流域水环境监测全过程质量管理体系研究；
课题4-水环境监测信息集成、共享与决策支持平台研究；
课题5-水环境监测的新技术、新方法研发与应用示范；
课题6-国家水环境遥感遥测技术体系研究与示范;
课题7-水环境监测现代装备研发与技术突破；
课题8-流域水环境监测网络示范工程。

以上课题中1、2、3、4、5、6、8课题为定向委托课题，课题7为择优委托课题。

为进行第7课题的择优委托，制定本《指南》，现发布如下：
二、指南内容
（一）择优课题名称
择优课题的名称是《水环境监测现代装备研发与技术突破》，为水专项国家水环境监测技术体系研究与示范项目第七个课题（课题编号2008ZX07527-007）。

（二）研究目标
开展水环境监测仪器装备现状分析，开展水环境监测装备国产化政策及发展战略研究，研究制定快速引进、消化、吸收关键技术的运作机制与支撑环境方案。

建立水环境监测装备研发中心和创新基地。

建立国家环境监测仪器设备技术转化应用测试平台，研究制定系统的水环境监测仪器设备认证检测技术和评估体系，针对在线、便携、应急等各类水环境监测仪器，开展新型环境监测仪器设备和环境技术适用性检测和评估。

依托国家现有环境监测技术转化平台，研究成套的技术转化规范与标准，形成完整的水环境监测技术转化程序。

结合我国水环境和污染源监测仪器设备发展方向和需求，研究开发系列精准、实用、便捷、专业的在线监测、应急监测等水环境和污染源仪器设备。

（三）研究内容
子课题1水环境监测现代装备发展策略研究
主要研究内容：开展我国研制、生产水环境监测仪器现状分析，开展水环境监测装备国产化政策及发展战略研究，研究制定快速引进、消化、吸收关键技术的运作机制与支撑环境方案。

子课题2 水环境质量在线监测现代装备产品研制
主要研究内容：针对目前我国水环境在线监测领域装备技术相对滞后的现状, 结合我国水环境监测需求，研发拥有自主知识产权的在线顺序注射水质分析产品，以进行高锰酸盐指数、总
磷、总氮、总铬、六价铬、总锰、挥发酚、氰化物等水质指标的在线分析；研发电化学阳极溶出水中重金属在线分析产品，分析铅、镉、铜、锌、汞等水质指标；研发与上述在线分析仪器相配套的采样、预处理系统。

研究开发高精度注射泵、低残余多通道选向阀、快速质量传导的流通化学反应器、高稳定性光度检测器件等关键部件；研究适应不同测量对象的多种消解技术，适应恶劣水质的样品在线预处理技术。

研究基于顺序注射分析技术的多参数集成测量方法。

开发集成预处理、流体控制、不同分析检测模块的在线监测仪器产品。

重金属电化学阳极溶出检测法具有灵敏度高、检测方便、成本低的优势。

重点研究长寿命、工作稳定的电极及其制备技术，工作电极的预处理和在线清洗技术，具有高转化效率的流通池技术，应用于不同场合、高特异性的选择性缓冲液，提高电极工作寿命的样品预处理技术。

研制集成预处理、流体控制、分析检测模块的在线重金属监测产品。

子课题3 水污染事故应急监测装备产品研制
主要研究内容：针对水环境的水华和重金属污染等事故，应用微流控-石英晶体微天平技术体系，研制适用于现场快速监测的仪器装备。

利用QCM高灵敏的质量响应特性，结合微流控芯片分离、富集等效应进行样品的检测。

研制成多通道的微流控芯片和QCM 阵列相结合的分析系统原理样机，以检测水体中多种金属离子。

研制针对水体藻毒素的微流控芯片、QCM检测器以及其与微流控的集成系统，开发研制能在现场快速测定水体中藻毒素的原理样机。

研究微流控芯片分析系统的小型化、模块化；研究微流控分析嵌入式控制系统的小型化、模块化；研制高质量的QCM芯片；集成水中重金属微流控芯片分析模块和控制模块；研制水中重金属现场快速检测微流控-QCM仪器产品样机；集成水中藻毒素微流控芯片分析模块和控制模块，研制水中藻毒素现场快速检测微流控-QCM仪器产品样机。

子课题4 水环境污染源监测装备产品的研制
面向水环境监测国家需求，针对水污染关键指标的现场、快速检测，研究基于微纳米技术和生化传感技术的新型敏感方法，研究提高微纳生化传感器灵敏度、选择性、稳定性的技术途径，发展微纳传感器系统的加工、集成与封装方法，研制出基于微纳敏感电极的总磷、总氮微传感器及样品预处理芯片，突破实用化关键技术，研发总磷、总氮微传感器系统产品样机。

子课题5 水环境现代装备技术转化平台
开展新型环境监测仪器设备和环境技术适用性检测和评估。

研究制定系统的水环境监测仪器设备认证检测技术和评估体系，针对在线、便携、应急等各类水环境监测仪器，研究成套的技术转化规范与标准，形成完整的水环境监测技术转化程序平台。

（四）考核指标
1、水环境监测现代装备发展策略研究报告；
2、编制水环境监测现代装备“准入”制度草案；
3、研制满足水环境质量在线监测的高锰酸盐指数、总磷、总氮、总锰、总铬、六价铬、挥发酚、氰化物的在线顺序注射水质分析仪产品各3套；
4、研制在线监测铅、镉、铜、锌、汞的电化学阳极溶出水中重金属在线分析仪产品3台；铅、镉、铜、锌检测下限1ppb，汞检测下限0.1ppb。

5、水体中藻毒素现场快速测定的微流控-QCM的原理样机及2套产品样机，微囊藻毒素检出限为1μg/L；
6、水体中多种重金属同时测定的微流芯片-QCM传感器检测的原理样机及2套产品样机，重金属(铅、镉、锌、铜、汞) 检测下限满足我国生活饮用水卫生标准。

7、研制出基于微纳敏感电极的总磷、总氮微传感器仪器样机各2套，体积不大于15×10×5cm3，其中敏感单元面积不大于2×2cm2；总磷检测下限0.1mg/L，总氮检测下限0.5mg/L；
8、新型环境监测仪器设备和环境技术适用性检测和评估的研究报告；
9、编制成套的水环境监测技术转化程序的规范草案；
10、申请专利15项；
11、培养水环境监测仪器领域学术带头人1-2人，培养博士、硕士研究生4-6人。

（五）课题实施年限
三年，2010年1月至2012年12月。

（六）课题经费来源及构成
本课题国拨经费不高于1800万元，企业配套经费不低于1000万元，配套经费应已列入企业的资金计划。

承担单位自筹经费不做硬性要求。

（七）其他要求
1、要求申报单位在相关领域达到国内领先或国际先进水平，具有较强的科研开发实力和研究团队，取得了高水平的研究成果；具备开展本课题研究的数据积累、工程实践和前期成果基础；鼓励产学研单位联合申请。

2、要求企业具有从事环境监测仪器研发的技术支撑，并同意出具配套资金的证明。