2019国家科学技术奖拟提名项目公示

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1、2019年度国家科学技术奖拟提名项目公示项目名称稻田镉砷污染阻控关键技术与应用推荐单位广东省科学技术厅完成人李芳柏、黄道友、马义兵、林玉锁、刘晓文、李永涛、刘代欢、刘传平、刘承帅、朱奇宏完成单位广东省生态环境技术研究所中国科学院亚热带农业生态研究所中国农业科学院农业资源与农业区划研究所环境保护部南京环境科学研究所环境保护部华南环境科学研究所华南农业大学永清环保股份有限公司推荐单位意见：我单位认真审阅了该成果提名材料，确认真实有效，相关栏目均符合填写要求。已经进行公示，无异议。第一、该成果服务于国家需求，价值重大。针对我国土壤重金属污染最严重的稻田，历经十余年攻关，以稻米安全

2、为切入点，率先提出了土壤-水稻一体化的镉砷污染阻控的新思路，创建了铁循环调控的镉砷同步钝化技术、硅/硒营养调控的生理阻隔技术，集成了两大核心技术与源头控制等的技术组合，实现了大面积应用。第二、该成果属国内外重大技术创新，原创性得到高度认可。两大核心技术的国内外第一件发明专利均由第一完成人申请，形成的两个专利群的授权发明专利数据与质量均处于行业领先地位。特别是申请了国际发明专利15件，其中9件已经授权。第三、核心技术的先进性得到高度认可。核心技术被多个国家土壤重金属污染治理工程采纳，研发的“降镉灵”等多个产品在全国性的技术比选中名列前茅；铁改性生物质炭产品获我国第一个标注了“

3、适合于砷、镉污染水稻土”的土壤调理剂认证。第四、成果价值得到了学术界与行业的高度认可。总体成果获得省级技术发明奖一等奖2项与科技进步奖一等奖1项共3项，面向全球的企业奖励：大北农科技奖环境工程奖(一等奖)1项，获国家专利奖银奖、优秀奖、广东省专利金奖共3项。鉴于该成果具有重大的国家需要与技术价值，其原创性与先进性得到高度认可，特提名该成果为国家科学技术进步奖二等奖。项目简介：我国耕地土壤重(类)金属污染较严重，导致了突出的农产品质量安全问题，其中第一主粮稻米的重金属超标最为严重，以镉/砷超标为主。稻田特殊的干湿交替过程与大量碳氮养分输入等人类活动，加剧了重金属污染危害。因此

4、，稻田重金属污染治理是亟待解决的重大国家需求。美、日、欧的工程修复模式虽实现了土壤污染治理功能，但长期中断农业生产，不适应我国中轻度污染为主的稻田土壤治理需求，人多地少的国情决定了必须边生产边治理。以酸碱中和、吸附固定为思路的传统技术，带来次生环境风险。该成果基于稻田地球化学特征，历经十余年攻关，率先提出了土壤-水稻一体化的镉砷污染阻控新思路，阐明了稻田养分循环驱动的污染阻控新原理，创建了低成本、高效率、环境友好的阻控技术，优化了技术应用条件，实现了大面积应用。对解决我国稻田重金属污染治理难题、保障农产品安全具有重大意义。取得如下技术创新：(1)针对酸碱中和钝化等传统技术的

5、次生环境风险，大量施铵态氮与尿素显著影响钝化效果，通过长期的基础研究，发现铁循环是调控镉/砷行为的枢纽，硝酸盐还原明显促进铁循环调控，首创了铁循环调控的稻田镉/砷钝化技术，实现了稻田镉/砷污染的高效率、环境友好治理。实际成效：根据上述新原则，研制了铁改性生物质炭“U盾”、铁改性腐殖质“土十调”、养分型钝化剂“袁先生1号”等三个新产品；稻米降镉49.4%，降无机砷35.7%；稻米镉≤0.35mg/kg时，达标率由50%提升至90%；稻米无机砷≤0.30mg/kg时，达标率由60%提升至95%；克服传统技术活化砷的缺陷，突破了其局限于单一重金属钝化的技术瓶颈，增加了土壤有机碳，

6、改良了土壤结构。(2)针对水稻吸收转运镉的能力较强，发现硅与硒具有调控水稻镉代谢的功能，阐明了硅与硒抑制水稻根系吸收、韧皮部转运镉的生理机制；首创了硅与硒营养调控的生理阻隔技术，开拓了稻田镉砷污染治理的新途径。实际成效：研制了硅溶胶“降镉灵”、硒/硅复合“喷喷富”等两个新产品，优化了应用参数；稻米降镉33.7%-37.4%，稻米镉≤0.30mg/kg时，达标率由60%提升至90%。(3)针对中度污染稻田(稻米镉≤0.60mg/kg时)单项阻控技术难以实现稻米90%达标率的难题，根据土壤中镉/砷活性、水稻富集系数等关键参数，创建了以铁循环钝化技术与生理阻隔技术相结合为主，集成

7、源头控制、水肥调控的阻控技术体系。大面积应用，中度污染稻米镉达标率由30%提高至90%。共授权发明专利42件，其中美国、日本、印度等国际发明9件(7件PCT)。共发表论文143篇，其中SCI收录111篇。获省级科学技术奖一等奖共3项、中国专利银奖1项与优秀奖1项、大北农科技奖环境工程奖1项。产品获农业部认证；核心技术已经大规模推广应用，取得了显著的社会经济效益。培养了国家重大项目首席、国家杰青、国家青年拔尖人才共6人次。为实现我国中轻度污染稻田安全生产提供了有力的技术支撑。客观评价：(一)科技成果奖励1.总体成果获