2024年第9期科技资讯

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企业文化

2024年第9期

科技资讯

2024年9月 第9期

经营理念：

   持续满足客户需求

企业目标：

   重金属污染防治领域的领航者

核心价值观：

   艰苦奋斗  共创共享

企业精神：

   专业 创新 务实 高效

人才理念：

   人品第一  德才兼备

政策法规

目录

CONTENTS

· 黑臭水体为何“又黑又臭”？该怎么治理？

· 一图读懂 | 长沙全力建设全球研发中心城市一周年成果

热点资讯

· 国务院：鼓励国内急需的节能降碳、环境保护、生态治理等

  技术和服务进出口

· 一图读懂 | 《生态环境部门进一步促进民营经济发展的若干措施》

· 一图读懂 | 《新污染物生态环境监测标准体系表（2024年版）》

· 环保“活着就好”？数字化或成为破局“利器”

· 2024水处理重磅政策分析：四大趋势，关注水行业发展 “破局出口”

· 163家环保上市公司半年报：两极分化严重，榜首与榜尾营收

   相差1000倍！

市场动态

行业创新

· 突破性过滤技术问世，可清除水中多种持久性污染物

· 超滤膜表面原位生长亲水-疏水纳米域增强抗污染性

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微课堂

· 铼产业发展情况浅谈

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各省、自治区、直辖市人民政府，国务院各部委、各直属机构：

服务贸易是国际贸易的重要组成部分和国际经贸合作的重要领域，在构建新发展格局中具有重要作用。加快发展服务贸易是扩大高水平对外开放、培育外贸发展新动能的必然要求。为创新提升服务贸易，以高水平开放推动服务贸易高质量发展，加快建设贸易强国，经国务院同意，现提出以下意见。

以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，全面贯彻党的二十大和二十届二中、三中全会精神，完整准确全面贯彻新发展理念，加快构建新发展格局，着力推动高质量发展，统筹发展和安全，以服务开放推动包容发展，以服务合作促进联动融通，

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国务院办公厅关于以高水平开放推动服务贸易高质量发展的意见

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国务院：鼓励国内急需的节能降碳、环境保护、生态治理等技术和服务进出口

9月2日，国务院办公厅印发《关于以高水平开放推动服务贸易高质量发展的意见》，其中指出，助力绿色低碳发展，大力发展绿色技术和绿色服务贸易，研究制定绿色服务进出口指导目录。鼓励国内急需的节能降碳、环境保护、生态治理等技术和服务进口，扩大绿色节能技术和服务出口。加强绿色技术国际合作，搭建企业间合作平台。

以服务创新培育发展动能，以服务共享创造美好未来，加快推进服务贸易数字化、智能化、绿色化进程，推动服务贸易规模增长、结构优化、效益提升、实力增强，为建设更高水平开放型经济新体制、扎实推进中国式现代化建设作出更大贡献。

（九）支持专业服务贸易发展。拓展特色服务出口，促进知识产权、地理信息、人力资源等服务贸易集聚发展，支持金融、咨询、设计、认证认可、法律、调解、仲裁、会计、语言、供应链、标准化等专业服务机构提升国际化服务能力，培育新的服务贸易增长点。加快发展教育服务贸易，扩大与全球知名高校合作，在华开展高水平合作办学。

（十）鼓励传统优势服务出口。进一步完善支持文化贸易高质量发展的政策措施。推动中国武术、围棋等体育服务出口。促进中医药服务贸易健康发展，积极发展“互联网+中医药服务贸易”。支持中华老字号等知名餐饮企业开展中餐品牌国际化经营，提升中华餐饮文化国际影响力。积极运用数字技术、人工智能等创新服务供给，提升服务业国际竞争力。

（十一）促进服务贸易与货物贸易融合发展。优化保税监管模式，支持各地区依托综合保税区开展“两头在外”的研发、检测、维修、文物及文化艺术品仓储展示等业务。推动服务贸易与高端制造业融合发展，在生物医药、飞机、汽车、工程机械等领域细化出台专项政策举措，支持制造业企业对外提供具有国际竞争力的专业化、综合性服务。

三、促进资源要素跨境流动

（八）推动数据跨境高效便利安全流动。在具备条件的地区开通国际互联网数据专用通道。支持在国家数据跨境传输安全管理制度框架下，建立高效便利安全的数据跨境流动机制，高效开展重要数据和个人信息出境安全评估，优化服务贸易数字化发展环境。

（四）提升服务贸易标准化水平。实施服务贸易标准化行动计划，加快制定服务贸易领域标准。开展服务贸易标准国际化工作，鼓励在具备条件的领域采用国际通用标准。

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准，简化许可审批程序，提高监管政策透明度，降低跨境服务贸易成本。研究开展服务提供者认证工作。

（十五）创新支持政策措施。充分利用中央和地方现有资金渠道以及服务贸易创新发展引导基金等相关基金，创新支持方式，推动服务贸易发展。拓宽企业融资渠道，鼓励金融机构推出适应服务贸易特点的金融服务。优化出口信贷，运用贸易金融、

股权投资等多元化金融工具加大对企业开拓国际服务贸易市场的支持力度。加大出口信用保险支持力度，扩大服务贸易领域覆盖面，对符合条件的中小企业适当优化承保方式，提高保险服务便利化水平。落实好服务出口增值税零税率或免税等现行相关税收政策。支持高校加强服务贸易相关学科专业建设，促进服务贸易智库建设，加强服务贸易专业人才培训。

（十三）深化服务贸易国际合作。实施服务贸易全球合作伙伴网络计划，巩固重点合作伙伴，积极开拓新兴市场。加强同共建“一带一路”国家服务贸易和数字贸易合作，在金砖国家、上合组织等机制下进一步扩大合作领域，拓展服务贸易多双边和区域合作。引导发挥地方资源优势，支持有条件的地区建设服务贸易国际合作园区。

（十四）建立健全服务贸易促进体系。鼓励各地区建立健全促进服务贸易发展的机制。加强服务贸易中介组织能力建设，充分发挥驻外机构作用，完善境外贸易促进网络，提升境外服务水平。完善国际商事争端预防与解决组织功能，健全海外知识产权维权援助机制。充分发挥中国国际服务贸易交易会等重要展会平台作用，不断提升展会知名度和影响力，推动构建龙头引领、各具特色、科学发展的服务贸易市场化展会格局。

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（十二）助力绿色低碳发展。大力发展绿色技术和绿色服务贸易，研究制定绿色服务进出口指导目录。鼓励国内急需的节能降碳、环境保护、生态治理等技术和服务进口，扩大绿色节能技术和服务出口。加强绿色技术国际合作，搭建企业间合作平台。

（十六）强化服务贸易区域合作。发挥京津冀、长三角、粤港澳大湾区及成渝地区双城经济圈等区域优势，建设区域性服务贸易发展公共平台。提升东部地区引领带动作用，培育一批服务贸易标杆城市。支持中西部与东北地区构建内陆多层次开放平台，推动优势特色服务贸易创新发展。鼓励建立服务贸易跨区域协作机制，促进资本、人才、技术、数据等资源要素高效合理流动。

来源：北极星大气网

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一图读懂 | 《生态环境部门进一步促进民营经济发展的若干措施》

来源：生态环境部

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一图读懂 | 《新污染物生态环境监测标准体系表（2024年版）》

来源：生态环境部

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黑臭水体为何“又黑又臭”？该怎么治理？

来源：生态环境部

热点资讯

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一图读懂 | 长沙全力建设全球研发中心城市一周年成果

来源：科技湖南

数字化环保是互联网技术与环境信息化相结合的概念。它是借助物联网技术，把感应器和装备嵌入到各种环境监控对象(物体)中，通过超级计算机和云计算将环保领域物联网整合起来，可以实现人类社会与环境业务系统的整合，以更加精细和动态的方式实现环境管理和决策的智慧。

“数字化环保”也可以理解为，以环保为核心，由基础应用、延伸应用、高级应用和战略应用的多层环保监控管理平台集成，将信息、网络、自动控制、通讯等高科技应用到全球、国家、省级、地市级等各层次的环保领域中，进行数据汇集、信息处理、决策支持、信息共享等服务，实现环保的数字化。

数字化在环保领域应用结合已经不是什么新鲜事了，早在90年代，“数字化环保”就已经开始提出。

2016年，环境保护部印发了《生态环境大数据建设总体方案》，将数字化环保送上了“风口”。这一举措标志着环保领域开始重视并应用数字化技术，从而推动了环保行业的数字化转型。2022年，国务院发布《关于加强数字政府建设的指导意见》，提出全面推动生态环境保护数字化转型，提升生态环保协同治理能力，建立一体化生态环境智能感知体系，打造生态环境综合管理信息化平台，强化大气、水、土壤、自然生态、核与辐射、气候变化等数据资源综合开发利用，推进重点流域区域协同治理。

近日，中央网信办等十部门联合印发《数字化绿色化协同转型发展实施指南》。其中指出，各地方政府和相关部门在行业主管部门指导下，要增强本地区生态环境数字化治理能力，强化跨区域流域海域生态环境协同保护，建立和完善应对气候变化管理服务，以高水平的数字生态环境治理方式助力数字生态文明建设。

可以看出，推进数字化发展是我国开展节能降碳工作的重要一环，数字时代的格局正在加速重塑，其中数字化在环保领域应用也是国家推进数字化建设重要一面。

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一、环保产业新业态，数字化为重点

二、“数字化”加持环保治理

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环保“活着就好”？数字化或成为破局“利器”

随着数字化环保不断发展，生态环境部门借助大数据、云计算、人工智能等技术通过信息数字化，辅助政府更好开展管控及治理协作工作。

在2024年全国生态环境保护工作会议上，依然强调加强生态环境科技平台建设，打造生态环境领域战略科技力量，促进生态环境科技成果转化，拓展数字技术应用。

7月18日，国家财政部发布《关于节能节水、环境保护、安全生产专用设备数字化智能化改造企业所得税政策》，支持企业在节能节水、环境保护和安全生产专用设备领域开展数字化、智能化改造。

同时，新一轮以绿色、低碳为特征的科技和产业变革与构建环保产业新业态正在交汇，数字化将是重点。

当今，数字化浪潮已席卷全球，环保行业作为生态环境和可持续发展的重要领域，其数字化发展尤为重要。然而，环保企业在推进数字化转型的过程中却面临着诸多困境。

数据收集和处理是行业面临首要挑战，生态环境大数据来源复杂多元，原始数据格式、类型和算法标准不统一，导致数据采集、有效集成、精炼统一等数字化难题。

环保行业的技术含量高，产品和服务复杂多样，涉及水处理、空气净化、固废处理等多个细分领域。这种高度的专业性和复杂性使得环保企业在数字化转型过程中需要面对多样化的技术需求。智能设备、物联网、大数据等前沿技术的应用不仅需要大量的资金投入，还需要专业的技术人才进行研发和维护。对于许多中小型环保企业来说，这无疑是一道难以逾越的门槛。

环保行业的监管政策相对滞后，缺乏针对数字化转型的明确标准和规范。如生态环境数据确权、数据泄露责任认定、数据安全保护、数据区域协同等法律法规不完善，导致企业在推进数字化转型过程中缺乏明确的指导和支持，容易陷入盲目探索和试错的境地，还可能增加企业的合规成本和风险。

企业数字化转型绝非易事，面临三类问题：企业自身数字化积累不够、转型战略推进能力不足导致企业难以实现全方位深层

1.水质监测与资源循环利用

对水质的实时监测和精准预警，不仅有助于及时发现污染事件，还可以提供详细的污染来源和扩散路径分析。数字技术应用于污水处理和再生利用的过程，实现水资源的循环利用，通过优化处理工艺和提高处理效率，可以降低处理成本。

通过引入物联网、大数据、人工智能等先进技术，实现了对固废的智能化管理和监督‌。例如，在固废处理领域，瀚蓝打造“无废城市大脑”，利用数字化手段对固废处理各个环节进行统计分析和监控，实现全产业链数据互通、全过程监控管理及固体废弃物溯源，降本增效的同时，提升固废全产业链综合资源利用率、提升管理科技含量和监管效率。

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三、数字化环保发展“困境”

从市场表现来看，当前我国环保产业正处于大规模基建热潮退去之后的调整期，同时国家“双碳”目标的推进，绿色化、低碳化提速发展，发力低碳化、数字化，将是探索形成环保产业新质生产力的关键。

在数据监测方面，格兰富通过GIS御水智智能监测平台结合AI人工智能和数字化服务，实现了实时监控、远程控制、故障预测和系统优化等智慧管理的同时，大大提升节能减排效率。

在数据体系建设方面，粤海水务的“智慧水务”高新技术体系在全国先行起步，携手全国科技头部企业，打造了“鲲鹏智慧水务联合创新实验室”，共建国产化水务产业生态，合作开发“智慧水务”一体化解决方案及云平台，推动大数据、人工智能、数字孪生等新一代信息技术与节水技术、管理及产品的深度融合，推进前沿技术在智慧水利水务领域的创新研发与应用。

在数字化平台建设方面，北控水务在2024年中期业绩报告中指出，北控水务构建杭州北水云服科技有限公司（“北水云服”）。

北水云服则是服务型产品的载体，通过建立数字化生态化平台，接入服务型产品，并根据资产端需求，链接专业化公司群。

次变革；基础设施购买、运维保障、系统研发、服务支持等现实投入要求导致企业“转不起”；数字化程度不均衡、开放意愿不一致、数据标准口径不统一等问题，导致企业“转不动”，这些问题都需要解决。

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四、布局数字化要“紧追”

在全面布局数字化建设方面，武汉东湖高新集团股份有限公司拟出资人民币20亿元设立全资子公司“武汉东湖高新数字科技发展有限公司（简称“高新数科”），作为公司数字科技业务发展平台。

可以看出，环保行业正走向生产智能化、工艺装备化、设备集成化、监测数据化和管理信息化的智慧化发展道路。

目前环保行业发展变缓，从“跑马圈地”时代进入“精耕细作’时代，在最新披露的2024年中期报告中，很多环保企业出现营收、净利润双“下滑”现象，可见环保企业“日子不好过”，那企业该怎么办呢？数字化或可成为破局“利器”。

国家对于数字化工作推进，将促使环保行业数字化转型将步入快车道，数字化、智能化技术在环保行业的应用，可提高环境保护的效率和准确性，降本增效，促进资源循环，成为推动行业转型升级的重要力量。

这场转型不仅将推动环保行业实现更高效、更环保的发展模式，还将为全社会带来更加宜居、可持续的环境。作为环保行业的从业者或关注者，期待着数字环保在保护地球、推动经济高质量发展和生态环境高水平保护中发挥更大的作用。

五、结语

来源：北极星水处理网

3月13日，国务院发布《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》，提出以供水、污水处理等为重点，分类推进更新

1月12日，生态环境部、农业农村部联合发布《关于进一步推进农村生活污水治理的指导意见》，鼓励以县级行政区域为单元，推动专业化市场主体为主具体负责城乡生活污水处理设施建设和运行管理，并逐步将不同时期、不同主体建设的农村生活污水处理设施及收集系统纳入统一运维范围。

鼓励有条件的地区推行城乡污水处理统一规划、统一建设、统一运行、统一管理。

环保行业发展与国家及各区域政策支持密不可分，水处理行业的政策导向及财政支持，对水治理项目的开展产生重大影响。

在2024上半年，国家共出台25项与水处理相关政策，进一步推动农村生活污水治理，开展城市更新，加强管网建设等。这些政策将会对未来水处理开展项目、实现收益产生深刻的影响。

本分着重分析2024年上半年国家发布水相关重磅政策4大主要特点，以期为判断下半年市场走势提供有益借鉴。

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一、推进农村生活污水统一运行管理

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2024上半年水处理重磅政策分析：四大趋势，关注水行业发展“破局出口”！

二、推动水设备更新

2023年11月8日，国务院发布的《关于规范实施政府和社会资本合作新机制的指导意见》(简称“115号文”)，最大程度鼓励民营企业参与，同时明确规定民营企业参与的特许经营新建（含改扩建）项目，污水处理项目、污水管网项目民营企业股权占比原则上不低于35%的项目。

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四、鼓励民营参与，特许经营办法全面落地

该政策发布后三个月内，24个省陆续出台关于推动大规模设备更新相关政策，均涉及到污水处理设备更新方面。

三、加强污水管网建设

3月18日，住房城乡建设部、生态环境等5部门发布《关于加强城市生活污水管网建设和运行维护的通知》，提出到2027年，基本消除城市建成区生活污水直排口和设施空白区，城市生活污水集中收集率达到73%以上，城市生活污水收集处理综合效能显著提升。

同时从2024上半年市场交易情况来看，发现大额交易中均涉及管网建设。（可见中央督察和政策双向推动，2024水处理领域走势良好！）

改造。推进各地自来水厂及加压调蓄供水设施设备升级改造。加快推进城镇生活污水垃圾处理设施设备补短板、强弱项。推动地下管网等城市生命线工程配套物联智能感知设备建设。

来源：北极星水处理网

鼓励民企参与是PPP新机制核心重点之一。

从净利润看，163家环保上市公司，上半年合计实现归母净利润215亿元。其中123家企业实现盈利，69家企业净利润增长，占比约42.3%，近六成企业净利润下滑。

净利润超10亿的企业有三家分别为光大环境、伟明环保和北控环境，光大环境以22.39亿元的净利润排名首位。

从营收来看，163家环保上市公司，上半年合计创造营业收入2465亿元，同比下降1.63%。其中79家企业营收增长，占比约48.5%。超半数企业营收下滑。

营收在50-100亿元之间的企业有6家，100亿元以上的4家分别为格林美、光大环境、北控水务和浙富控股。从营收金额看，榜首的格林美173.4亿元，而末尾的*ST京蓝营收仅为1444万元，前者是后者的1200倍之多。

大部分企业营收主要在0-10亿之间。18家企业营收降幅在10-30%，5家企业降幅在50%以上，*ST京蓝营收降幅最大达85.85%。与之相对，金圆股份以187.38%的增幅位居榜首。详情如下图所示。

棋至中局，又到半年报集中披露的时间段。据北极星环保网不完全统计，截至目前，已有163家环保上市公司陆续披露半年报，“期中考”成绩一目了然。

整体来看，环保企业业绩两极分化严重：有的企业营收117亿元，有的企业还不到两千万；有的企业净赚十几亿，有的企业亏损十几亿。

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163家环保上市公司半年报：两极分化严重，榜首与榜尾营收相差1000倍！

二、环保企业谁在挣钱？

一、环保企业挣不挣钱？

70家企业的净利润在0-1亿元之间，占比高达43%。40家企业亏损，亏损最为严重的是东方园林，亏了11.3865亿。37家企业降幅在30-100%之间，17家企业降幅在100%以上，净利润最高降幅高达-10924%。

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三、环保企业还能挣钱吗？

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四、环保企业如何破局

3、聚焦主业，强化产业链延伸。持续发展壮大并做精主业，储备和实施以主业为聚焦的产业链延伸业务，积极拓展协同业务，增强企业盈利能力。

2024年上半年光大环境上半年围绕固废、泛水和清洁能源三大领域，巩固优势主业，强化产业链延伸，积极拓展协同业务，推动轻重资产业务平衡发展，共投资落实8个新项目，总投资额约人民币16.11亿元，涉及污水处理、生物质综合利用、零碳园区建设、储能等领域；新签署各类轻资产业务，合同总额约人民币3.92亿元。

4、加强合作，提升抗风险能力。随着产业的不断发展，环保产业逐渐步入竞合时代。

基于优势互补的央国企与民企的合作将在未来愈发明显。通过合作，环保企业实现优势互补，强强联合，达到双赢甚至多赢的效果。与此同时，企业还通过合作提升企业乃至全产业链资源配置和发展的效率，并以双方的合作为基础，为未来创造机会提供更多可能。

五、结语

来源：北极星大气网

上图所示为滤波器的示例。左侧的纳米级图像显示过滤器厚度只有 500 纳米，两张照片显示了圆形过滤器也是柔性的。

他们发现，纤维素的电荷也赋予了它很强的抗菌特性。这是

PFAS 化学物质广泛存在于各种产品中，包括化妆品、食品包装、防水衣物、消防泡沫和不粘锅涂层。最近的一项研究仅在美国就发现了 5.7 万个被这些化学物质污染的地点。美国环境保护署估计，PFAS 修复每年将花费 15 亿美元以满足要求将饮用水中化合物含量限制在万亿分之 7 以下的新法规。

“PFAS 和类似化合物的污染实际上是一个非常大的问题，目前的解决方案可能只能部分有效地或经济地解决这个问题。”Zhang 表示，“这就是为什么我们提出了这种基于蛋白质和纤维素的、完全天然的解决方案。”他说。

Marelli 指出，“我们偶然进入了这个项目。”使这种过滤材料成为可能的最初技术是由他的团队开发的，但最初完全是为了一个不相关的目的 —— 为了设计一个标签系统，以应对劣质假冒种

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当今技术中使用的化学物质导致的水污染正在全球范围内迅速成为一个日益严重的问题。美国疾病控制与预防中心最近的一项研究发现，98% 接受检测的人体内都有可检测的 PFAS，这是一类特别持久的化合物，也被称为“永久化学物质”。

麻省理工学院的研究人员开发出一种新的过滤材料，可能为这一顽固的污染问题提供一种基于自然材料的解决方案。这种材料基于天然丝和纤维素，能够去除各种持久性化学物质以及重金属。而且，其抗菌特性有助于防止过滤器被污染。

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突破性过滤技术问世，可清除水中多种持久性污染物

子的泛滥。他的团队设计了一种方法，通过环境友好的、水基滴铸法在室温下将丝蛋白加工成均匀的纳米晶体或“纳米纤维”。

Zhang 建议他们的新型纳米纤维材料可能在过滤污染物方面有效，但最初单独使用丝纳米纤维的尝试并未成功。团队决定尝试添加另一种材料：纤维素，这是一种丰富的资源，可以从农业木浆废料中获得。研究人员使用了一种自组装方法，将丝蛋白悬浮在水中，然后通过插入纤维素纳米晶体的“种子”将其模板化为纳米纤维。这使先前无序的丝分子沿着这些种子排列在一起，形成具有独特新特性的混合材料。

通过将纤维素集成到可以形成薄膜的丝基纤维中，并调节纤维素的电荷，研究人员在实验室测试中生产出了一种在去除污染物方面非常有效的材料。

三、实验设计

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一个重要的优势，因为过滤膜失效的主要原因之一是被细菌和真菌污染。研究人员表示，这种材料的抗菌特性应该能够大大减少这种污染问题。

“在提取金属离子和这些新兴污染物方面，这些材料在水过滤中提取金属离子和这些新兴污染物方面，确实可以与当前的标准材料竞争，甚至在某些方面超越它们。”在实验室测试中，这些材料能够比当前使用的标准材料、活性炭或颗粒状活性炭从水中提取出数量级更多的污染物。

虽然这项新工作只是一个概念验证，Marelli 说，团队计划继续致力于改进该材料，特别是在耐用性和原材料的可获得性方面。虽然使用的丝蛋白可以作为丝纺织业的副产品获得，但如果要将这种材料规模化以满足全球水过滤的需求，供应可能不足。此外，其他蛋白质材料可能会以更低的成本实现相同的功能。

Zhang 说，最初这种材料可能会用作点式过滤器，可以安装在厨房水龙头上。最终，它可能会规模化，以提供市政供水的过滤功能，但只有在测试证明这不会对水源造成污染风险后才能实现。但他指出，这种材料的一个巨大优势是，丝和纤维素成分都被认为是食品级物质，因此不太可能造成污染。

“目前市面上大多数的常规材料都集中在一种污染物或解决单一问题，这项技术将可能是第一批同时解决所有这些问题的技术之一。”

来源：北极星大气网

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超滤膜表面原位生长亲水-疏水纳米域增强抗污染性

一、研究背景

膜分离技术在水处理领域发挥着重要作用，尤其是在海水淡化、饮用水处理和废水再利用等方面。然而，膜污染问题仍然是限制其效率和寿命的关键因素。目前研究者通常采用表面亲水改性以减小膜表面和污染物之间的疏水-疏水相互作用来减轻膜污染，但近期研究表明，亲水性污染物由于氢键和偶极相互作用等也会导致膜污染。因此，本研究旨在通过在膜表面构建分子尺度的亲水-疏水纳米域，以期降低在超低压超滤过程中由亲水和疏水成分引起的膜污染。

二、创新点

本研究的创新点在于开发了一种新型的聚砜(PSF)超滤膜，通过有机自由基引发，在聚砜膜表面原位生长一层纳米级的水凝胶层，该亲水-疏水纳米域对于减小超低压超滤过程中由疏水和亲水成分造成的膜污染有着至关重要的作用。与传统的表面改性方法相比，这种方法能够在不显著增加膜阻力的前提下，有效降低膜与污染物之间的相互作用，显著提高膜的抗污染性能。

图1 聚砜膜上原位生长的亲水-疏水纳米域水凝胶层的制备流程图

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本研究采用有机自由基引发的界面聚合技术，在聚砜超滤膜表面原位生长一层超薄的亲水-疏水纳米域水凝胶层。首先，将含有交联剂（PEGDA）和亲水单体（MDSA）的溶液涂覆在聚砜（PSF）膜表面，然后将含有光引发剂（HCPK）和疏水单体（HFBM）的溶液涂覆在上述膜表面，在UV照射下，HCPK分解产生有机自由基，引发PEGDA、MDSA和HFBM单体在水-有机相界面上聚合形成具有亲水-疏水纳米域的复合水凝胶层。随后对膜进行表征、过滤性能测试、动态污染物粘附监测等，进一步确定膜的性能。

SEM图像显示了PSF膜表面的微观结构，以及在PSF膜表面原位生长亲水-疏水纳米域水凝胶层后的表面变化。如图2A，原始PSF膜表现出典型的不对称结构，具有致密的表层和孔结构层。PSF-MDSA膜引入亲水单体后形成了厚度为20nm的水凝胶层，而PSF-MDSA-HFBM膜表面的水凝胶层为40nm，厚度的增加可能归因于添加的HFBM单体增加了水凝胶层中交联组分的数量。且随着亲水和疏水单体的引入，膜的孔密度和直径呈现减小的趋势（图2B），表明亲水和疏水纳米域的形成对膜表面的特性存在影响。此外，如图2C所示，PSF膜具有较为粗糙的表面，但随着水凝胶层的生长，膜表面逐渐变得光滑，表明随着HFBM单体的添加，聚合位点（HFBM中的C-C键）增加，导致形成具有更光滑形态的水凝胶层，从而获得光滑的膜表面。

四、实验结果

行业创新

如图4A-C所示，相较于PSF膜和PSF-MDSA膜，PSF-

与PSF膜相比，观察到PSF-MDSA膜表面上增加了1720 cm−1（图3A）和1038 cm−1（图3B）处的吸收峰，分别对应C=O和-SO3-的伸缩振动，表明羰基和磺酸基成功交联到膜表面上。在PSF-MDSA-HFBM膜表面还观察到疏水基团（-CF2，1207 cm-1）的伸缩振动（图3C）。与PSF-MDSA膜相比，观察到PSF-MDSA-HFBM膜的C=O和-SO3 -峰的吸收波数发生红移。表明在不同化学组成下，由于C=O和-SO3-的键能变化而导致吸收波数偏移，同时也证实了PSF-MDSA-HFBM膜表面上亲水单体和疏水单体的化学交联。利用XPS谱图进一步鉴定膜表面的官能团，相比于PSF膜的（图3D），在PSF-MDSA膜表面上还观察到了C=O（288.2 eV）和C-N（285.2 eV）基团的键（图3 E），在PSF-MDSA-HFBM膜表面观察到C-N（-NR4+基团）和C-F键（-CF2基团）同时出现在膜表面（图3F），进一步表明亲水性和疏水性单体成功在水凝胶层发生化学交联。如图3I所示，水凝胶的

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图3 ATR-FTIR光谱的波数范围为（A）1700 -1780 cm-1对应C=O伸缩振动；（B）1025 -1060 cm-1对应-SO 3-伸缩振动；（C）1170-1250 cm-1对应C-F伸缩振动；（D）PSF膜、（E）PSF-MDSA膜和（F）PSF-MDSA-HFBM膜的XPS C1 s芯能级光谱；（G）F和（H）S元素在自支撑的2.5wt% MFDSA-2.5wt% HFBM水凝胶表面上的XPS扫描图像；（I）在256个不同位置的自支撑2.5wt% MFDSA-2.5wt% HFBM水凝胶的拉曼光谱，波数为920至1010 cm-1。

图2 （A）PSF、PSF-MDSA和PSF-MDSA-HFBM膜的横截面结构的SEM图像（插入的TEM图像）；（B）表面形态的SEM图像；（C）AFM图像。

256个不同位置的相似拉曼峰和强度进一步证实水凝胶层的化学组成是均匀的。

图4 在（A）十二烷（水包油乳液）、（B）500 mg L-1BSA溶液和（C）200 mg L-1HA溶液的过滤过程中，水通量发生变化。通过调节跨膜压力，将不同膜的初始水通量控制在8.2 L m-2h-1。用去离子水对污染膜清洗3次。再用（D）5 mg L-1十二烷（水包油乳液）、（E）5 mg L-1BSA溶液和（F）5 mg L-1HA溶液测试表面流动电位期间膜表面上的污染物覆盖率。污染物覆盖率通过图S19中的表面流动电位的结果计算。

为了进一步表征膜的抗污染性，文章通过动态污染物粘附过程中膜表面流动电位的变化计算污染物在膜表面的覆盖率（图4D-F）。在1h污染物粘附过程结束时，PSF膜在十二烷、BSA和HA污染下的覆盖率分别为0.10±0.010、0.13±0.013和0.35±0.021，附着污染物的面积最大，污染最严重。而PSF-MDSA-HFBM膜表面的污染物覆盖率始终最小，可能是由于该纳米域结构能够减少污染物与膜表面的相互作用，进一步证实具有亲水-疏水纳米域的膜具有最佳防污性能，从而减少膜污染。

图5 通过AFM的力-距离曲线计算膜表面与（A）十二烷、（B）BSA和（C）HA污染物之间的粘附力分布（图S20）。这些图涉及膜表面和用锚定不同污染物的二氧化硅微球改性的AFM探针之间的相互作用。选择膜表面上的六个不同位置用于力测量，并且在每个位置上至少测量六次。

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利用原子力显微镜（AFM）测量膜表面与不同污染物（十二烷、BSA和HA）之间的粘附力。观察到PSF膜与污染物的粘附力最大（图5A-C），而PSF-MDSA-HFBM膜粘附力最小，表明亲水-疏水纳米域的构建可明显减小膜对污染物的吸附，究其原因可能是PSF-MDSA-HFBM膜表面与污染物之间存在排斥相互作用。

MDSA-HFBM膜在过滤过程中始终具有最高的通量。其在十二烷、BSA和HA溶液污染后的水通量比PSF膜提高了3.0±0.2、3.0±0.2和2.8±0.3 L m-2 h-1，表明改性之后聚砜膜的抗污染能力有一定的提升，且对不同亲水程度的污染物具有稳定的抗污性能。HFBM膜的通量与其初始通量相当，同样证实了具有亲水-疏水纳米域的膜有较好的抗污染性和优异的污染释放能力。

本研究通过有机自由基引发的界面聚合，原位生长具有亲水-疏水纳米域水凝胶层的PSF膜，该改性后的膜与污染物之间的偶极相互作用减弱，对不同亲水程度的污染物保持较好的疏水性，表现出较高的水通量和低的吉布斯自由能，有效提升了膜的抗污染性能，为减轻超低压超滤过程中由疏水和亲水成分造成的膜污染提供了一种可行的策略。此外，该文章在分子水平上精确控制膜表面化学组成和结构分布，以此优化膜的性能，为未来膜材料的设计提供了新的思路和方向。

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五、总结与启发

通过XDLVO理论进一步分析膜与污染物的表面自由能，进而探究二者的相互作用。结果显示（图6A），相比于PSF膜，PSF-MDSA膜电子供体参数增加到6.90mJ 。

图6 (A)PSF、PSF-MDSA和PSF-MDSA-HFBM膜的表面能参数。膜表面能由非极性分量γLW、电子受体参数γ+和电子供体参数γ−组成。膜表面与（B）十二烷、（C）BSA和（D）HA之间粘附的吉布斯自由能。污染物/膜粘附的吉布斯自由能（ΔGfm，sum）是污染物/膜粘附的Lifshitz−van der

Waals相互作用（ΔGLW fm）和酸碱相互作用（ΔGAB fm）的总和。

m-2，因为MDSA含有亲水的磺酸基团(-SO3-)，其具有很强的极性，能够提供电子对，从而增加膜表面的电子供体参数。PSF-MDSA-HFBM膜由于引入疏水单体，通过化学交联固定在膜表面时，会降低膜表面的总体非极性分量（γLW）。膜表面与十二烷、BSA和HA之间粘附的吉布斯自由能（图6B-D）显示，PSF-MDSA-HFBM膜与三种污染物都呈现出最低的的吉布斯自由能，主要是由于其表面的亲水-疏水纳米域结构，该结构通过优化表面粗糙度、减弱偶极-偶极相互作用等减小膜与污染物的相互作用，表现出最佳的抗污染性能。

来源：膜科学与工程

二、铼的储量

一、铼的用途

  目前，国内金属铼价格在1200～1500万元/吨（均价在1300万元/吨左右），铼酸铵价格在330～430万元/吨（均价在400万元/吨左右）。正是由于铼的稀缺性、不可替代性、战略性和价格昂贵，使其越来越受到重视，尤其是美国、西欧、澳大利亚、日本、俄罗斯等国家和地区，美国、澳大利亚已将铼列为关键矿产，并且提升到国家发展战略高度。

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前言：铼（Re）具有高强度、高抗蠕变性、较好的热疲劳性、较强的耐腐蚀性和耐磨性等优异性能，是航空航天领域火箭、卫星、飞机等发动机超耐热部件的重要改性剂材料，是国防科技重要的战略资源，在现代工业中具有其他金属无法替代的作用。铼是我国当前推进“新型工业化”和解决“卡脖子”问题的急需而短缺的战略性矿产资源之一，我国每年需要从国外进口50%的铼，我省白银集团、金川集团具有铼产品的生产能力，铼产能（金属含量）达到4.5吨、约占全国30%（15吨），年产值达到0.63亿元、约占全国30%（2.1亿元）。

铼的熔点高达3180℃，是仅次于钨（W）的难熔金属元素，而金属镍（Ni）的熔点仅为1455℃，因此铼非常适用于制备工作环境苛刻的航空发动机零部件。全球约90％的铼用于生产高温合金，其中79％用于航空航天的高温合金；另有9％的铼与铂组成铂-铼催化剂用于石油重整催化剂，但近年来，作为催化剂使用价格高昂，因此应用在催化剂行业的铼酸铵逐步减少。铼主要应用于航空航天、石油化工、冶金工业、医药等其他用途。

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铼产业发展情况浅谈

二、国内总量。据网络报道，中国铼保有储量237吨，资源量约580吨，中国的铼储量占全球比例仅为9%左右，几乎全部伴生、

铼产品主要有铼酸铵、高纯铼粉、铼条、铼粒等。铼主要从铜和钼冶炼的废酸中提取，与精矿中铼的含量关系密切。提取工艺为冶炼废酸（铼含量10毫克/升及以上就有回收价值）至粗制铼酸铵，粗制铼酸铵精制提纯、还原获得最终产品高纯铼条（粉）。

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于钼矿、铜矿床中。主要分布于陕西（44.3%）、河南（12.7%）、黑龙江（31.6%）、安徽、云南等省，如陕西洛南黄龙铺钼矿、安徽泾县湛岭钼矿、云南河口铼矿、河南栾川钼矿等。

三、国内铼产业发展

一、全球总量。铼的储量极其稀少，且没有独立矿物存在，主要伴生在辉钼矿和铜矿中，从钼和铜的冶炼过程中回收。根据美国地质调查局(USGS)发布的数据，全球探明的铼储量2500吨左右，并且资源分布十分不均。从分布国家看，铼探明储量主要分布在智利、美国、俄罗斯、哈萨克斯坦、亚美尼亚、秘鲁、加拿大、中国、波兰、乌兹别克斯坦这10大铼矿资源国。全世界每年铼产量（金属含量）仅有40多吨，智利是世界上最大的铼供应国，储量和产量几乎占据了全球的一半。

（二）金川集团。金昌本部铜精矿含铼很低，铼进入烟尘量更少，尚未建提铼工艺。广西公司于2017年底建成5吨/年铼酸铵项目（源自进口铜精矿），初期由于国内市场需求差，市场认可度低，产品处于滞销局面。2020年开始伴随国内需求的激增，以及市场的开拓，铼酸铵销量大幅增加，主要客户为湖南元极、北京兴荣源及中科院沈阳金属所等。

据金川集团提供，2023年预计全国金属铼、铼合金、铼板等主要铼酸铵终端产品产能共计约15吨，其中国家收储大概7吨，金属铼、铼合金以及铼板产量与铼酸铵需求比为1:1.6。我省铼资源极少，铼产业起步较晚，但发展较快，铼生产企业主要有白银集团和广西金川。

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（一）白银集团。从哈萨克斯坦进口的高铼铜精矿中伴生的铼，每年都有2吨左右随烟气进入硫酸系统洗涤污酸中。为了实现综合回收，集团成立攻关团队，改造升级铼酸铵生产线，于2022年6月开工建设1.5吨/年高纯铼条制备项目，今年3月份建成投产。项目铼综合回收率大于97%，高纯铼条纯度达到99.99%以上，满足涡轮叶片生产需求，产量达到每天6千克，预计今年产量达到200多千克。高纯铼条项目目标市场定位是镍基高温合金涡轮叶片生产企业，潜在客户主要是中航航发北京航空材料研究院（621所）、炼石航空、西北有色金属研究院等单位。

国内铼生产企业主要如下：

（二）高纯铼产品尚未进入供应商名单。因中航航发北京航空材料研究院、炼石航空、西北有色金属研究院等涡轮叶片生产企业对高纯铼料供应商检验标准苛刻，并形成了完整的供应链，审核周期和准入条件严苛，白银集团高纯铼条尚未进入供应商名单。

（三）国内高纯铼检测能力有限。高纯铼条对元素成分要求极高，检测仪器价格昂贵，主要检测设备GD-MS（辉光放电质谱法）单台价格在800万元以上，目前我省没有承担检测此产品的单位，只能送北京检测，检测周期较长，对产品的连续生产和质量控制有一定影响。

针对白银集团现阶段存在的较难进入涡轮叶片材料供应商名单、检测设备购置费用高昂等困难，甘肃省工信厅将积极协调工信部、省委军民融合办、省科技厅等部门在市场准入、资金等方面给与支持，同时推动白银集团提高铼条品质、提高产线能力和检测能力。

高温合金主要成分为镍、钴、钼、铼等，金川集团2021年已建成450吨/年高温合金母合金示范线，在高温合金领域具有一定的基础，但只是给钢研高纳、中科院沈阳金属所、西部超导等高温合金领域领军企业提供基础材料。

建议汇聚金川集团、白银集团等企业和省内科研院所基础，与国内高温合金领军企业牵头组建高温合金关键核心技术创新联合体，从项目、资金、政策方面支持企业突破高温合金关键核心技术，布局发展高温合金产业，打造新型工业化甘肃新名片。

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五、铼产业发展利好政策

（一）铼原料受限。白银集团铼主要来自哈萨克斯坦铜精矿，广西金川铼主要来自澳大利亚铜精矿，近年来铜精矿含铼波动较大，铼产品产量波动很大。铼资源保障能力不足，对我省铼产业长期稳定发展不利。

四、铼产业发展现存问题

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