| 2002年11月11日国家环保总局批准了由东北大学、中国环境科学研究院、清华大学共同建设国家环境保护生态工业重点实验室(以后简称重点实验室)的项目申请，重点实验室建设工作全面启动。
该重点实验室是我国在工业生态学领域组建的第一个国家级部门重点实验室，主要研究工业生态学和循环经济的基本理论、方法和技术，以及工业实现生态化和经济实现低代价增长的发展战略与实施对策。主要研究方向为：(1)生态工业与循环经济的基础理论；(2)生态工业发展战略与规划；(3)生态化工艺与链接技术；(4)资源节约与物质循环；(5)生态工业技术评估与系统集成。东北大学、中国环境科学研究院、清华大学根据各自的优势及侧重的研究方向，分别建立了相关研究室。（以下所述重点实验室，均指国家环境保护生态工业重点实验室东北大学部分）。
1. 实验室建设情况
本重点实验室的主要任务是围绕国家发展生态化工业的战略目标，面向国际竞争，针对国民经济、社会发展及国家安全的重大需求，重点研究工业生态学和循环经济的基本理论与方法，构建生态化工业发展模式，开发生态化工艺与关键链接技术，建立生态工业的评价方法体系，为我国工业的可持续发展服务。
一年多来，重点实验室的建设本着“边建设、边研究、边开放”的原则，坚持高起点、高水平、高质量，通过思想建设、队伍建设、制度建设、基地建设等，逐步完善和提高了重点实验室的建设水平，提升重点实验室的原始创新能力。
1.1 思想建设
重点实验室在建设期间，国家环保总局只对重点实验室的建设和运行实行政策性的指导，没有经费的投入。在此情况下，必须要求全体人员牢固树立全局观念，发扬创业精神，从自身做起，团结协作，切实把重点实验室的建设作为一项事业来抓，不等不靠，争取和创造一切有利条件开展工作，为重点实验室的建设打下良好的思想基础。
1.2 队伍建设
坚持人才第一的原则，组织并稳定了一支高水平、有创新能力的、年龄和知识结构合理的研究队伍。充分发挥学科或学术带头人的作用，着重培养中青年学术骨干，吸收优秀研究人员作为博士后或客座研究人员参与研究。
1.3 制度建设
按照国家重点实验室的标准，制订并完善了各项工作、管理等一系列规章制度，提高实验室的管理水平，为重点实验室的建设提供制度保证。
1.4 基地建设
重点实验室应具备较高的技术装备水平，尤其是重大技术装备水平。一方面，完全靠学校或重点实验室研究经费投入，要在较短的时间内达到一个很高的水平不太可能；另一方面，我国很多大型企业均建有技术中心(或研究院)，在实验场地、技术装备等方面占有很大的优势，但其研究力量相对较弱。因此，如果双方能实现联合，发挥双方各自的长处，无疑会对重点实验室的建设大有裨益。经过多次磋商和努力，重点实验室已正式与首钢签订了联合建立“国家环境保护生态工业重点实验室工程基地”的合作协议，并初步拟定了第一批合作项目。
1.5 条件建设
重点进行了实验和信息条件建设。通过完善实验检测、控制手段，开发和配置过程工业生态化仿真系统，构建实验室软、硬件平台，积极开展生态化工艺开发的原型实验。建立了生态工业研究信息室，购置了一批环境和生态工业领域的研究文献、书籍，订购这方面的有关权威学术期刊，建立了工业生态学研究网站，并将努力使其成为国内在该领域资料最全、信息量最大的信息室，为重点实验室的研究提供信息和技术保证。
2. 主要研究项目及成果
2.1 2004年主要研究项目
(1)辽宁省循环经济发展战略研究
辽宁省作为我国发展循环经济试点省，2002年已通过了试点方案的论证。本重点实验室作为我国第一个生态工业重点实验室，地处辽宁，理应为辽宁的发展做贡献。本研究主要是从战略的高度，研究辽宁工业物质循环利用现状，弄清楚辽宁工业生产的资源效率、能源效率，给出辽宁循环经济的发展模式、鼓励政策等。
(2)钢铁工业生态化模式及管理评价体系研究
本项目是国家自然科学基金重点项目，我国钢铁工业经过近些年的发展，产量规模已跃居世界第一，但我国钢铁工业的环境负荷与世界先进水平相比还有很大的差距，如何缩小这个差距，尽快提高我国钢铁工业的环境水平，使其向生态化钢铁工业迈进是本项目的主要研究目标。
(3)冶金行业物质循环与生态化研究
本项目来源于国家重大科技攻关项目“国家环境管理关键支撑技术研究”的第二个课题“循环经济理论与生态工业技术研究”。其主要研究内容是开展冶金行业典型工业物质循环利用现状的调查研究，弄清工业物质的循环率对资源效率的影响规律，制订冶金行业生态工业化评价指标体系，提出各项指标的长期规划目标值和分阶段目标值，为国家环境管理决策提供理论依据。
(4)煤的高温高效气化和高温贫氧燃烧一体化技术及机理研究
本项目来源于国家自然科学基金。目前，我国的能源结构以煤为主，而且在今后相当长的时期内，这种结构不会发生根本性改变。煤气化是洁净煤技术的一个重要研究分支，其关键是如何高效获得高热值的煤气，只有这样，才能使其在国民经济的许多部门得到广泛应用。本项目的主要目的是将目前国际上先进的高温贫氧燃烧技术与煤气化技术结合起来，得到热值较高的煤气。
(5)球团竖炉高效化攻关
本项目来源于济南钢铁公司。随着我国钢铁工业的发展，高炉炉料结构的合理配置越来越受到人们的重视。目前我国球团竖炉的利用系数平均在5~6左右，济南钢铁公司提出本项目需求，目的是将竖炉的利用系数提高到10.0。
(6)物质循环理论的研究
发展循环经济的关键是实现物质循环，在发展循环经济的过程中，弄清大、中、小循环对资源效率的影响规律，对于决策具有至关重要的作用，在这一方面，陆钟武院士已进行了大量的研究，获得了一些具有原始创新性的成果，走在了该领域的前列，为了继续保持这一优势，继续进行这方面的研究是十分有必要的。
(7)硼钢冶炼技术及产品
本项目来源于辽宁省科技厅，主要围绕硼铁矿资源综合利用，针对清洁生产中关键问题进行攻关。控制铁水中硅、硼、碳的氧化速度，利用含硼生铁中碳还原硼和硅的氧化物，降低合金中碳的含量。控制炉渣中铁的氧化物，解决原来硼钢冶炼工艺中硼在钢中分布不均等问题。
(8)硼铁矿火法分离新技术
本项目是国家“十五”攻关项目的接续课题，以硼为主进一步完善硼铁矿火法分离的工艺，提高硼、铁、镁的回收率，强化铀的治理，为产业化奠定基础，形成具有我国自主知识产权的专利技术。
(9)原位Ti(TiO2)复合功能化O’-赛隆制备与性能研究
国家自然科学基金项目，用原位法制备TiN复合的塞隆，使塞隆具有导电性，经特殊处理，得到TiO2复合的具有光催化性能的材料。研究：合成机制、功能化原理，并对其正确表征，相关的物理化学性质及与功能化的关系；组成、结构、环境条件等对功能化的影响；反应动力学与界面问题对光催化的影响。寻找新的结构—功能材料的用途，完善结构功能一体化理论。
(10)含钛高炉渣光催化性能研究及相关材料制备
国家自然科学基金项目，研究含钛高炉渣光催化性能，相关材料制备方法和机理。
(11)环境激素对生态环境的影响
与日本冈山大学合作项目，以沈阳现以建成的污水处理厂为案例，考查污水中的雌性激素的来源、迁移规律及对水生、陆地动植物的影响，并研究相应的去除与防治技术。
(12)高效低成本絮凝剂及洗车、洗浴污水回用设备的开发
开发系列高效低成本絮凝剂及成套洗车、洗浴污水回用设备，为沈阳市的污水处理、中水回用降低成本及沈阳市环保产业的全面、健康发展提供良好的技术基础。合成系列絮凝效果好、价格低廉、安全无毒的可以替代聚丙烯酰胺絮凝剂的新一代天然改性絮凝剂。针对矿山、冶金、化工、造纸、印染、皮革、食品等典型的工业废水及洗车、洗浴、餐饮等城市用水，进行实际处理试验，针对不同水量的用户设计系列洗车、洗浴污水处理回用设备，并制作样机，投入实际应用。
(13)高效微生物絮凝剂的研究
国家教育部重点项目，从已分离、筛选得到的50多株产絮凝剂的微生物菌种中选择典型的、絮凝活性高的霉菌、细菌、放线菌、酵母菌、芽孢杆菌等菌株进行系统的培养实验，以高岭土悬浮液为絮凝试验对象，考察微生物絮凝剂的絮凝活性；
在微生物培养试验及絮凝试验的结果基础上，研究微生物产生絮凝剂的规律，用现代测试手段分析微生物絮凝剂的结构、组成及吸附、絮凝机理；
从农副产品及食品、医药、化工等行业的发酵废料或副产品中寻找廉价的碳源与氮源，探索以廉价的碳源与氮源为培养基主要成分生产微生物产絮凝剂的最佳工艺条件。
2.2 发表的代表性论文(2002～2004.6)
1 陆钟武. 论钢铁工业的废钢资源. 钢铁，2002，37(4):66-70,6
2 蔡九菊，赫冀成，陆钟武等. 过去20年及今后5年中我国钢铁工业节能与能耗剖析. 钢铁，2002，37（11）：68-73 EI
3 蔡九菊，杜涛，陆钟武，殷瑞钰，张春霞，齐渊宏. 钢铁生产流程环境负荷评价系统的研究方法. 钢铁，2002,37(8)：66-70
4 杜涛，蔡九菊，陆钟武等. 钢铁生产流程物流对大气环境负荷的影响. 钢铁，2002，37（6）：59-63，67 EI
5 陆钟武. 钢铁产品生命周期的铁流分析——关于铁排放量源头指标等问题的基础研究. 金属学报，2002,38(1)：58-68 EI
6 Lu Zhongwu. On the Recycling of Industrial Materials. Proceeding of the 1st international Symposium on Environmental Science and Human Engineering, Saitama,Japan,2003.Jan.31
7 DU Tao, CAI Jiuju, LU Zhongwu. The influences of material flow in steel manufacturing process on atmosphere environmetal load. Journal of Iron and Steel Research, 2004,11(2)：38-41 SCI
8 陆钟武. 关于循环经济几个问题的分析研究. 环境科学研究，2003, No.5,145
9 陆钟武，毛建素. 穿越“环境高山”——论经济增长过程中环境负荷的上升与下降. 中国工程科学，2003,(12): 36-42
10 卜庆才，陆钟武. 钢铁工业水的资源效率研究. 钢铁，2003，38（12）：68-71 EI
11 毛建素，陆钟武. 铅在酸电池中的资源服务效率.东北大学学报，2003，(12):1173-1176
12 Jiuju CAI, Zhongwu LU, Tao DU. The Analysis of Energy Saving and the Energy Intensity of Steel Industry in China for Last 20 Years and Next 5 Years. ICEE, 2003,12：37-42 EI, ISTP
13 Tao DU, Jiuju CAI, Zhongwu LU. The influences of material flows in steel manufacturing process on atmosphere environmetal load. ICEE, 2003,12：1126-1130 EI, ISTP
14 Xiangjun BAO, Jiuju CAI, Hanqiao LIU. Experimental Study on Effect of Temperature on Pyrolytic Characteristics of Urban Refuse. ICEE, 2003,12：1703-1707 EI,ISTP
15 毛建素，陆钟武. 关于我国废铅实得率低下的原因的研究. 世界有色金属，2003,(11):24-27,32
16 毛建素，陆钟武. 论铅业的废铅资源. 世界有色金属，2003，(7):10-14，36
17 毛建素，陆钟武. 关于铅产量变化对废铅资源的影响的研究. 中国资源综合利用，2003,7,38~41
18 毛建素，陆钟武. 关于中国铅的资源效率研究. 环境科学研究,2004,17(3)：78-80
19 王力军，蔡九菊等. 高温低氧燃烧炉内等温流场特性的数值分析. 东北大学学报，2003，24（2）：159-161 EI
20 王力军，蔡九菊等. 燃气喷射对高温空气燃烧室内流动影响的数值研究. 东北大学学报，2003，24（3）：276-279 EI
21 郦秀萍，蔡九菊，殷瑞钰等. 转炉炼钢工序最小能耗的研究. 钢铁，2003，38（5）：50-52 EI
22 董辉，蔡九菊等. 含铼钼精矿焙烧尾气收尘与铼吸收一体化装置的研制与应用. 中国钼业，2003，27（5）：19-21
23 蔡九菊，杜涛. 中国钢铁工业能源环境负荷分析及减负对策研究. 中国金属学会2003年冶金环保生产技术会议(特邀报告)，2003,10:12-17
24 包向军，蔡九菊等. 焦炉处理城市垃圾新技术. 钢铁(2003年地球环境与钢铁工业国际研讨会-ISES’03)，2003,38：126-129
25 王国胜，蔡九菊，董辉. 球团竖炉热工过程解析与模拟. 钢铁，2004，39（4）：60-63
26 董辉，蔡九菊等. 球团竖炉结构影响炉内气流分布的实验研究. 东北大学学报(自然科学版)，2004，25（6）：563-566 EI
27 王国胜，蔡九菊，董辉. 球团竖炉利用系数研究. 钢铁，2004,39（5）：52-55 EI
28 董辉，蔡九菊等. 球团竖炉内气流运动规律的实验研究. 东北大学学报(自然科学版)，2004，25（5）：435-438 EI
29 包向军，蔡九菊等. 垃圾混煤热解特性的实验研究. 工程热物理学报，2004，25（4）：691-694
30 余广炜，蔡九菊等. 利用焦化工艺处理废塑料技术研究 Ⅰ.热天平与10g固定床实验. 燃料化学学报，2004，32（1）：23-26
31 王力军，蔡九菊等. 高温空气燃烧炉内湍流混合特性的数值研究. 计算物理，2004，21（3）：357-361
32 Wang Aihua, Jiuju CAI, Wang Lianyong, Li Hongjun. Study on Optimum Design of New High-efficiency and Environmentally-compatible Regenerative Combustion System. Proceeding of the 3rd International Conference on Combustion, Incineration/Pyrolysis and Emission Control, 2004,11
3. 存在的问题及解决措施
本重点实验室的建设不同于其他专业性很强的重点实验室，它所涉及的专业面很宽，横跨多个学科和部门，仅在我校就涉及到五个学院、九个研究所的人员。因此，重点实验室建设期的组织协调工作难度很大，很难由某一个具体的基层单位来完成，鉴于这种情况，我们建议由学校统一组织协调，在相关单位之间建立一条顺畅的管理渠道，及时有效地解决实验室建设过程中出现的各种问题，发挥多学科、跨专业研究的优势，取长补短，变不利为有利，取得了很好的效果。
4. 近期工作计划
(1)初步建立生态工业和循环经济的理论框架和学科体系，继续开展生态工业和循环经济领域的原始创新工作，并取得阶段性成果
(2)开展我国生态工业发展战略、政策支持和实施途径研究；
(3)完成若干项生态化工艺链接技术的开发与应用，构造支持工业生态化的关键技术平台，缓解工业发展与环境之间的尖锐冲突，提高资源利用率、降低能源消耗、减少环境负荷，推动能源—资源—环境协调发展；
(4)完成若干个不同类型企业和生态工业园区规划方案，用循环经济理念改造老工业区，提升现有经济开发区；
(5)建立生态工业技术评估体系、技术评估基础数据库和计算机信息交换平台；
(6) 研究重要工业废弃物质的回收、再利用和再循环，为建设物质循环型社会提供技术支持；
(7) 于2005年5月举办第二届“生态工业国际研讨会”，今后每两年召开一次，使其成为定期召开的国际会议，跟踪国际生态工业研究前沿，为该领域的研究人员提供理想的学术交流平台。
|
