东江源流域稀土废水污染防控关键技术及应用

——2025年江西省科学技术进步奖一等奖

完成人：刘祖文，曾金凤，朱易春，黄书昌，连军锋，张大超，刘立良，邹义龙，杨阳，张立楠，田帅，苏昊，车刘生

完成单位：江西理工大学，江西省水文监测中心，中稀江西稀土有限公司，江西水利电力大学，赣州生态环境工程投资有限责任公司，赣州科净环保工程技术有限公司

一、立项背景

赣州作为离子型稀土核心产区与东江发源地，关系到国家战略安全及江西、粤港澳大湾区五千多万人的用水安全。长期以来，东江源流域面临重金属及氮化物等污染物超标的威胁，然而相关污染物来源难以明确，导致源头水资源保护压力巨大。

二、研究思路

项目整合源区“天-空-地-水”多源异构数据集，建立大数据驱动机器学习“污染物溯源”新方法，明确了流域相关污染物主要源于稀土开采。从污染控制效率与工艺成本角度出发，优选原位阻控与生物脱氮组合工艺，攻克该工艺在稀土开采污染防控中的适配难题。建立重金属与氮化物双重防控策略，从源头上遏制污染，成功解决了离子型稀土绿色开发相关污染问题。总体研究思路如下：

三、主要科技创新

创新点 1. 阐明了流域水文水环境长时序全覆盖演变驱动机制，明确了复杂条件下污染物迁移转化途径，构建了多源异构大数据驱动机器学习“污染物溯源”新方法。

创新点 2. 提出了杂原子掺杂生物炭骨架构建方法，重塑了多位点协同官能团重金属筛网结构，创新了“多位点靶向吸附-生物炭核心”动态可渗透反应墙稀土矿区重金属阻控技术。

创新点 3. 发明了低强度超声波定向富集菌群强化亚硝酸盐稳定供给新技术，首创了稳态空化手段强化重金属生物脱除与钝化解毒新方法，研发了稀土废水短程硝化-厌氧氨氧化脱氮新装备。

四、应用推广及经济、社会与生态效益

整体技术达到同类技术国际领先水平。项目成果应用于中国稀土集团、水利部珠江水利委员会水文局、赣江上游水文水资源监测中心、赣州稀金环境有限公司及寻乌县水利局，经济、社会与生态效益极为显著。

五、项目负责人简介

刘祖文：工学博士，二级教授，博士生导师。江西省新世纪百千万人才工程人选，教育部高等学校给排水科学与工程专业教学指导分委员会顾问，中国水利教育协会副会长，中国城镇供水排水协会工程教育专业委员会常务委员，中国工程专业认证委员会环境工程专业委员，江西理工大学市政工程学科带头人。主持国家自然科学基金项目3项，江西省自然科学基金重点项目和江西省水利厅、中国铝业股份有限公司等单位委托的各类纵横向项目30余项，累计研究经费近2000万元。发表学术论文100余篇，其中SCI、EI收录40余篇。获江西省科技进步奖一等奖1项、赣鄱水利科学技术奖二等奖1项、中国稀土学会稀土科学技术奖二等奖2项。出版专著4部，教材1部。