中文摘要：

针对防治海洋外来生物入侵和赤潮灾害的国家重大需求，取得主要学术成绩是1)建立大气压强电场(≥100kV/cm)放电加速电子(≥10eV)机理和方法，构建小型化等离子体发生源；2)提出和建立大气压强电场放电高效生成羟基自由基(OH)新方法，研制首台船舶压载水OH产生设备；3)首次实现OH快速(≤6s)、低浓度(0.63mg/L)、高效率(~100%)、低成本(3分钱/吨水)、无污染致死海洋入侵生物，为在船上在排放压载水的过程中快速治理压载水提供了成功的范例；4)建立海洋赤潮灾害OH绿色防治的新方法。主持国家科技支撑项目等10多项，到位总经费3050万元。获省技术发明和科技进步一等奖2项，国际和国家专利奖等；授权国际发明专利4项、国家发明专利8项。做国际会议邀请报告11次，组委会委员和分会主席7次。论文被SCI、EI收录48篇，专著3本。受聘长江学者特聘教授、获中国青年科技奖、全国五一劳动奖等

结论摘要：

全国75%湖泊出现不同程度的富营养化，高藻频发，水源地水质状况超劣Ⅴ类，严重地威胁饮用水安全；海洋外来生物入侵性传播是海洋生态环境面临的四大威胁之一，我国沿海赤潮爆发的主要成因之一是外来赤潮藻，已产生巨大的经济损失。常规的生物、物化方法由于处理时间长、投加药剂量大、处理系统庞大、残余药剂等问题，无法应用于水源地、海洋污染治理。本项目的主要成果如下【1】建立了大气压下微流注与微辉光交替协同形成的强电离放电。首次发现了大气压下持续微辉光放电的科学现象，使放电间隙内局域强电场的持续时间从ns级提高到μs级，电离放电强度提高了数十倍；结合微流注放电，建立了大气压下微流注与微辉光交替协同形成的强电离放电，产生氧活性粒子浓度可达260mg/L，产生O2+为生成？OH的关键活性粒子。【2】首创大气压强电离放电规模高效制备羟基自由基的新方法。高浓度氧活性粒子通过水射流空化高传质效率地混溶于水中规模高效生成？OH，实现了用强电离放电的物理参数对生成？OH的调控，确立了生成？OH的自由基反应机理，大幅提高了？OH的浓度和产率；？OH浓度达到98.86 μmol/L，生成？OH时间仅为1s，是传统方法的1/300~1/60，解决了高级氧化技术(？OH)工程化应用的瓶颈问题。【3】发明了羟基自由基规模化快速杀灭海洋入侵生物的新技术。针对如何规模化快速无污染处理船舶压载水的国际性难题，在万吨级远洋船舶“育龙”号上完成了？OH快速(≤6s)、低浓度(0.6mg/L)、高效率(达到《国际公约》排放标准)、低成本(3分钱/吨水)、无负面环境效应杀灭海洋入侵生物的实用性技术示范，从源头上阻断海洋生物入侵。首次研发“DMU ？OH压载水处理系统”，获得了IMO国际认证（2012年全世界仅4项技术）。【4】发明了羟基自由基规模化快速处理高藻水的新技术。实现在排放高藻水的主管路中，？OH注入规模化快速杀灭高浓度藻类及病原微生物，杀灭时间在0.1ms~6s，同时氧化降解藻毒素、嗅味物质等有机污染物，并净化水体，各项指标达到国家《饮用水卫生标准》。 在国际权威刊物发表SCI、EI论文25篇，出版专著1部；授权国家发明专利7项；科研成果获省技术发明一等奖1项、二等奖1项、海洋科学技术一等奖1项等。