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中心与新加坡公用事业局签署合作备忘录
6月19日，中心副主任胡承志与新加坡公用事业局（PUB，Singapore’s National Water Agency，以下简称PUB）副总裁（运营）Harry Seah在2024年新加坡国际水周（Singapore International Water Week，SIWW）上签署了《中国科学院生态环境研究中心与新加坡公用事业局合作备忘录》（以下简称《备忘录》）。PUB是新加坡永续发展和环境部下属机构，全权负责新加坡供排水及水资源的运行管理及技术创新，在全球水务行业享有盛誉。中心科学家与PUB有着多年的交流合作基础。《备忘录》签署后，双方将进一步加强交流，深化合作，充分发挥各自优势，在饮用水安全保障、市政污水处理、污泥处理处置、工业废水处理和循环利用等领域开展人员互访、技术交流与合作研究。签署仪式结束后，双方召开了第一届合作研讨会。会上，双方围绕合作机制与科研方向开展了深入探讨，初步确定了近期优先合作领域为水源管理技术以及微塑料、新兴污染物、温室气体等的监测方法标准化，并商定了工作推进计划。中心曲久辉院士、杨敏研究员、PUB水质署署长Pang Chee Meng、首席工程与科技官Gurdev Singh以及中新双方相关部门负责人见证签署活动并参加研讨交流。中心副主任胡承志与PUB副总裁（运营）Harry Seah签署备忘录签约合影国际合作处2024年6月20日<!--!doctype-->
2024-06-21
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生态系统评估与核算中心揭牌成立
生态系统评估与核算中心(Center for Ecosystem Valuation and Accounting，CEVA,以下简称核算中心) 的揭牌仪式于6月19日上午，在第二届生态产品价值实现国际研讨会第三阶段会议期间成功举行。中国科学院生态环境研究中心党委副书记占剑现场宣读了《中国科学院生态环境研究中心关于成立生态系统评估与核算中心的通知》，并与核算中心负责人欧阳志云研究员共同揭牌。国际自然资本伙伴关系（Natural Capital Partnership）代表美国科学院院士Gretchen Daily、瑞典皇家科学院院士Carl Folke教授发来祝贺视频，美国科学院院士Stephen Polasky等国内外专家和多位相关部门领导现场见证了这一仪式。揭牌仪式由中国科学院生态环境研究中心科技处处长张洪主持。核算中心挂靠于区域与城市生态安全重点实验室，是国际自然资本伙伴关系的核心支撑单位之一。核算中心将充分发挥国际合作优势，开发生态资产与生态系统服务评价方法，建立全国与全球生态资产与生态系统服务数据库，为全球开展生态资产与生态系统生产总值（GEP）核算提供技术与数据支撑。与斯坦福大学自然资本中心、瑞典斯德哥尔摩韧性中心等单位携手，在全球自然资本核算与应用中发挥引领作用。核算中心的主要工作任务包括：研究生态系统监测方法与技术、开发生态资产与生态系统服务评价方法与模型、开发GEP核算平台、建立全国与全球生态资产与生态系统服务评估数据库、研究生态系统核算应用方法与机制、开展全球生态资产与GEP核算、开展国际合作交流等。城市与区域生态国家重点实验室2024年6月20日<!--!doctype-->
2024-06-20
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魏源送研究组在污泥高级厌氧消化工艺过程中溶解性有机物与汞结合机制方面取得新进展
针对我国市政污泥无害化和资源化处理处置需求，围绕污泥处置工艺过程中汞的迁移机制和污染控制，中国科学院生态环境研究中心魏源送研究组开展了系列研究，近日在污泥高级厌氧消化过程中溶解性有机物与汞结合机制方面取得新进展。汞（Hg）是一种具有高神经毒性和生物积累性的重金属。市政污泥既是城市污水中汞的“汇”，又是环境中汞的“源”。溶解性有机物（DOM）对汞在水体中的迁移性、生物可利用性和生物毒性等方面发挥着重要作用。然而，污泥处理过程中DOM与汞的结合机制尚缺乏深入认识。污泥高级厌氧消化是实现污泥中有机质高效降解转化产甲烷进而能源回收利用的主要途径，其应用日益得到重视。因此，本研究深入研究污泥高级厌氧消化过程中汞的形态演变和DOM的影响，从而为污泥中汞污染风险控制提供新思路。本研究以某再生水厂的污泥高级厌氧消化工程为对象，通过现场调研和实验室研究，明确了污泥DOM的组成变化及其与汞结合的关键组分。研究发现，有机螯合态汞、强络合态汞和硫化物结合态汞是该工艺过程中污泥中汞的主要形态。不同工艺阶段污泥和分子量大小的DOM具有不同的组成特性，从而与Hg(II)的结合能力也不同。污泥DOM中色氨酸类物质具有较高的Hg(II)结合能力，通过促进污泥中色氨酸类物质的溶出，可有效促进污泥中汞溶出释放（溶出释放率为30.34%）。该研究为深入理解污泥高级厌氧消化过程中调控DOM组成与性质，进而控制汞污染并降低其生态风险提供了新认识。相关成果相继发表在Journal of Hazardous Materials（2020, 406, 124310），Bioresource Technology（2021, 347, 126394），Water Research（2022, 226, 119204；2024, 259, 121845），以上研究工作得到了国家重点研发计划项目（2019YFC1906502）的支持。该论文的通讯作者为魏源送研究员和刘吉宝副研究员，第一作者为硕士生张义鑫。论文链接如下：https://doi.org/10.1016/j.watres.2024.121845https://doi.org/10.1016/j.watres.2022.119204https://doi.org/10.1016/j.biortech.2021.126394https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.124310水污染控制实验室2024年6月17日
2024-06-17
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环境化学与生态毒理学国家重点实验室宋杨团队最新Nat Nanotech：聚苯乙烯纳米颗粒暴露诱导蛋白质相分离
随着聚苯乙烯制品在现代生活和各种产业中的广泛使用，其对环境的影响逐渐引起了研究者们的关注。微/纳米颗粒已经在各种人类组织样本中被发现，因此解析微/纳米颗粒对机体造成的毒性，以及寻找潜在的毒性作用机制至关重要。 液-液相分离（Liquid-liquid phase separation, LLPS）是介导生物大分子在细胞中时空调控的重要机制，参与多种重要生物功能调控。然而，异常相分离与神经退行性疾病密切相关， LLPS的异常相变被认为是导致胞浆形成TDP-43（TAR DNA binding protein-43, TAR DNA结合蛋白43）蛋白聚集并引发ALS的关键致病机制之一。需要特别指出的是，我们的疾病模型并不是渐冻症，不能由此推断这种纳米颗粒与渐冻症的关联。 颗粒污染物作为外源性物质导致细胞应激响应，部分颗粒不仅逃逸溶酶体降解，而且其自身性质可抵抗溶酶体强酸性，导致其成为持久性应激源。此外，颗粒污染物与LLPS驱动形成的亚细胞结构（生物分子凝聚体）之间的关系仍然是未知的。 研究发现，内化的聚苯乙烯纳米颗粒作为持久性应激源，诱发细胞氧化应激，促进ALS相关的TDP-43在相分离驱动下形成细胞核内生物分子凝聚体。然而，持久性细胞内应激导致Hsp70（Heat shock protein 70，热休克蛋白70）的伴侣保护作用受到抑制，导致液样态的TDP-43凝聚体向固样态转变，并生成TDP-43相关的病理性结构，如磷酸化TDP-43和淀粉样蛋白。 受损的Hsp70无法护送TDP-43回到细胞核以及有效的蛋白质量控制，导致TDP-43在细胞质中积聚并促进了PS和TDP-43之间形成“PS@TDP-43 complexes”，加剧细胞质TDP-43的凝结和固化。应激颗粒（Stress granules, SGs），一种多成分组装的无膜细胞器，被认为是异常定位的TDP-43的短暂“庇护所”，内部的RNA或DNA可延缓TDP-43病理化。然而，由于PS@TDP-43 complexes之间的相互作用限制了细胞质TDP-43募集至SGs，进一步促进细胞质TDP-43病理化结构形成。 纳米颗粒吸附蛋白质通常会改变其结构特征，主要是因为纳米颗粒表面具有独特的化学和物理性质，与蛋白质之间的相互作用可能会促进蛋白质的纤维化速率。通过计算机分子对接模拟了TDP-43在PS表面的分子间相互作用，结果表明PS的存在改变了TDP-43分子间的相互作用，主要体现为TDP-43分子间亲和力提高和分子间相互作用位点增多。两分子TDP-43同时对接PS时，TDP-43分子间的相互作用更强，这可能归因于PS的对接或接触导致TDP-43在界面作用力下使结构域内的残基重新排列或暴露，从而加强分子间相互作用。 通过鼻腔滴注聚苯乙烯纳米颗粒，不仅导致小鼠运动行为学异常，还在小鼠大脑皮质层区域发现典型的ALS疾病标志物形成，如磷酸化的TPD-43和淀粉样结构。此外，在动物水平上还发现液滴样TDP-43结构生成，暗示动物水平上可能具有形成TDP-43凝聚体的可能。 总的来说，该研究阐述了纳米颗粒诱导的一种独特的毒理学机制，并为环境污染与神经退行性疾病之间的联系提供了新见解。相关研究成果发表以“Polystyrene nanoparticles trigger aberrant condensation of TDP-43 and amyotrophic lateral sclerosis-like symptoms”为题发表于Nature Nanotechnology。 论文链接：https://www.nature.com/articles/s41565-024-01683-5环境化学与生态毒理学国家重点实验室2024年6月8日
2024-06-08
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中国科学院大学环境科学与工程学科学位授权点合格评估专家评审会顺利召开
2024年6月4-5日，中国科学院大学环境科学与工程学科学位授权点合格评估专家评审会在厦门召开。评审会由合格评估组长单位中国科学院生态环境研究中心主办，由副组长单位中国科学院城市环境研究所承办。专家组组长由中国工程院院士、浙江大学朱利中教授担任，专家组成员还包括：中国科学院院士、北京大学朱彤教授，河海大学王沛芳教授，湖南大学汤琳教授，南京大学李爱民教授，中国地质大学（北京）姚俊教授，北京师范大学崔保山教授，同济大学戴晓虎教授。中国科学院大学党委常务副书记、副校长王艳芬教授，生态环境研究中心主任朱永官院士、副主任胡承志研究员，城市环境研究所所长贺泓院士、副所长郑煜铭研究员，资源与环境学院副院长刘文彬教授，以及学科22个培养单位的领导、学科专家和教育管理干部共计60余人参加会议。会议由郑煜铭主持。贺泓对与会人员表示热烈欢迎。朱永官感谢学科各培养点对学科建设的大力支持，恳请专家对学科发展与建设提出宝贵意见。王艳芬介绍了国科大学位授权点合格评估的背景和工作进展，希望通过评估工作促进学科建设、提升人才培养质量。评审环节由评审专家组组长朱利中主持。胡承志从培养目标与标准、基本条件、人才培养、服务贡献四个方面详细报告了国科大环境科学与工程学科的整体情况，22个培养点分别报告了本单位环境科学与工程学科的建设情况。专家组围绕学位论文质量监管、课程体系建设、指导教师能力提升、学生就业等问题，与报告人展开了充分的交流讨论。汇报结束后，专家组进行了讨论和评分。专家组一致认为，国科大环境科学与工程学科师资力量雄厚，科研项目和经费充足，为国家生态环境保护做出重大贡献，面向国家重大需求培养了一大批科学素质高、创新能力强、就业情况好的专业优秀人才。专家组同意国科大环境科学与工程学科学位授权点通过合格评估，并从强化研究生全过程管理、加强学科交叉融合、加强各培养点交流合作等方面提出了宝贵意见。 最后，朱永官感谢专家组的认真评审和中肯建议，表示生态环境研究中心将组织各培养点按照专家意见改进完善，切实推进国科大环境科学与工程学科建设和研究生培养高质量发展。评审会会场照片与会人员合影教育处2024年6月7日<!--!doctype-->
2024-06-07
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Water & Ecology创刊活动成功举办
5月24日，《水与生态（英文）》（Water & Ecology，W&E）期刊在第六届中国城市水环境与水生态发展大会开幕式上成功举办创刊启动仪式。会议期间，W&E期刊编委会第一次会议顺利召开，由编辑部承办的平行论坛Water & Ecology Forum圆满落幕。 Water & Ecology Forum论坛通过期刊视频号、水分会视频号、环境人视频号及科爱学术等7个平台进行直播，超过 3万人次线上观看。W&E期刊执行主编、中国科学院生态环境研究中心副主任胡承志研究员和清华大学环境学院刘会娟教授分别主持论坛的报告和讨论环节。W&E期刊主编、中国工程院院士、中国科学院生态环境研究中心曲久辉研究员致辞。他向与会人员介绍了W&E的创刊理念，阐述了水与生态学科发展的宏伟愿景，号召领域内的专家学者与期刊共同携手将W&E打造成为高水平的学术交流平台。W&E期刊执行主编、中国科学院生态环境研究中心刘刚研究员介绍了期刊的创刊进展与近期规划，以及期刊发展的使命与定位。在论坛报告环节，中国科学院生态环境研究中心主任朱永官院士，W&E期刊主编美国密歇根州立大学Joan Rose院士、编委荷兰KWR Water首席执行官Dragan Savic院士、编委墨西哥国立自治大学Blanca E Jiménez Cisneros教授、编委长江经济带生态环境国家工程研究中心主任/长江生态环保集团董事长王殿常教授，以及哈尔滨工业大学（深圳）王爱杰教授，分别基于各自研究领域，阐述在水与生态耦合的概念下，水与健康、微生物学、水文信息学、流域生态学、水资源和水生态系统等领域的前沿进展，并探讨相关技术、方法、理论如何协同作用，实现科技创新，从而引领水与生态这一交叉学科的发展。在报告结束后，期刊主编、编委等主创人员与在场专家学者围绕期刊的创刊意义、水与生态学科的发展展开了热烈讨论和深入交流。期刊创刊启动仪式 Water & Ecology Forum会场合影曲久辉院士致辞朱永官院士做报告胡承志研究员主持Water & Ecology Forum会场合影Water & Ecology编辑部环境水质学国家重点实验室文献信息与学术传播中心2024年6月3日
2024-06-03
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2024年生态环境研究中心公众科学日暨生态环境研究中心与密云区科学传播合作启动会在密云成功举行
在“5.30”全国科技工作者日和“6.1”儿童节来临之际，为弘扬科学家精神，致敬科技工作者，鼓励少年儿童热爱科学、热爱自然，2024年生态环境研究中心公众科学日暨生态环境研究中心与密云区科学传播合作启动会在中心位于密云区的环境污染物识别与控制协同创新平台成功举行。中心主任朱永官院士、党委副书记占剑、中心副主任胡承志，密云区委副书记、代区长于海波，副区长施辉阳、区政协副主席宋印双，区政协副主席、区科协主席王武军以及中国科协国际合作部处长冯凯等领导应邀出席活动。密云区教委、区科委、东区办和中心职能部门负责人参加会议。密云区西田各庄镇中心小学60余名高年级学生在老师的带领下参与了本次活动。活动在中国科学院2024年公众科学日宣传片中拉开序幕。于海波代区长在致辞指出，密云作为北京的生态涵养区，始终按照习近平总书记关于密云区的重要指示要求，将保水保生态作为首要任务，坚持生态优先、绿色发展，先后获得国家生态文明建设示范区和“绿水青山就是金山银山”实践创新基地等一系列的称号。本次科学传播主题活动，是落实中心与密云区全面战略合作的务实举措。希望双方继续深化在生态环境建设、科学传播和科技创新等方面合作，共同为美丽北京、美丽中国的建设贡献力量。朱永官院士在致辞中强调，此次活动是深入贯彻落实习近平总书记关于“科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼，要把科学普及放在与科技创新同等重要的位置” 重要指示精神的生动实践。只有把科学思想和创新文化深深植根于孩子的心田中，未来科学才能向前发展，中国的科技事业才有希望。生态环境科学的研究绝不仅仅存在于实验室，更要与生活紧密结合，要用生态环境科学的思维和方法来指导我们每个人的生活方式。要以此次活动为契机，进一步推动中心与密云区携手共进，一方面，发挥中心在生态环境领域的科研优势，充分赋能美丽密云的建设，另一方面，充分依托密云区生态立区的独特优势，将中心在生态环境领域的科研成果真正写在祖国大地上，为建设美丽中国的提供强有力的科技支撑。在活动期间，朱永官院士为参加本次活动的青少年赠送了由他主笔的科普畅销图书《给“发烧”的地球降降温》，让同学们热爱自然，保护家园。基于密云水库为鸟类营造良好的栖息环境和中心在鸟与生态领域的科研优势，本次公众科学日活动主题定为“鸟与生态”，邀请了中心的曹垒研究员和南海舰队原政治部副主任陈俨少将两位重量级科普嘉宾作专题科普讲座。中心曹垒研究员的报告题目是“从南海到北极 和鸟一起飞翔”，报告讲述了她从事的保护迁徙鸟类的工作，以及数字化时代下开展的动物行为研究，还重点讲述南海红脚鲣鸟成长的故事，号召人也要像鲣鸟学习，在孩子的成长中勇于放手，敢于独立。报告现场掌声不断，互动热烈，感动与热情交织在一起，切实让听众感受到了不为人知的鸟与生态研究背后的故事。陈俨少将的报告题目是“走进西沙”，报告从“尊重自然、保护生态、爱惜环境”出发，将听众沉浸式地带进西沙这个神圣且美丽的地方。报告现场，他还向学生赠送了他编著的两本科普图书《蓝色暑假》和《小波比和李鲣儿》。此次活动的成功举办，是公众科学日活动创新一次有益探索，将有力促进中心与密云区合作开展科学传播工作，双方将共话生态文明，共议科技支撑，共商合作共赢，共同展开美丽中国和生态文明建设的密云示范生动实践。生态环境研究中心主任朱永官院士致辞密云区委副书记、代区长于海波致辞中心与密云区双方领导代表上台共同按动科学传播合作启动球中心与密云区领导合影南海舰队原政治部副主任陈俨少将作报告中心曹垒研究员作报告活动现场密云西田各庄镇中心小学师生合影现场交流科普图书《给“发烧”的地球降降温》迫不及待阅读科普图书《给“发烧”的地球降降温》现场观看实验室介绍密云园区活动现场密云园区活动现场综合办公室2024年5月31日<!--!doctype-->
2024-05-31
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“丝路论坛——我们的贡献与机会”成功召开
5月25日上午，生态环境研究中心依托第六届中国城市水环境与水生态发展大会，在武汉召开了“丝路论坛——我们的贡献与机会”，并隆重发布《“一带一路”沿线15个国家饮用水安全现状分析报告》。来自中国科学院生态环境研究中心、同济大学、商务部国际贸易经济合作研究院、中国市政工程西北设计研究院、中关村汉德环境观察研究所、力合科技等机构的专家、学者与企业代表，分享了“一带一路”科技合作与技术推广的思想、成果与实践经验。论坛由魏源送研究员主持。杨敏研究员首先做了题为“一带一路科技合作：机遇与挑战”的主旨报告，讲述了中心政产学研协同推进“一带一路”科技合作的模式，展示了在服务国家战略、提高当地民生福祉方面取得的成就，梳理了在助力带路国家实现SDG6方面的中国优势与机遇。随后，中国科学院曼谷创新合作中心项目总监杨子锋讲述了中国科学院立足泰国、面向东盟的科技成果转化平台建设与成果，魏源送以斯里兰卡为例，分享了“一带一路”水科技合作的成功经验，力合科技（湖南）股份有限公司董事侯亮介绍了在“一带一路”沿线国家推广中国环境监测技术的探索和思考，同济大学教授李风亭分享了在联合国环境署支持下开展中非环境合作的经历与体会，商务部 “一带一路”经贸合作研究所所长祁欣讲述了 “一带一路”相关的宏观政策与行动指导，中国市政工程西北设计研究院北京分院总工程师巨志剑通过孟加拉帕德玛供水工程案例，阐述了如何应对海外合作中遇到的挑战与风险。最后，城科会水环境与水生态分会秘书长、中关村汉德环境观察研究所所长谢琤琤面向政产学研，发起了走进“一带一路”沿线国家、分享中国经验的倡议。圆桌会议环节，与会专家围绕中国技术与设备“走出去”，标准国际化与国际话语权建设等展开了热烈的讨论，共同展望了“一带一路”建设的绿色未来。“丝路论坛”由中国科学院生态环境研究中心和ANSO环境科技与产业联盟联合举办，得到了力合科技和浙江联池水务的支持，旨在以策源创新思想和示范工程为引领，推动“一带一路”人水和谐的可持续发展，为构建人类命运共同体贡献中国智慧和力量。杨敏研究员介绍《“一带一路”沿线15个国家饮用水安全现状分析报告》创作历程和内容梗概魏源送研究员主持 国际合作处环境科技海外合作中心2024.5.27
2024-05-27
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李琳研究组在污水处理生物气溶胶逸散规律与机制方面取得新进展
污水及其处理过程逸散的生物气溶胶包含细菌、真菌和病毒等微生物，对区域生态环境、人类健康等均存在潜在危害。特别是近年大规模呼吸道传染性疾病的频繁爆发，引起了全球关于生物气溶胶传播途径的极大关注。然而对于污水处理过程中生物气溶胶的产生机制、逸散规律和其影响因素尚不十分清楚。李琳研究组在国家自然科学基金重大项目、国际（区域）合作与交流项目、面上项目(52091545、52041004、41961134033、51878650、51478456)、环境保护公益项目（201509008）等项目的资助下，全面解析了全球13个国家、37个城市的市政污水厂生物气溶胶中可培养细菌、真菌全球多样性、区域丰度及决定性因素；系统分析了我国典型区域不同村镇污水处理模式下生物气溶胶的分布与逸散特征；深入研究了生物气溶胶的产生过程与机制；综合评估了污水处理过程生物气溶胶的潜在致病风险。结果表明：（1）市政集中污水厂生物气溶胶中潜在致病微生物种群结构呈现明显地域异质性，污水水质是造成差异的主要因素；（2）村镇污水处理生物气溶胶的逸散规律与污水治理模式密切相关，地埋式一体化污水处理设施可有效减少生物气溶胶的产生与扩散；（3）气泡破裂后空腔崩塌形成射滴是微孔曝气产生生物气溶胶的主要机制；盘面卷带形成向心加速度是表面曝气产生生物气溶胶的主要原因；（4）呼吸吸入是人体暴露生物气溶胶引起健康风险的主要途径，其中气溶胶粒子携带的潜在致病微生物会加剧暴露风险。该研究结果为污水处理过程生物气溶胶的有效防控提供科学依据。相关研究成果发表在Water Research（Ying Wang et al. 2024(258):121764; Yunping Han et al. 2024(256):121646; Jun Zhan et al. 2024(254):121359; Yanjie Wang et al. 2023(231):119624; Yunping Han et al. 2020(170):115324; Yanjie Wang et al. 2019(163):114862; Kaixiong Yang et al. 2019(149):596-606）、Journal of Hazardous Materials（Yunping Han et al. 2020(391):122256）。生态环境研究中心刘俊新研究员、李琳研究员、郭雪松副研究员、韩云平副研究员分别为这些文章的主要作者和通讯作者。(a) 市政污水厂逸散特征与潜在风险 (b) 村镇污水处理设施逸散特征及传输 (c) 曝气方式的影响机制图1 污水处理过程生物气溶胶逸散规律论文链接：https://doi.org/10.1016/j.watres.2024.121764https://doi.org/10.1016/j.watres.2024.121646https://doi.org/10.1016/j.watres.2024.121359https://doi.org/10.1016/j.watres.2023.119624https://doi.org/10.1016/j.watres.2019.115324https://doi.org/10.1016/j.watres.2019.114862https://doi.org/10.1016/j.watres.2018.11.027https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.122256水污染控制实验室2024年5月23日<!--!doctype-->
2024-05-23
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魏源送研究组在高盐废水膜过程的结垢机制研究取得新进展
随着工业废水循环利用要求的提升，零排放（ZLD）与水回用已成为工业可持续发展与绿色转型的必然要求，膜分离技术是ZLD的核心。但高盐工业废水的盐含量高且组成复杂，同时存在硅、有机物、微生物等复杂组分，且不同组分间存在复杂的物化与生物作用，导致结垢过程与机制复杂，因此，膜结垢是限制膜脱盐过程稳定运行的难点。揭示ZLD系统的膜结垢机制有利于开发膜结垢控制技术。然而，目前膜结垢机制及其控制研究主要关注单一或简单二元的膜结垢体系，其成核与结晶机制无法推广到实际复杂工业废水的ZLD系统。 针对ZLD系统中膜结垢的复杂过程与机制，魏源送研究组与德国杜伊斯堡-埃森大学Mathias Ulbricht教授、比利时鲁汶大学Bart Van der Bruggen教授合作，以膜蒸馏（MD）与纳滤（NF）的两个潜力ZLD技术为对象，基于实际工业废水的关键组成，解析了不同组分在膜结垢过程中的关键作用，阐明了不同驱动力膜过程的结垢模式差异及其机制，主要结果如下：1）揭示了MD过程从异质结晶到同质结晶转变的三阶段结垢过程，阐明了高盐条件下体相结晶是MD的关键结垢机制，明确了有机物和硅对MD膜结垢的关键影响。2）明确了NF的主要结垢机制为表面结晶，解析了硅酸盐与镁形成无定型的硅酸镁类复合物是NF结垢的关键污染物。3）揭示了有机物在膜结垢的双面作用，一方面促进膜的初期污染与结垢，另一方面可通过晶面的定向吸附及络合作用阻碍钙盐的体相结晶，体现出一定的阻垢作用。4）系统比较了压力驱动膜（如，NF）与热驱动膜（如，MD）过程的差异化结垢模式及机制，解析了温度、操作压力、剪切速率和产水驱动力是结垢模式变化的关键原因，揭示了有机物和硅在MD和NF过程的作用差异。该研究结果加深了对ZLD处理实际高盐废水过程的膜结垢机制的理解，并可为高盐废水在管路运输、蒸发结晶及膜处理等过程的结垢控制提供借鉴，为膜技术在ZLD系统处理实际高盐废水提供科技支撑。图11 膜脱盐过程混合结垢解析研究 相关研究成果发表在Water Research（Libing Zheng et. al 2024:121671 (In press); Libing Zheng et. al 2024(250):121023; Libing Zheng et. al 2023(238):120032）。郑利兵副研究员为论文第一作者，生态环境中心魏源送研究员、杜伊斯堡-埃森大学Mathias Ulbricht教授和鲁汶大学Bart Van der Bruggen为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金(52270081)、国家重点研发计划(2021YFC3201403)、德国洪堡学者项目、欧盟玛丽居里学者项目(101059796)等项目的资助。论文链接：https://doi.org/10.1016/j.watres.2024.121671https://doi.org/10.1016/j.watres.2023.120032https://doi.org/10.1016/j.watres.2023.121023水污染控制实验室2024年5月15日
2024-05-15
