-
刘刚课题组在供水管网过渡效应方面取得新进展
过渡效应是指出厂水质发生变化时，管网微生态失稳导致向水中释放颗粒物与微生物引起用户端水质恶化的现象。由于污染加剧、标准趋严、净水技术持续发展等多重因素，水厂工艺升级是大势所趋，出厂水质提升也使得老旧管网输送新质饮用水正成为普遍现象。然而，过渡效应仍属研究空白，以往的工艺升级和水质切换并未妥善考虑过渡效应及其潜在的水质风险。 团队跟踪研究了启动RO工艺前后管网水质的时空变化，发现因为出厂水质变化引起供水管道微生态失稳，过渡效应在新质水进入管网的第一时间即刻发生，向水中释放相当数量的颗粒物和微生物（图1）。研究首次发现，过渡效应在1个月后开始消退，客户端水质提升与改善的效果从2个月开始逐渐展现，这意味着工艺升级后的第一个月为过渡效应窗口期，应作为水质监测与风险管控的重点时期。此外，研究发现过渡期T0时刻，各项指标日变化峰值提高了3倍，因此作者提出用水高峰期的水力扰动可放大过渡期的水质恶化（图1, 2, 3），过渡窗口期（第1个月）的用水高峰应作为水质风险管控的重点时刻。 图1 水厂和管网内颗粒负荷（？P/V）以及颗粒物附着ATP（P-ATP）的长期（a, b）和日变化（c, d）趋势。图中：TB – 启动RO工艺前；T0 – 启动RO工艺；T1M – 启动RO工艺1个月；T2M – 启动RO工艺2个月；T1Y – 启动RO工艺1年； T2Y – 启动RO工艺2年。 通过SourceTracker2和NCM两种方法，研究发现工艺切换初期管网沉积物与生物膜中微生物均有显著释放（图2），T0与T1M期间成倍增长的释放量与颗粒负荷的增长相呼应，并且伴随着释放微生物物种的显著增加。截至工艺升级2年时，沉积物与生物膜中微生物的释放量急剧降低，因此团队提出通过进水厂工艺升级，可有效调控管网与饮用水之间的微生物交互。SourceTracker2的分析结果显示，在整个两年研究周期中，沉积物中微生物释放的贡献量均高于生物膜，而NCM结果显示沉积物释放的微生物物种数也显著高于生物膜。这一发现有别于管网水质问题源于生物膜的传统观点，但符合团队前期关于沉积物是导致水质恶化热区的发现。此外，研究观察到沉积物与生物膜贡献量差异最大的时间点是T0与T1M，意味着沉积物比生物膜对水质变化更敏感，因此在应对过渡效应时应格外重视来自管网沉积物的贡献与风险。 图2 沉积物和生物膜贡献值的长期（a）和日变化（b）趋势。 针对管道沉积物在过渡期对水质恶化的显著贡献，团队提出用新质水预冲洗管网的策略管控水质风险，并建议围绕冲洗过程的接触时间、冲洗时长、冲洗流速展开进一步研究，实现水量、能源与水质的最优化。 相关研究成果发表于Nature Water 和Water Research。该研究得到国家自然科学基金优青项目、国家重点研发计划项目等项目资助。相关论文及系列成果链接：
论文链接1： https://www.nature.com/articles/s44221-023-00149-7 论文链接2： https://doi.org/10.1016/j.watres.2023.120149 论文链接3： https://doi.org/10.1016/j.watres.2023.120143 论文链接4： https://doi.org/10.1016/j.watres.2022.118589 论文链接5： https://doi.org/10.1016/j.watres.2017.03.031
2023-11-14
-
![]()
中斯水中心三方运行管理协议签署工作列入中斯政府联合声明
10月20日,中斯两国政府发表联合声明，其中第十七条规定，“双方同意中国科学院与斯里兰卡供水与基础设施部、佩拉德尼亚大学之间签署三方协议”。签署《“中国-斯里兰卡水技术研究与示范联合中心”三方运行管理协议》标志着“中国-斯里兰卡水技术研究与示范联合中心”（以下简称“中斯水中心”）项目完成了建设期，进入了三方联合运行管理的新阶段。
该项目于2015年3月在中斯两国元首见证下签署，并被列入2016年4月发布的两国政府联合声明。我国政府援建的科研综合大楼位于斯排名第一的佩拉德尼亚大学，总建筑面积约5000平方米，占地面积2公顷，2021年10月启用，是南亚地区硬件最好的水与环境领域研究平台，也是中斯水科技合作的重要支撑平台。2017年9月，中斯两国政府签署的《援助项目实施协议》明确了，斯供水部、佩拉德尼亚大学和中国科学院三方共同运行管理中斯水中心。据此，2018年9月，三方签署了《中国-斯里兰卡水技术研究与示范联合中心三方运行管理框架备忘录》，确定了三方共同运行管理的原则。
作为“中国－斯里兰卡联合科教中心”的重要组成部分，中斯水中心已经成为我院“一带一路”科技合作的旗舰项目。依托该平台，中斯双方开展科学研究、设备研发、技术示范等一系列合作，在不明原因慢性肾病追因、安全供水、水资源管理以及人才培养等方面取得了重要成效。值得指出的是，在中斯双方的共同努力下，中斯水中心已经初步形成了向斯里兰卡供水部、国家供排水委员会、中央环境署、国家投资委员会等相关政府机构提供服务支撑的基本框架。
近期，中国国际电视台（CGTN）策划了《丝路上的新征程》大型融媒节目，以《送给斯里兰卡的中国净水礼物》为题报道了中斯水中心工作进展，并作为“民生及民心相通类项目”列入第三届“一带一路”国际合作高峰论坛务实合作项目清单。
相关链接：
中华人民共和国和斯里兰卡民主社会主义共和国联合声明（全文）_中国政府网 (www.gov.cn)
Joint Statement between the People's Republic of China and the Democratic Socialist Republic of Sri Lanka (www.gov.cn)
Joint Statement between the People’s Republic of China and the Democratic Socialist Republic of Sri Lanka Beijing, October 20, 2023 – Ministry of Foreign Affairs – Sri Lanka (mfa.gov.lk) 第三届“一带一路”国际合作高峰论坛务实合作项目清单_中华人民共和国外交部 (mfa.gov.cn) 中国科学院-发展中国家科学院水与环境卓越中心
中国-斯里兰卡联合科教中心水分中心
国际合作办公室
2023年11月13日
2023-11-13
-
曲久辉院士团队在电化学膜孔道限域反应机制方面取得新进展
中心曲久辉院士团队基于实验研究与多物理场有限元模拟，在电化学膜孔道中的限域氧化反应机制方面取得新进展。该研究以 “Unveiling the spatially confined oxidation processes in reactive electrochemical membranes” 为题目发表在期刊《Nature Communications》上。 电催化是可持续环境修复和化学合成领域一种颇具前景的技术。尽管在开发高活性电催化剂方面取得了显著进展，但电极性能的完全发挥通常受到传质过程的限制。为了解决这个问题，电化学膜作为一种有前景的解决方案被开发出来。研究团队通过减小电化学膜的孔径，显著提升了4-氯酚的氧化降解速率，主要反应机制从羟基自由基介导的间接氧化转变为直接电子转移。有趣的是，这种限域氧化增强效应很大程度上取决于分子结构及其对直接电子转移过程的敏感性。通过多物理场有限元模拟，研究人员阐明了微通道中的电位和电流分布，对反应物和羟基自由基的空间分布进行了可视化分析，揭示了孔道中的扩散层压缩和限域空间下羟基自由基生成机制。
图1. a REM孔道中空间限域效应示意图。b 不同直径孔道内的模拟表面电位分布。c 电化学膜孔道内限域效应的机理解释。
本研究建立了一种系统方法，以探索受限微通道中的电化学反应机制。结果表明，空间限域效应可有效调控反应动力学和电子转移途径，为设计高效的电化学装备提供指导。
本项目得到了国家自然科学基金、中国科学院课题和长江生态环境保护修复联合研究项目的资助。中心博士生康宇阳为论文第一作者，古振澳助理研究员、曲久辉院士为通讯作者。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-42224-3
环境水质学国家重点实验室
2023年11月10日
2023-11-10
-
中心国际合作成果在首届“一带一路”科技大会上得到展示
11月6日-7日，科技部、中国科学院、中国工程院、中国科协、重庆市及四川省共同主办了以“共建创新之路，同促合作发展”为主题的首届“一带一路”科技交流大会，来自世界各地的专家学者和政府官员齐聚重庆，在推动沿线国家在和平合作、开放包容、互学互鉴、互利共赢的丝路精神指引下，围绕政府间科技合作、科技人文交流、产业创新发展等关键议题展开研讨，共同应对环境与健康挑战。 在这次大会上，生态环境研究中心开展的斯里兰卡不明原因肾脏病（CKDu）追因工作入选“共同推动民生改善”成果展。中心与北京大学等国内单位以及斯里兰卡供水部、卫生部、佩拉德尼亚大学等斯方伙伴通过长期不懈的努力，绘制出CKDu病区地下水水质地图，初步揭示出地下水中氟、钙离子高浓度共存是潜在的致病因子，并在病区开展了改水干预示范研究。相关合作成果为解决斯里兰卡的重大民生问题提供了坚实的科学基础，获得了斯里兰卡政府和民众的高度赞誉。中斯之间在水与健康领域的科技合作模式为参与国在“一带一路”框架下开展创新合作提供了珍贵案例。
曲久辉院士培养的优秀毕业生Tista Prasai Joshi博士、尼泊尔科学院研究员应邀出席了此次大会，以切身体会介绍了在中国的留学生涯对自己职业发展的重要影响，并展示了中尼水科技合作成效，充分体现了“一带一路”科技合作对人类命运共同体建设的贡献。
10年来，中心在“一带一路”科技合作合作方面进行了整体布局，形成了以CAS-TWAS水与环境卓越中心为平台、以“中国－斯里兰卡联合科教中心”框架下的“中国-斯里兰卡水技术研究与示范联合中心”为核心的“一带一路”科技架构，与斯里兰卡等多个国家在水与卫生领域开展了大量卓有成效的合作，合作成果受到国内外的广泛关注。
“共同推动民生改善”成果展区播放中心国际合作成果工作宣传片
“与斯里兰卡开展水技术研究与示范合作”主题展板
中斯联合科教中心水技术分中心
中国科学院-发展中国家科学院水与环境卓越中心
国际合作办公室
2023年11月9日
2023-11-09
-
我中心与北京市海淀区东升镇人民政府签订合作协议
10月23日，中心与北京市海淀区东升镇人民政府签署合作框架协议，中心副主任胡承志与东升镇党委副书记姜大宽分别代表双方签约。中心党委副书记占剑，东升镇党委书记赵仕伟等共同见证签约。 会谈现场 会上，赵仕伟表示，希望双方以本次签约为契机，加强互访共建，进一步强化在成果转化、咨询服务、技术服务、产业孵化、委托研发等方面的合作力度，积极开展人才交流培养和线上线下科普活动，促进产业链、创新链和资金链的深度融合。 占剑对东升镇长期以来对中心的支持表示感谢，表示下一步将充分发挥中心在基础理论研究、前瞻性技术研发和科技人才储备等方面优势，建立健全创新驱动发展合作机制和人员交流互访常态机制，结合东升镇在业务发展中的科技需求，推动科技成果产业化，促进双方互利共赢和共同发展。
双方代表签约 会上，双方还就科研办公空间、政策顾问、智库服务、平台建设等共同关心的议题进行了深入交流。 东升地区办事处、东升农工商总公司、东升镇经济发展和科技创新办公室等部门，中心综合办公室、人事处、科技开发处、基建与后勤处等部门有关负责人及科研人员代表参加了活动。
科技开发处、基建与后勤处 2023年10月27日
2023-10-27
-
宋茂勇研究组在热活化触发光催化方面取得新进展
La基钙钛矿拥有优异的吸光性能，但是价带光催化氧化电势的不足使得许多化学键难以断裂，限制了其在光催化反应中的应用。基于此，中国科学院生态环境研究中心宋茂勇研究团队开展了热活化触发La2CoxMn2-xO6钙钛矿光催化活性的研究。
研究发现，利用加热能够活化降低甲苯的苄基C-H解离能，解决了光激发La2CoxMn2-xO6钙钛矿产生的h+氧化电势不足难题，从而触发光催化选择氧化甲苯苄基C-H反应。其中，光学性质最佳的La2Co1.5Mn0.5O6钙钛矿表现出最佳的光催化性能，对甲苯的转化率达到22866.67 mmol gcat-1 h-1，获得的高附加值产物产率达到550.00 mmol gcat-1，这是目前所有报道中的最大值。此外，这种“热活化，光断键”模式同样适用于光催化还原CO2反应。通过加热活化水的H-O，同时光激发La2Co1.5Mn0.5O6产生h+成功断裂H-O提供H+，触发光催化还原CO2反应，生成单一产物CH4。
这种热活化触发光催化的方式，不仅解决了光催化中价带氧化电势不足的难题，实现性能上从无到有的突破，也为开发更多光学性质优异的催化剂和丰富光热协同催化理论提供了新的途径。
图1 热活化触发光催化氧化甲苯苄基C-H和还原CO2的机制示意图。
相关研究成果发表于Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)。博士生陈程为第一作者，麻春艳副研究员和宋茂勇研究员为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金委杰出青年基金和面上基金（22125606, 21976198, 21777175）的支持。
论文连接：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2310004120
环境纳米技术与健康效应重点实验室
2023年10月25日
2023-10-26
-
生态环境研究中心第二十四届发展战略研讨会成功举行
10月17-19日，中国科学院生态环境研究中心第二十四届发展战略研讨会在密云召开。中心领导、党委委员、纪委委员、全体研究员、机关正副处长、在职党支部书记、副研究员代表共110余人参加了会议。密云区科委党组成员、副主任朱丽，密云区科委科学城建设综合协调中心张笑一应邀出席。本次研讨会主题是“抢占科技制高点”。 中心主任、朱永官院士做《谈谈抢占制高点》的主题报告。他指出科研人员要胸怀祖国，面向学科前沿，具有广泛的国际视野，把对标世界一流作为中心发展目标。同时要根据目前面临的各种挑战，把突破生态环境研究领域的难点作为我们的制高点，发挥中心建制化的优势，把科学导向和问题导向相融合，形成中心的整体合力。在谈到发展新思路和新赛道，他认为中心要兼顾守正创新，开拓进取，加强点的突破，通过学科合纵连横，形成良性循环，同时强化基础研究与应用的紧密结合。人才培养是中心的首要任务，在科研能力培养的基础上要把科学精神传承下来，提升科研人员的科学鉴赏力。朱永官最后寄语全体人员要登高山知天地之高远，脚踏实地激发我们的内心动力。
党委书记、副主任房自正在《贯彻落实党建重点工作部署努力抢占生态环境科技制高点》的报告中，汇报了中心党委今年在党建方面的贯彻落实情况，带领全体人员深入学习领会中央和院党组重要决策部署，强调抢占科技制高点是全院上下、各方面工作的总目标、总任务和总要求，中心全体人员要打破传统思维惯性，加快转变科研价值理念，强化使命导向的科技创新，激励广大科研人员抢占科技制高点。中心对标对表院内单位，还存在着一定的差距，在自身发展和体制机制方面还面临一些矛盾和压力。他提出了八个方面的举措，为进一步加强党的领导，切实增强大局意识、改革意识、担当意识、群众意识和实干意识提供了参考。
中心副主任胡承志做了《科技合作与创新努力抢占科技制高点》的报告，向与会人员汇报了中心科研基本情况以及目前面临的挑战和机遇，围绕研究所使命定位和组织管理特点，重点从重大创新成果、重大科技任务、人才队伍建设、创新生态以及组织管理等五个方面介绍使命导向的评价工作，并从创新能力的角度提出了下一步工作设想。党委副书记、纪委书记占剑做了《营造风清气正的政治生态 推动科研事业高质量发展》的报告，强调要不断增强政治意识、纪法意识、问题意识和文化自信，提升政治三力，推进全面从严治党，健全系统治理和弘扬清风正气，积极营造风清气正的政治生态，不断推动中心各项事业取得更大的成就。
中心各实验室负责人以及计划财务处负责人分别围绕“抢占科技制高点”就学科发展和创新研究思考做了工作汇报。朱丽做了《科学城东区及密云区科技相关政策情况》的报告。中国科学院科技战略咨询研究院宋河发研究员应邀做了《高价值专利培育与运营》的报告。全体与会人员围绕会议主题进行了研讨交流，就如何抢占科技制高点进行了深入和热烈的讨论。
朱永官在总结中指出，要不断优化发展过程，强化发展效益，修补发展短板。他希望大家能够经常性地组织和参加研讨活动。对于制高点的问题，要凝练汇聚，寻找共性的问题，围绕制高点在一些政策体制和机制方面提出相应的举措，通过自上而下和自下而上相结合，共同推动中心的高质量发展之路。
中心主任朱永官院士作报告党委书记、副主任房自正作报告党委副书记、纪委书记占剑作报告中心副主任胡承志作报告会议现场合影 综合办公室
2023年10月24日
2023-10-24
-
中心联合研发的全球首台（套）生物质乙醇重整制氢技术及装备通过验收、鉴定
10月16日，中国科学院生态环境研究中心联合研发的全球首台（套）200 Nm3/h生物质乙醇重整制氢项目验收、鉴定会在北京召开。中心贺泓院士出席会议，北京理工大学孙逢春院士作为本次验收、鉴定专家组组长。 该项目由国投生物科技投资有限公司总体负责，由中国科学院生态环境研究中心承担生物质乙醇重整制氢催化剂研制，由四川亚联氢能科技股份有限公司承担装置研制，有研工程技术研究院有限公司参与重整催化剂安装和重整反应器现场调试，北京石油化工学院参与工艺条件适配和现场试运。
专家组听取了项目组的总结汇报，经过认真质询讨论一致认为，该项目实现了生物质乙醇重整制氢技术的全球首台（套）工业化示范应用，验证了生物质乙醇作为制氢原料的可行性，为氢能绿色供应提供了新的技术路线；研制的自活化高效催化剂实现了对制氢产物的精准控制，氢气产率高、稳定性好；研发的催化氧化供热及热量梯级回收技术实现了装置运行热量高效利用，剩余含能气体能量全部回收，重整反应剩余原料水全部回用，整套装置兼容水蒸气重整和自热重整两种工况。
专家组一致认为，该项目研发的生物质乙醇重整制氢技术总体达到国际领先水平，建议在工业及交通等领域进一步加快推广应用。
孙逢春院士发言贺泓院士发言会议现场
大气环境与污染控制实验室
2023年10月19日
2023-10-19
-
国际科学理事会主席彼得·格鲁克曼爵士一行访问中心
10月10日，国际科学理事会（International Science Council，ISC）主席彼得 格鲁克曼爵士、首席执行官萨尔瓦多 阿里科博士访问中心。中国科学院院士李静海出席座谈交流。 交流活动由中心主任朱永官院士主持。城市与区域生态国家重点实验室张军泽助理研究员做了题为《可持续发展目标进展和相互作用特征：全球和中国》的报告，指出全面实现可持续发展目标（SDGs）需要在全球、区域和国家层面形成共同的科学原则。
彼得 格鲁克曼表示，可持续发展是融合自然科学、社会科学与人文科学的跨学科、系统性问题。研究可持续发展，离不开对环境问题的关注。国际科学理事会致力于促进科学在推动可持续发展方面发挥更加积极有效的作用。他期待与中心加强合作，发挥中心在环境科学综合研究领域的专业优势，在依靠科学影响政策制定、提供系统解决方案等方面，共同为加快实现可持续发展目标做出贡献。
朱永官在总结中指出，这是双方围绕可持续发展议题的一次富有成效的思想交流与科学探讨，未来希望可以进一步加强双方机构间、团队间的合作，建立长期成果分享与交流对话机制，组织可持续发展目标国际研讨会，汇聚各国科学家、决策者及行业合作伙伴，组建专家库，对现阶段可持续发展计划实施成效进行量化与评估，并研讨确定未来在区域和全球层面的科学实施途径。
中心城市与区域生态国家重点实验室副主任郑华研究员、副主任周伟奇研究员、曹垒研究员、陈晓东研究员、杨洪波研究员参加座谈交流。中国科学技术协会国际合作部王庆林巡视员等一行五人陪同访问。 国际合作办公室 2023年10月12日
2023-10-12
-
![]()
青促会生态环境研究中心小组举办“啃硬骨头”系列报告第二讲
.TRS_Editor P{margin-top:0px;margin-bottom:12px;line-height:1.8;font-family:宋体;font-size:12pt;}.TRS_Editor DIV{margin-top:0px;margin-bottom:12px;line-height:1.8;font-family:宋体;font-size:12pt;}.TRS_Editor TD{margin-top:0px;margin-bottom:12px;line-height:1.8;font-family:宋体;font-size:12pt;}.TRS_Editor TH{margin-top:0px;margin-bottom:12px;line-height:1.8;font-family:宋体;font-size:12pt;}.TRS_Editor SPAN{margin-top:0px;margin-bottom:12px;line-height:1.8;font-family:宋体;font-size:12pt;}.TRS_Editor FONT{margin-top:0px;margin-bottom:12px;line-height:1.8;font-family:宋体;font-size:12pt;}.TRS_Editor UL{margin-top:0px;margin-bottom:12px;line-height:1.8;font-family:宋体;font-size:12pt;}.TRS_Editor LI{margin-top:0px;margin-bottom:12px;line-height:1.8;font-family:宋体;font-size:12pt;}.TRS_Editor A{margin-top:0px;margin-bottom:12px;line-height:1.8;font-family:宋体;font-size:12pt;}
.TRS_Editor P{margin-top:0px;margin-bottom:12px;line-height:1.8;font-family:宋体;font-size:12pt;}.TRS_Editor DIV{margin-top:0px;margin-bottom:12px;line-height:1.8;font-family:宋体;font-size:12pt;}.TRS_Editor TD{margin-top:0px;margin-bottom:12px;line-height:1.8;font-family:宋体;font-size:12pt;}.TRS_Editor TH{margin-top:0px;margin-bottom:12px;line-height:1.8;font-family:宋体;font-size:12pt;}.TRS_Editor SPAN{margin-top:0px;margin-bottom:12px;line-height:1.8;font-family:宋体;font-size:12pt;}.TRS_Editor FONT{margin-top:0px;margin-bottom:12px;line-height:1.8;font-family:宋体;font-size:12pt;}.TRS_Editor UL{margin-top:0px;margin-bottom:12px;line-height:1.8;font-family:宋体;font-size:12pt;}.TRS_Editor LI{margin-top:0px;margin-bottom:12px;line-height:1.8;font-family:宋体;font-size:12pt;}.TRS_Editor A{margin-top:0px;margin-bottom:12px;line-height:1.8;font-family:宋体;font-size:12pt;}
10月11日上午，中国科学院青年创新促进会（简称“青促会”）生态环境研究中心小组在生态楼601举办“啃硬骨头”系列报告第二讲，会议由青促会生态环境研究中心小组组长庄媛主持，中心主任朱永官院士莅临现场与青年学者进行交流互动。
本次报告邀请了The innovation主管陈科研究员、中国科学院空天信息创新研究院李子申研究员，分别以“The Innovation is a rising star journal”“空天信息赋能数字经济的探索实践与思考”为题进行了报告。
陈科研究员介绍了创办The Innovation 期刊的心路历程，讲述了期刊精美封面背后的生动故事，鼓励中心科研人员继续支持推动The Innovation 期刊发展；李子申研究员介绍了北斗/遥感技术发展定位和最新进展，指出应用的核心在于解决装备发展面临的真问题，展望了空天信息在生态环境领域的应用前景。
“啃硬骨头”系列报告由中心主任朱永官院士命名，旨在鼓励青年职工积极探索如何围绕瓶颈问题啃硬骨头。
陈科研究员作报告
李子申研究员作报告
中国科学院青年创新促进会生态环境研究中心小组
2023年10月11日
2023-10-11
