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赵旭课题组在电子电镀废水电化学脱氮方面研究取得新进展
中国科学院生态环境研究中心赵旭课题组在电子电镀废水电化学脱氮方面研究取得新进展。研究成果发表在国际刊物《Nature Water》上（文章链接https://doi.org/10.1038/s44221-023-00169-3）。将废水中的NO3-转化为NH3对于获得有价产品和缓解环境问题具有重要意义。铁基电催化剂因其低成本且无毒的特点，具有较好的应用前景。但高盐废水环境中，铁电极易溶解失活，限制了他的应用。
课题组研究发现废水中镍、钴、锌等金属离子能有效促进商用铁电极电转换硝酸盐为氨氮的效率，提升了电极使用的活性与寿命。研究证明了废水中的Ni2+离子会诱导电极表面重构形成NiFe双层氢氧化物活性相，这种微纳结构也促进了传质与电子转移，从而获得高硝酸盐转化率和氨选择性。
图1. 铁电极在不含（a）和含（b）Ni2+的废水中自腐蚀后NO3-RR性能比较；铁表面腐蚀反应（c）及NiFe-LDH纳米片的形成(d)；铁电极在不含（e）和含（f）Ni2+的废水中重构后的SEM图；（g）铁电极在含Ni2+废水中稳定性实验 利用原位拉曼光谱揭示了电化学驱动相分离使得表面NiFe-LDH-Ov转化成新的 -FeOOH和缺陷态 -Ni(OH)2。动态变化的表面结构增加了活性位点暴露，强化了NO3-的有效吸附和活化，进而提升了硝酸盐还原动力学和产NH3选择性（图2）。
图2.（a）原位拉曼反应器示意图；Fe（b，c）和FeNi500/FF（d，e）在不含NO3？和含NO3-电解质中原位拉曼光谱；（f）拉曼峰强度比随电压变化 上述“以废治废，变废为宝”的方法不仅克服了铁电极易失活的不足，而且提出了一种利用废水共存组分重构电极提高电催化效率的新途径，为电子电镀废水中硝酸盐的去除与回收提供了一种实用方法。
中国科学院生态环境研究中心博士研究生王开丰为论文第一作者，赵旭研究员为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金项目资助。 论文链接：https://www.nature.com/articles/s44221-023-00169-3 环境水质学国家重点实验室
2023年12月11日
2023-12-13
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2023国际前沿科学论坛在腾冲成功召开
12月2日，由国际科学理事会中国委员会（ISC-CHINA）主办，中国科学院生态环境研究中心、中国科学院城市环境研究所、中国科协新技术开发中心、云南省科学技术协会、保山市人民政府共同承办的“2023国际前沿科学论坛”在云南省腾冲市成功召开。来自美国、芬兰、丹麦、保加利亚、巴西、中国等国家（地区）的科研院所、高校、政府部门、国际组织、学会、媒体逾150位代表参加论坛。 论坛由中国科学院院士、ISC-CHINA副主席、中心主任朱永官主持。中国科学技术协会党组成员兼国际合作部部长罗晖、云南省人民政府副省长张治礼先后致辞。美国科学院院士、Cary生态系统研究所杰出科学家Steward TA Pickett，巴西国家科学院和国家医学院院士、圣保罗大学医学院教授Paulo Saldiva，保加利亚前外交部长、保加利亚科学院高级研究员Rumiana Jeleva，赫尔辛基大学城市与区域研究所所长Mari Vaattovaara，奥胡斯大学环境与健康大数据中心主任Clive Eric Sabel，北京大学研究员刘珏等6位专家，围绕本届论坛主题“星球健康与可持续发展”，发表了跨学科、跨领域的精彩的主旨演讲。中国科学院院士、ISC-CHINA主席郭华东出席报告交流。
朱永官在总结中指出，健康是人类文明的终极目标，关系子孙世代的福祉，这也是本届论坛提出“星球健康与可持续发展”理念的意义所在。人与自然和谐共生是中国式现代化的五个特征之一。人类是生态系统的一部分，而地球上所有的生态系统是相互联系的。 世界各国只有通过建立联系，加强合作，才能实现全世界的可持续发展。2023国际前沿科学论坛正是提供这样一个平台，让来自不同国家、不同文化、不同学科、不同行业的人联结在一起，围绕星球健康这一涉及人类、动物、植物、微生物等全物种、系统性的健康问题，交流思想，分享知识、发展友谊，构建网络，为创造一个更可持续的未来，贡献新方案、新产品、新服务。
2023国际前沿科学论坛，作为由顾秉林、许智宏、饶子和三位院士于2022年发起的腾冲科学家论坛的重要分论坛，旨在汇聚全球高端智力资源，探讨促进星球健康亟待解决的重要前沿科学问题，交流可持续发展的科学理念和创新思想，共同为推动实现联合国可持续发展目标做出积极贡献。本届论坛的召开得到了国内外社会的广泛关注，产生了重要影响。
朱永官院士主持论坛朱永官院士总结发言2023国际前沿科学论坛现场（中国，腾冲）国际合作办公室 2023年12月2日
2023-12-02
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魏源送课题组一篇中斯合作研究论文荣获斯里兰卡总统科学奖
11月21日，魏源送课题组一篇中斯合作研究论文的斯方合作伙伴S. K. Weragoda博士和R. Weerasooriya教授荣获2023年斯里兰卡总统科学研究奖。 该论文以斯里兰卡重大民生问题—不明原因慢性肾病（CKDu）为研究切入点，选择斯里兰卡三个CKDu风险区（high risk, HR; low risk, LR and no risk, NR）和一个对照区（control zone, CR），通过现场调研，考察了不同季节（旱季和湿季）CKDu病区浅层地下水水质和溶解性有机物（Dissolved Organic Carbon, DOC）的特征，同时考察了杀虫剂及其代谢产物，明确了CKDu病区地下水中有机物组分差异，揭示了CKDu病区地下水中DOC与钙、镁离子以及农药杀虫剂之间的相互关系，为开发适于CKDu病区的经济高效饮用水处理技术提供了科学依据。
该论文第一作者为我中心培养的斯里兰卡籍Madhubhashini Makehelwala博士，通讯作者为魏源送研究员。Madhubhashini Makehelwala博士于2015年获得中国科学院-发展中国家院长奖学金（CAS-TWAS President’s Fellowship for International PhD Student）资助进入魏源送课题组攻读博士学位。
该论文研究工作得到了中国-斯里兰卡自然科学基金委员会联合基金项目（21861142020）、“一带一路”国际科学组织联盟（ANSO）联合研究项目（ANSO-CR-KP-2020-05）和中国-斯里兰卡水技术研究与示范联合中心项目的资助。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.12.435 水污染控制实验室
教育处
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12月1日
2023-12-01
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生态环境研究中心与新疆生态与地理研究所签订战略合作协议
11月28日，中国科学院生态环境研究中心与中国科学院新疆生态与地理研究所战略合作协议签约仪式在生态楼505会议室举行。生态环境研究中心主任朱永官院士，党委书记、中心副主任房自正，党委副书记、纪委书记占剑，新疆生态与地理研究所所长张元明，党委书记、副所长张向军，人事处长蒋慧萍，人事处副处长刘翔，以及中心科技开发处、教育处、人事处相关负责人、科研人员代表出席签约仪式。 房自正代表中心欢迎新疆生态与地理研究所的领导莅临中心开展交流合作。张元明详细介绍了新疆生态与地理研究所的引才措施，希望能在中央和地方人才政策的推动下，积极落实中国科学院人事局指导的“东部博士西部行”专项活动,通过政策宣传和招聘推介，吸引中心培养的优秀青年科技人才去新疆工作，同时加强所际合作，相互支持，共谋发展。张向军表示愿意与中心建立人才交流合作长效机制，搭建人才输送新桥梁。蒋慧萍介绍了新疆生态与地理研究所具体的引才措施和人才待遇。朱永官指出，双方合作既要不断完善合作交流机制，也要推进人才、项目和成果等多方面的资源融合，架构研究所合作共赢的桥梁，以科技创新为重要抓手，共同探索“产学研”融合发展的新模式，为新疆的发展和进步贡献力量。 会上，管理部门负责人和科研人员代表就单位基本情况、项目进展和未来合作事宜等展开了深度交流和讨论，朱永官、张元明代表双方签署战略合作协议。 人事处 2023年11月29日
2023-11-29
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中心主办Science合作刊物EHS刊发重磅文章：优化全球变化计划，为全球可持续发展提供系统解决方案
在不断变化的分化世界中，迫切需要一个新的全球科学计划来促进可持续发展目标（SDGs）的实现。作为一个国际科学计划，尽管“未来地球”旨在加强研究和社会合作以加速向全球可持续发展的转变，但对研究人员或更广泛的利益相关者来说，它在为全球可持续发展制定跨学科研究的国际科学议程方面的作用和影响并不清晰。 日前，中心主办的Science合作刊物Ecosystem Health and Sustainability（2023，9，Article 0143）刊发了来自厦门大学、中国科学院生态环境研究中心、中国科学院青藏高原研究所和中国科学院西北生态环境资源研究院的吕永龙、傅伯杰、姚檀栋和秦大河等4位著名科学家的重磅文章：“Priority Actions for Enhancing Global Change Program to Provide Global Sustainable Solutions”，该文提出了未来的发展方向，以帮助全球变化计划对推进全球可持续性科学的发展发挥更重要的作用，填补研究空白，解决我们对全球环境风险认知的不确定性，建立决策者和其他利益相关者进行有效沟通的更好的科学-政策平台，并为人类和环境福祉提升提供可持续的解决方案。
文章提到，我们期待一个新的综合全球变化计划，将所有利益攸关方聚集在一起，建立一个跨越地缘政治鸿沟的可持续性科学合作联盟，帮助制定和实施全球和国家科学技术与创新促进可持续发展的路线图，分享科学和知识，以满足人类对水、健康、优质教育、环境卫生和粮食安全的需求，同时维护全球生态系统和地球健康。
2023年11月15日，美国科学促进会（AAAS）网站以“The Future of Future Earth: How global science programs can navigate the complex, shifting challenges in sustainability science”（“未来地球的未来：全球科学计划如何在复杂且不断转换的挑战中巡航可持续性科学”）为题对该文进行了报道。 新闻稿链接：https://www.eurekalert.org/news-releases/1007945 EHS由中国生态学学会、中国科学院生态环境研究中心和中国科技出版传媒股份有限公司共同主办，为Science合作刊物（SPJ），由美国科学促进会（AAAS）出版。最新影响因子4.9，位于Q1区，入选中国科技期刊卓越行动计划。所刊文章类型包括：研究论文、综述、社论、观点、政策论坛、述评、评论与回复、报告。
查看文章原文：https://spj.science.org/doi/10.34133/ehs.0143
生态学报编辑部
2023年11月22日
2023-11-22
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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
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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
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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
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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
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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
