国家科学技术奖励公示材料

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1、国家科学技术奖励公示材料窗体顶端学科专业评审组：项目名称：有机废水微生物电化学净化机制与资源回收方法推荐专家意见：1.姓名：岳国君工作单位：中粮集团技术职称：研究员学科专业：环境工程推荐专家意见：该项目针对百年来活性污泥法污水处理技术中能耗高、污泥量大的问题，研究团队将国际前沿研究热点微生物电化学系统（MES）引入到废水生化处理领域钟来，潜心研究十余年，以揭示微生物电化学系统中污染物转化与同步产能过程与机制为目标，以有机物定向转化规律、系统构建、运行调控过程中的一系列关键科学与技术问题为主要研究内容取得了一系列突破性的研究成果。该研究团队已成为国际上一支重要的研究力量，具有较高

2、的科研水平和创新能力，国内外同行高度评价，科研成果国内遥遥领先，国际上属一流水平。其研究成果转化后，预期将大幅削减废水处理能耗，并产生多种高附加值的产品，符合当前“十三五”生态环境保护规划和我国的节能减排国家政策，对缓解当前我国巨大的环境污染治理压力具有重大贡献。鉴于上述，本人特此向国家自然科学奖评审委员会郑重推荐，希望给予支持！2.姓名：张杰工作单位：哈尔滨工业大学技术职称：教授学科专业：环境工程推荐专家意见：该项目针对传统污水处理技术能耗高、未能实现水中资源能源回收这一现状，围绕新兴的最具潜力的生物电化学系统（BES）的关键科学问题，在国际上率先开展了生物电化学系统中有机污

3、染物电子转移与定向调控机制的研究，取得了一系列创新性研究成果。构建了BES中有机污染物的梯级转化模式；揭示了电极活性微生物胞外电子传递规律和细胞通讯机制；提出了BES系统有机污染物的定向转化途径与调控策略。以上研究成果为BES理论发展与技术应用提供了重要的依据。本研究共发表SCI论文93篇，主要期刊有EnergyEnviron.Sci.、Biotechnol.Adv.、Environ.Sci.Technol.、WaterRes.等，所发论文被正面引用和评价3698次，SCI他引3382次。8篇主要论文他引总数1242次（SCI他引828次），最高影响因子25.427,平均影响因

4、子8.13；授权国家发明专利17项。该项目研究已在国际上产生了深度的学术影响（所发表的学术论文仅次于美国宾夕法尼亚州立大学，处于第二位）并受到广泛关注和认可，对进一步推动生物电化学系统技术研发与实现其在污水处理中的能源化利用具有重要的引领作用。1.姓名：俞汉青工作单位：中国科学技术大学技术职称：教授学科专业：环境工程推荐专家意见：随着我经济的快速发展，我国已经成为污水年均排放量最大的国家。实现节能减排已经成为国家重点战略之一，低碳节能污染物处理已经成为环境领域亟待解决的难题。污染物定向转化与资源、能源回收已成为未来国际上污水处理主要发展趋势。生物电化学系统作为一项新兴的污染物定

5、向转化技术尚存在诸多亟待突破的科学问题。本项目围绕着生物电化学系统梯级利用有机污染物定向转化产氢/产电过程的关键科学问题，在污染物定向降解转化强化产能、胞外电子转移与定向调控、多元耦合系统构建与调控机制等方面取得重要突破，为生物电化学系统实现污水处理能源化提供了重要理论依据。哈工大微生物电化学研究团队在我国率先开展微生物电化学技术的理论与技术研究，在科学理论、技术开发和规模化示范等方面均取得了大量创新成果，近年来发表论文数量在高校和研究机构中处于世界第二位，培养了一批该领域的领军人才和创新人才。综上，我推荐该项目申报国家自然科学二等奖。项目简介：1、研究背景及意义本项目属于环境

6、科学与工程学科。传统污水处理技术应用已有100年历史，为解决水污染做出了重大贡献。但污水处理能耗高、污泥量大且安全处置难、且水中资源未得到回收利用等问题一直没有得到有效解决，已成为世界性难题。随着低碳减排的需求日益提高，污水处理不再是简单地去除污染物，更应该在节能、低碳、资源回收等方面进行新的革命性发展，已成为国际上污水处理的发展趋势。但水中有机物能量密度低、提取与应用困难，一直是制约该方向发展的难题。本团队以微生物电化学系统为核心，围绕着系统内有机物梯级定向转化及能源化过程中的关键科学与技术问题，在污染物定向降解强化转化、耦合系统构建与调控机制等方面取得重要突破，为颠覆性污水

7、处理技术创建提供了重要理论依据和技术储备。2、主要内容及创新（1）提出了有机物梯级转化能源化模式与操作途径。率先提出了有机污染物梯级利用定向转化及能源化的技术思想，构建了突破生物代谢障碍的多元耦合工艺模式，实现了系统内驱动、能量自平衡与资源回收，大幅度提高了能源回收效率，为微生物电化学系统的应用和发展提供了重要理论支撑。（2）阐明了微生物胞外电子转移的定向调控机制。以强化电子转移效率为目标，发现并揭示了电化学过程与生物学过程耦合的内在机制，阐明了微生物电化学系统中电子传递的影响因素与调控机制