中国科学院城市环境研究所

生物炭是指由生物质在完全或部分缺氧状态下低温(< 700℃)热解生成的一类富含碳、高度芳香化的固态物质。生物炭因其制备原料来源广泛、比表面积大、孔隙发达等特点在水污染控制和土壤污染修复等领域具有良好的应用前景。目前生物炭在实际应用中主要存在以下问题：1. 生物炭粉末无法从水或土壤中快速有效分离，使用后的生物炭粉末易造成二次污染；2.高温热解制备过程会导致生物炭表面含氧官能团的分解，因而其对重金属的吸附去除性能有限。如何实现生物炭与水体的快速分离以及提高生物炭的吸附性能是生物炭材料大规模应用的重大挑战。 基于此，中国科学院城市环境研究所纳米环境功能材料研究组（付明来研究组）以MnO2改性稻壳炭为基础，聚丙烯酰胺凝胶的三维网络结构为负载媒介，实现了生物炭的凝胶化成型，同时利用表面活性剂发泡在凝胶内部制造丰富孔隙，最终成功构建了改性生物质炭负载的三维多孔宏观材料(MBCG)。该合成方法简单快捷，价格低廉，且易于放大生产。实验结果表明，制得的材料具有丰富的吸附位点和内部孔隙结构，呈现出良好的重金属吸附性能，其对Cd(II)和Pb(II)的Langmuir最大理论吸附量可达到84.8和70.9 mg·g-1，吸附性能甚至高于改性后的生物炭粉末。生物炭的引入使凝胶结构的热稳定性能和力学性能均得到显著提升。此外，宏观材料MBCG有效解决了生物炭粉末难以回收循环的问题，并具有良好的结构稳定性。在五次吸附解析循环实验后，其对Cd(II)和Pb(II)的吸附量仍能保持在92.1%和80.5%。该材料的成功开发将推动生物炭材料在重金属污染水体和土壤中的实际应用。 上述成果以“A facile foaming-polymerization strategy to prepare 3D MnO2 modified biochar-based porous hydrogels for efficient removal of Cd(II) and Pb(II)”为题发表于环境科学领域Top期刊Chemosphere上，相关专利也在受理中（公开号201910268850.2）。该研究得到了国家自然科学基金、厦门市科技项目和中日合作项目的支持。 生物炭凝胶化成型技术及吸附重金属中国科学院城市环境研究所是目前国际唯一的专门从事城市环境综合研究的国立研究机构，位于厦门市集美新城。研究所目前拥有“环境科学与工程”、“生态学”专业一级学科博士、硕士学位授予点以及“环境科学与工程”博士后科研流动站。

才泓冰（左）与朱永官院士合影12月2日，中国产业发展研究院院长才泓冰、生态修复专家高明清博士一行赴中国科学院城市环境研究所开展调研活动，生态环境专家，中国科学院院士，中国科学院生态环境研究中心研究员、博士生导师朱永官对才泓冰的到来表示欢迎，中国科学院城市环境研究所合作发展处处长陈伟民、孙新教授参加调研活动。参观研究所，并听取研究成果与先进技术介绍展览区域才泓冰首先参观了中科院城市环境研究所，中科院城市环境研究所合作发展处处长助理黄诗鹍详细介绍了中科院城市环境研究所的各项研究成果及技术转化情况。才泓冰与朱永官院士讨论了内蒙古锡林郭勒盟锡林浩特市的腐植酸产业规划项目推进情况，朱永官院士对项目所能带来的社会效益、经济效益、生态效益表示了肯定。厦门锐思资本总裁常智华（左一）与才泓冰、高明清合影调研中，双方深入交流了中国产业发展研究院与中科院城市环境研究所的各自优势与发展愿景，双方达成了共同推动生态环境相关技术产业化的合作意向，有效整合政、产、学、研、用、资等资源，为我国生态文明建设助力赋能。朱永官院士的研究工作涉及土壤—植物系统中微量元素和污染物迁移和生物转化的机制，主要包括根际过程、微生物分子生态和植物分子生理学等领域。他认为，科学的成绩，如果停留在实验室，可能没有太多的社会价值，虽然有科学意义，但是社会价值还是要通过企业和市场的作用来实现，把科学带来的好处送到人类的每一天的生活中去，为社会发展做贡献。内蒙古锡林浩特市腐植酸产业规划项目正是将科学的研究成果运用到实际的生产生活中。中国产业发展研究院为此开展了长期研究、筹备工作，对锡林浩特市现阶段经济社会发展特征进行了准确分析，根据国内外宏观经济和腐植酸产业形势，抓住全市经济向高质量迈进的新时期机遇，吸收腐植酸产业发展及园区建设方面的先进理念和经验，提出未来十年腐植酸产业的发展目标、总体思路、重点任务、重大项目、产业政策和管理体制等，以推动区域经济实现跨越式发展。双方希望通过规划引领，在为地方经济创新驱动发展助力的同时，也为双方的合作树立标杆与示范。中国科学院城市环境研究所成立于2006年7月4日，是中国科学院下属的事业法人单位，是目前国际唯一的专门从事城市环境综合研究的国立研究机构，位于美丽的南方海滨城市—厦门市。研究所主要任务是面向国家城市化发展过程中的生态环境保护等重大战略需求，面向国际城市生态科学和环境科学与技术的发展前沿，在城市生态、环境与健康，城市环境治理与修复技术，环境治理工程与循环经济，城市规划与环境政策等领域，开展理论研究、技术研发、系统集成和工程示范。中国产业发展研究院（以下简称产研院）是由中国经济导报社主办、中国发展网发起的专业研究产业发展高端智库。产研院智库以整合产业资源为目标，通过实施“开放合作、优化组合、精准对接、踏实服务、创造价值”的发展战略，在产业发展创新进程中发挥积极作用。产研院智库以整合产业资源为目标，通过实施“开放合作、优化组合、精准对接、踏实服务、创造价值”的发展战略，在产业发展创新进程中发挥积极作用。

12月23日，河北大学与中国科学院城市环境研究所在厦门签署战略合作协议。河北大学校长康乐院士，城市环境所学术所长、中科院院士朱永官，城市环境所党委书记陈少华，河北大学生命科学学院副院长董四君等见证签约。河北大学生命科学与绿色发展研究院执行院长、生命科学学院院长万师强，中国科学院城市环境所所务委员、合作发展处处长陈伟民分别代表双方签约。签约仪式现场根据协议，双方将在党建工作、研究生联合培养、白洋淀流域生态保护与京津冀可持续发展研究等领域开展持续合作。协议的签属为河北大学与中国科学院城市环境研究所的全面合作奠定了良好基础。签约仪式后，康乐院士为中国科学院城市环境研究所师生作《百年诺贝尔奖给我们的启示》专题报告。报告系统阐述了科学研究需具备严谨的逻辑，不放弃细小的发现，有饱满的热情和明确的目标，不畏权威，坚持科学真理，艰苦奋斗、坚持不懈，同时也要有崇高的思想品格。康乐院士还通过光刻机、芯片制造，谈“卡脖子”技术与基础研究的关联性，从而引发对诺贝尔奖的理性思考，即基础研究是创新的源头，要聚焦基础研究重点领域，不断催生一批高质量原创性科研成果。报告会后，康乐院士与现场200多名师生进行了热烈的交流互动。来源：河北大学 信息来源 | 生命科学学院

杨军在实验室 中科院 供图中新网上海12月15日电 题：青年科学家杨军：以科研“护卫”城市水生态安全作者 郑莹莹随着中国经济的发展，这些年，水生态环境的健康越来越受到重视。杨军是中国科学院城市环境研究所的一名研究员，他带领团队做的便是：为中国城市水生态环境的保护和管理提供对策。杨军今年40岁，17年前，也就是2001年，他考上研究生，踏上科研路，一开始就与“水”结缘。在硕士、博士阶段，他就读于武汉的中国科学院水生生物研究所，主要做水生生物多样性方面的研究，经常对河流、湖泊、水库等水体进行采样和研究，曾发现并描述新物种——木兰砂壳虫。2006年，杨军赴加拿大达尔豪西大学地球科学系做了2年多的博士后，利用湖泊沉积物来研究一万多年来的环境和生物变化。杨军在实验室 中科院 供图这些年的求学路，不管是从专业深度，还是从时间维度，都拓宽了杨军的视野。2008年回国后，响应国家社会需求，他开始致力于淡水生态与城市水环境的研究。杨军回忆，研究团队确定以水生态健康为方向，做起来其实不是那么容易。从2008年到2018年，十年弹指一挥间，杨军团队一直致力于浮游生物群落生态研究，同时思考怎样让城市水生态环境更加安全、健康，水更清洁。杨军介绍，浮游生物作为水生态系统的重要组成部分，在水体自净和水质稳定方面发挥关键作用，其团队通过研究饮用水源地、景观水体等城市水环境微生态学问题，为城市水环境保护和生态管理提供对策与依据，其中一个重要研究对象便是水库。杨军说，根据统计，中国有将近10万座水库，是全球水库数量最多的国家；中国是水库大国，目前水库水量约为自然湖泊的3倍。伴随着快速的城市化，加之地下水短缺和河流严重污染，越来越多水库被逐渐开发为饮用水水源地。杨军表示，水库作为水源地后，对水质就有了更加严格的要求，然而中国水库特别是亚热带地区的水库，普遍存在不同程度的富营养化问题，具有较高的藻类水华发生风险。经过10年的努力，杨军团队这些年在水库型水源地保护与微型浮游生物生态过程方面有了一系列研究成果，其团队自2009年起在福建省建立水库长期定位生态观测站，重点对4座水库的水量、水质和浮游生物动态开展了系统研究，研究首次揭示了内陆水体浮游生物稀有种的时空分布和生态作用。杨军表示，通过周年数据的分析发现，当水库水位波动高于2米/月时，可以有效降低蓝藻的优势度和生物量，进而预防和控制蓝藻水华的发生，该研究结果对未来中、小型水库如何通过水利调度，来进行蓝藻水华的防控、水质安全的保障等方面具有实践意义。这些年，中国的水环境治理需求越来越强烈。中国官方在2015年颁布“水十条”，2016年推行“河长制”，而后2017年又推出“湖长制”，杨军指出，这些都是中国着力解决水环境、水生态问题的重要举措。他的团队想做的便是提高工作的针对性，“水生态问题浅层次的原因大家都可以理解，但深层次的原因和过程并不是特别明白，如果盲目去做工程，可能成本高而且效果并不理想。”他并表示，过去是水质出现严重问题了，科研人员才去研究解决方法，而现在团队希望利用微型浮游生物，对一些看似没有问题、或者处于“亚健康”的水生态系统进行研究，予以早期诊断、干预，提高水生态系统的弹性，降低水处理的成本与代价。中国的生态学、环境科学等领域近10多年来发展突飞猛进，杨军未来的盼望是：继续研究水库型水源地微型浮游生物，尤其要将所学用于经济社会的可持续发展，“有那么一点贡献，我就知足了，并且希望能为水生态健康多培养一些人才。”(完)

2月4日下午，杭州市水务控股集团有限公司与中国科学院城市环境研究所共同举办研究生培养实践基地签约暨揭牌仪式，中国科学院城市环境研究所朱永官所长、于鑫教授、王棠荣主任，及水务集团叶淦平董事长、王九云主席、张利华副总经理等出席仪式。丨签约背景丨中国科学院城市环境研究所是目前国际唯一专门从事城市环境综合研究的国立研究机构，拥有“环境科学与工程"、“生态学"专业一级学科博士、硕士学位授予点以及“环境科学与工程"博士后科研流动站，在城市生态健康与环境安全、城市环境污染控制与资源化技术、城市环境工程与循环经济等领域具有强大的科研和人才优势。丨签约意义丨随着水务集团近几年的快速发展，在各层次领域，对技术支撑和人才的需求越来越大，此次两家单位合作建设研究生培养实践基地，将充分发挥双方优势，整合资源，在城市水务领域谋求新的突破。此次的合作是双方继2017年4月签署战略合作协议，2018年1月8日成立水质安全和生态健康联合研发中心后，又一项重要的战略合作措施，标志着水务集团“产学研"对接已进入新的实质性阶段。▼研究生培养实践基地签约暨揭牌仪式现场丨后续开展丨研究生合作培养实践基地建立后，环研所和水务集团将不断探索新的人才培育机制，更好地培养高水平的技术研发、工程设计、运行和管理等应用型专业人才，定期开展人员交流、学习和研讨，增进研究生对环境工程领域特别是城市水务方向产业发展的了解，提高研究生解决生产实际问题的能力。同时也通过该平台，利用好水务集团在原水开发和利用、城市供排水一体化、污水污泥处置、环境提升养护等领域积累的丰富实践经验，促进科研成果的转化和应用，为杭城供排水事业的进一步发展提供技术和人才的保证。

10月29日，中国科学院城市环境研究所硕士生导师受聘仪式在中科院城市环境研究所举办，供销国源（厦门）循环科技有限公司总经理郑金川应邀参加并被聘任为中国科学院城市环境研究所兼职硕士生导师。▲郑金川总经理接受聘书在受聘仪式上，郑金川总经理接受中科院城市环境研究所博士后王豪伟的受聘及聘书，聘期内将主要承担硕士生的实践教学环节的具体工作，与校内导师共同参与培养过程，丰富教学内容，承担实践训练指导和学位论文指导等工作，共同培育创新型人才。关于中科院城市环境研究所中国科学院城市环境研究所成立于2006年7月4日，是中国科学院下属的事业法人单位，是目前国际唯一的专门从事城市环境综合研究的国立研究机构，位于美丽的南方海滨城市—厦门市。研究所目前拥有“环境科学与工程”、“生态学”专业一级学科博士、硕士学位授予点以及“环境科学与工程”博士后科研流动站。其主要任务之一便是面向国家城市化发展过程中的生态环境保护等重大战略需求，面向国际城市生态科学和环境科学与技术的发展前沿，在城市生态、环境与健康，城市环境治理与修复技术，环境治理工程与循环经济，城市规划与环境政策等领域，开展理论研究、技术研发、系统集成和工程示范。2020年8月17日，兔回收智能移动回收站正式安家中科院城市环境研究所，正式开启“产学研”合作，共同研究探索升级城市再生资源回收智能化、标准化、规模化，助力中国特色无废城市建设。

【能源人都在看，点击右上角加'关注'】北极星储能网讯:随着移动互联网、储能以及新能源电动汽车等技术的快速发展，锂离子电池的需求和产量近年来也快速增长。根据国家统计局的数据，中国2010年至2017年锂离子电池累计完成量达到444.3亿只，其中磷酸铁锂电池占据市场份额较大，2015年其市场份额为69%。由于充放电循环次数的增加，锂电池终将报废而成为巨大的城市矿山。据估测，2020年中国废弃锂电池将达到250亿只，重量约为50万吨。大量的废旧锂电池既可以缓解战略金属如钴、锂等的快速消耗，同时也存在环境污染的潜在风险。锂电池中大量的有价金属锂、镍、钴等的回收引起了广泛关注，已发展了多种技术以提高有价金属回收率，降低固体废物管理风险。针对我国磷酸铁锂电池市场份额较大的特点，中国科学院城市环境研究所环境功能材料研究组开发了水热处理磷酸铁锂电池正极片制备羟基磷酸铁的方法来回收处理废旧磷酸铁锂电池。磷酸铁锂电池充分放电后拆解可得含有磷酸铁锂材料的正极片，经过180°C水热处理5小时，正极材料与铝箔可以有效地剥离分开。通过XRD表征水热产物主要低值成分转化成羟基磷酸铁（FPOH），该功能材料可应用于吸附水体中的铅重金属离子和高效催化双氧水降解有机污染物，如染料亚甲基蓝。基于吸附动力学、等温线以及吸附后的产物表征，FPOH对铅离子的最大吸附量为43.203mg/g，最终生成了稳定的沉淀产物羟基磷酸铅。通过淬灭实验推测：FPOH催化双氧水降解有机染料的机理为芬顿反应生成的羟基自由基参与降解反应。该研究为我国锂离子电池占比高的磷酸铁锂电池废弃物的回收利用提供了一种以废治废的方法。相关研究成果以Iron hydroxyphosphate composites (FPOH) derived from waste lithium ion batteries for lead adsorption and Fenton-like catalytic degradation of methylene blue为题发表于Environmental Technology & Innovation（2019, 16, 100504）。城市环境所博士生徐垒为第一作者，研究员付明来为通讯作者。同时申请国家专利一项：一种亚临界水热处理废旧磷酸铁锂电池正极片的方法（CN107994287A，已公开）。图：磷酸铁锂电池制备羟基磷酸铁用于吸附重金属铅和芬顿催化降解亚甲基蓝原标题:城市环境所在磷酸铁锂电池回收制备环境功能材料方面取得进展免责声明：以上内容转载自北极星电力新闻网，所发内容不代表本平台立场。全国能源信息平台联系电话：010-65367702，邮箱：hz@people-energy.com.cn，地址：北京市朝阳区金台西路2号人民日报社

植物叶际是人类居住星球上最重要的微生物储存库之一。在全球尺度下，叶际上栖息的细菌总数多达1026个，其中微生物密度在106至107个每平方厘米。植物叶际微生物是植物微生物组的重要组成部分，其在促进植物生长、保护植物不受外部病原菌侵害及参与植物碳氮循环中起重要作用。虽然叶际微生物的多样性及丰度远不及植物根际及土壤环境，但是定殖在植物叶际上的微生物量也较多。空气微生物被认为是叶际微生物的重要来源之一。在微生物到达叶际后，其可通过叶片气孔进入植物内生环境中。更多的证据显示，土壤微生物可能是叶际微生物的重要来源。土壤微生物可能通过植物根际进入植物系统中，通过植物内环境转运至各植物组织。同时，叶际微生物群落的形成，也可能受植物亲本遗传因素的影响，并随种子传递。由于植物叶际受到多种环境因子影响，其叶际微生物的具体环境来源贡献率无法推算。中国科学院城市环境研究所城市与健康重点实验室研究员苏建强研究团队建立了可控制外源空气微生物影响的微宇宙植物培养装置。利用该装置，选择可作为生食沙拉蔬菜的小葱及苦苣菜作为研究对象，研究分析装置中植物叶际及空气微生物群落的来源。结果表明，土壤、植物叶际及空气微生物的群落结构显著区别，但它们之间仍存在数目可观的共享微生物，暗示着三者之间存在潜在微生物交换路径。微生物溯源软件分析表明，空气微生物群落的主要来源为土壤及叶际；空气及土壤微生物群落对小葱及苦苣菜叶际微生物群落的形成贡献十分有限。尽管这两种植物叶际都与其相邻土壤、空气环境存在共享微生物，但结果暗示着植物叶际微生物可能首先主要受到亲本遗传的影响，随后在种植过程中进一步受到作为植物微生物群落“种子库”的土壤影响，在植物及相关周围环境的选择压力下形成的。相关研究成果以Microbial Flow Within an Air-Phyllosphere-Soil Continuum为题，发表在Frontiers in Microbiology上，博士生周曙仡聃与副研究员李虎为论文的共同第一作者，李虎为论文通讯作者。研究工作获得国家自然科学基金的资助。装置示意图微生物溯源软件计算结果【来源：城市环境研究所】声明：转载此文是出于传递更多信息之目的。若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益，请作者持权属证明与本网联系，我们将及时更正、删除，谢谢。 邮箱地址：newmedia@xxcb.cn

【能源人都在看，点击右上角加'关注'】北极星水处理网讯:膜分离技术具有操作简单、能耗低、无二次污染等优点，其应用领域不断拓展。目前膜分离技术，尤其是超滤技术，由于其灵活性、性价比高、效率高、环境友好等优点，在污水处理、水净化、蛋白质浓缩、酶缩、酶提取等多个领域得到广泛应。然而传统高分子聚合物中空纤维超滤膜在使用过程中由于机械性能低、水通量小、亲水性差、抗污染性能等缺点限制其广泛应用。为减少成本，增强膜的耐污染性，延长膜的使用寿命，制备具有高亲水性，高抗污染性能的中空纤维超滤膜是关键所在。近年来，大多数研究热点都集中于通过引入无机二维（2D）纳米材料来改善膜的性能。典型的二维纳米材料，如氧化石墨烯（GO）纳米材料及其衍生物，由于其高纵横比、低密度、良好的力学性能和提供额外水通道的能力，在膜分离领域显示出广阔的应用前景。基于此，中国科学院城市环境研究所膜科学与技术研究组（张凯松研究团队）通过酸处理、氧化和超声过程进一步功能化二硫化钼二维纳米片层材料，制备高亲水性改性剂氧化二硫化钼（O-MoS2），并作为改性剂共混在铸膜液中制备了PMIA/O-MoS2复合中空纤维超滤膜，在不降低截留率的情况下提高膜的渗透性能和抗污染能力。实验结果表明：与原始的MoS2相比，O-MoS2的Zeta电位更低，亲水性更好；随着O-MoS2的加入，提高了复合中空纤维膜表面的Zeta电位，PMIA中空纤维超滤膜表面亲水性增强（接触角从72.9°下降到55.3°），说明O-MoS2与PMIA中空纤维复合膜表面亲水性、电负性的增强直接相关；O-MoS2的添加量为0.20 wt.% O-MoS2时，复合膜的PWF最高（209.0L· m-2· h-1），比原始PMIA膜（158.3L· m-2· h-1）高31.6 %，而截留率基本不变；同时随着铸膜液内O-MoS2含量的增加，复合膜表面的耐污染性能显著增强。张凯松研究组以Enhanced performance of poly(m-phenylene isophthalae) (PMIA) composite hollow fiber ultrafiltration membranes by O-MoS2nanosheets modification发表于国际期刊Desalination and water treatment, 166 (2019) 245-258。博士生姜钦亮为第一作者，张凯松研究员为通讯作者。该研究得到了中国科学院前沿科学与教育局项目(QYZDB-SSW-DQC044)与中国科学院国际合作局项目(132C35KYSB20160018)资助。原标题:城市环境所在二维纳米复合中空纤维超滤膜领域取得新进展免责声明：以上内容转载自北极星电力新闻网，所发内容不代表本平台立场。全国能源信息平台联系电话：010-65367702，邮箱：hz@people-energy.com.cn，地址：北京市朝阳区金台西路2号人民日报社