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刘睿研究组Chem：Pd位点识别与定量 “全景图谱”技术
环境化学与环境毒理全国重点实验室刘睿研究组在多相催化研究方法学取得重要进展，相关研究以Quantifying Reactive Sites of Au@Pd Catalysts to Decipher Structure-Activity Relationship in Nitroaromatic Hydrogenation为题，发表于《Chem》期刊。多相催化在清洁能源转化、高端化学品制造及污染治理中具有核心作用。设计高性能催化剂的关键在于理解催化剂结构-性能关系，但传统方法受限于宏观尺度表征（如形貌、尺寸），难以从活性位点层面精准解析催化机制。图1. 传统（定性）多相催化研究与本工作提出的定量催化过程研究刘睿团队发展了一种基于表面增强拉曼光谱（SERS）的活性位点定量分析新方法。该方法通过设计4-碘-2,6-二甲基苯异氰化学探针，利用其在1950-2180 cm⁻¹区间的六组特征拉曼峰（对应金表面多层钯/Pdisland、钯单层边缘/Pdinterface等六类位点），结合二氧化硅隔离纳米颗粒（抑制物理增强干扰）、苯环振动峰内标（校正化学增强效应）及迭代模型（校准吸附概率差异），建立了"拉曼信号-探针分子数-位点丰度"定量转换体系，实现钯催化剂表面原子尺度位点精准定量。基于该方法，团队在金纳米立方体（NCs）、纳米球（NSs）及纳米颗粒（NPs）表面构建钯位点梯度分布模型。通过4-硝基苯酚还原（一级动力学）研究表明：界面钯位点（Pdinterface）与单原子钯位点（PdSAA）是加氢反应主要活性中心。理论模拟与实验数据误差<5%，验证了方法可靠性，并成功预测不同形貌Au@Pd催化剂的性能。在选择性调控方面，该方法指导制备了富含PdSAA位点的Au₃.₅@Ag@Pd₁/₈催化剂。在对氯硝基苯选择性加氢反应中，结合固定床微反应器实现连续100小时>99%转化率与>99%选择性。图2.不同Pd位点在对氯硝基苯选择性加氢反应中的催化行为本研究发展的SERS活性位点定量技术，通过与结构识别探针及核壳增强策略结合，为多相催化剂活性位点表征提供了新工具，有望指导高效催化剂的理性设计与优化。2025级毕业生张小玲博士为论文第一作者，刘睿研究员为通讯作者。本研究得到了中国科学院战略性先导科技专项、国家自然科学基金以及中国科学院青促会优秀会员的支持。论文链接：Opening the structure-activity relationship black box in Pd-catalyzed nitroaromatic hydrogenation by quantifying reactive sites of Au@Pd catalysts - ScienceDirect<!--!doctype-->环境化学与环境毒理全国重点实验室2025年8月27日
2025-08-27
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中英优秀青年学者可持续发展暑期学校成功举办
8月17日至26日，由中国科学院生态环境研究中心联合浙江省人民政府驻北京办事处、浙江省科学技术协会共同主办，绍兴市科学技术协会承办，中国科学院归国华侨联合会协办的“中英优秀青年学者可持续发展暑期学校”成功举办。本次暑期学校汇聚了来自帝国理工学院、伦敦大学学院、曼彻斯特大学、谢菲尔德大学、中国科学院、北京大学、清华大学、浙江大学等24家中英两国知名科研院所的专家和优秀青年学者。8月17日上午，暑期学校在绍兴正式开幕。中国科学院院士、中国科学院生态环境研究中心主任、国际科学理事会（ISC）副主席朱永官，中国科学院国际合作局欧洲合作处处长宁博伦，浙江省科协党组成员、副主席郭寄良，绍兴市政协副主席徐泳，绍兴市科协主席冯国强等出席开营仪式，与百余位中英两国专家和青年学者共同启动本次活动。暑期学校开营仪式本次暑期学校发挥“多文化碰撞、多学科交叉、多层次协作”的特色，围绕气候变化与生态系统健康、微生物生态与土壤健康、可持续食物系统和新技术&AI等关键议题，通过专家主题演讲、青年学者交流报告和圆桌讨论等多种形式深入交流，共同为可持续发展凝聚科学思想与智慧。朱永官研究员作题为《微生物群推动地球健康》的主旨报告，系统阐述了微生物动态在实现“星球健康”目标中的核心作用。宁波诺丁汉大陈加信教授、清华苏州环境创新研究院董妍正高级工程师，英国克兰菲尔德大学杨竹根教授，中国科学院生态环境研究中心李梦凯研究员、王雯研究员，浙江大学谷保静教授，伦敦大学学院孟靖教授，中国科学院南京土壤研究所朱春梧研究员先后作主题演讲；Nature出版集团高级编辑夏玚博士就论文写作与发表作了专题报告。朱永官研究员作主旨报告圆桌讨论本次暑期学校还结合“京浙智汇”系列活动，重点展示了来自国内外专家学者的9项绿色生态路演项目，聚焦环境健康、生物医学、分析科学及传感技术等前沿领域，集中呈现具有产业化前景的创新成果。青年学者们通过实地考察可持续发展相关企业，访问中国科学院上海高等研究院、微小卫星创新研究院，进一步加强绿色可持续发展创新交流与合作。绿色生态路演项目现场中国科学院院属单位访问交流结业仪式本次暑期学校为来自中英两国的优秀青年学者搭建了深度对话与思想碰撞的平台，通过跨学科、跨文化的深入交流与合作，探寻解决重大环境挑战的创新方案，积极践行One Health理念，为构建人与自然生命共同体、推动全球可持续发展目标贡献青年力量。区域与城市生态安全全国重点实验室土壤环境科学与技术实验室国际合作处2025年8月27日
2025-08-27
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中心传达学习中国科学院2025年夏季党组扩大会议精神
8月22日，生态环境研究中心（以下简称中心）召开专题会议，传达学习中国科学院2025年夏季党组扩大会议精神。中心主任朱永官院士，党委副书记、纪委书记占剑出席，党委委员、纪委委员、中层干部、实验室负责人、党支部书记等参加会议。2025年夏季党组扩大会议是在“十四五”即将收官、“十五五”谋篇布局，全院上下深入推进深化科研院所改革、加快抢占科技制高点的关键时期，召开的一次重要会议。会上，全体人员集中学习了中国科学院2025年夏季党组扩大会议精神传达会主要内容。与会人员一致认为，要认真学习贯彻夏季党组扩大会议精神，统一思想、凝心聚力，把思想和行动统一到 “四个率先”和“两加快一努力”目标任务上来，统一到抢占科技制高点核心任务上来，挺膺担当、攻坚克难。朱永官院士在总结中指出，一是认真贯彻落实党中央赋予中国科学院的新使命新担当，准确把握院所两级管理权责的重大深刻调整，加强资源整合与协同创新；二是优化科研组织模式，通过构建研究组群，平衡个体创新活力与群体方向凝聚，加强重大选题凝练和重大任务争取与攻关；三是推进薪酬体系改革，探索面向科研方向的激励新模式，聚焦重大突破性成果；四是高质量做好中心“十五五”规划编制工作，科学谋划发展战略目标、重点领域布局、重大任务部署和重点改革举措。他强调，要关注青年人才培养，务实培养高素质人才；机关各部门应主动适应政策变化，将政策导向切实转化为创新动力。最后，他号召全体人员齐心协力，做好“十四五”收官和“十五五”规划编制工作，切实履行国家战略科技力量主力军的职责使命。中心主任朱永官院士讲话会议现场党委办公室2025年8月22日<!--!doctype-->
2025-08-22
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地球观测组织中国专家代表团访问中心
8月13日下午，地球观测组织（Group on Earth Observations, GEO）中国专家代表团一行15人访问生态环境研究中心，双方就加强地球观测领域合作进行了深入交流。会议由中心副主任胡承志研究员主持。中心主任朱永官院士致欢迎词并介绍了中心发展历程及国际合作愿景。地球观测组织中国秘书处主任、中国科学技术交流中心主任高翔介绍了GEO概况及未来构建地球智能观测体系的规划。双方围绕地球观测技术合作、数据共享与国际治理等议题展开深入交流。此外，代表团参观了园区内的北京城市生态系统研究站，实地考察了中心在生态环境监测领域的研究设施和技术应用。高翔对中心科研实力和国际合作成果表示高度评价，期待双方在地球智能观测领域深化合作。朱永官在总结中表示，此次交流为双方常态化合作奠定了良好基础，中心将通过GEO平台加强青年人才培养，推动One-Health理念的国际实践，为全球可持续发展贡献中国智慧。本次GEO中国专家代表团成员由中国科学技术交流中心、中国科学院地理科学与资源研究所、北京航空航天大学、清华大学、中国林业科学研究院组成，中心组织区域与城市生态安全全国重点实验室、中国科学院环境生物技术重点实验室、科技开发处、国际合作处、生态环境大数据人工智能中心、环境科技海外合作中心人员共同参与，双方共计31位科研及管理人员参加交流活动。GEO成立于2005年，是目前地球观测领域最大的政府间国际组织，现有117个成员国和157个参加组织，致力于为可持续发展提供科学决策。GEO官方网站：https://earthobservations.org/国际合作处2025年8月19日<!--!doctype-->
2025-08-19
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傅伯杰院士参与国际研究团队提出“扭转土地退化曲线”全球方案
中国科学院生态环境研究中心区域与城市生态安全全国重点实验室傅伯杰院士参与的由沙特阿卜杜拉国王科技大学（KAUST）Fernando T. Maestre教授领衔、联合国防治荒漠化公约（UNCCD）首席科学家Barron J. Orr等21位科学家组成的国际团队，于2025年8月14日在国际顶级期刊《Nature》上发表题为《扭转土地退化曲线以实现全球环境目标》（Bending the curve of land degradation to achieve global environmental goals）的论文，提出以“重塑全球食物系统”为核心抓手，到2050年同时实现“遏制土地退化”和“恢复50%已退化土地”及“减少土地温室气体排放”的路线图。当前，全球34%的无冰陆地已被用于粮食生产，并可能在2050年进一步扩张至42%；与此同时，约33%的食物被浪费。研究团队通过定量分析发现，若恢复50%已退化土地，将食物浪费减少75%，并以可持续的海产品（鱼类、贝类、海藻）替代70%不可持续生产的红肉、再以海藻制品替代10%的蔬菜摄入，即可累计腾退或恢复约4350万km²的土地。这些措施还可每年减少132.4亿吨二氧化碳当量的温室气体排放，协同应对气候变化、生物多样性丧失及公共健康挑战。傅伯杰院士指出：“土地退化不仅是生态问题，更是发展问题。中国长期开展的退耕还林还草、山水林田湖草沙一体化生态保护修复等经验表明，只有让食物系统、生态系统管理与区域可持续发展目标协同，才能真正扭转土地退化。”研究提出三大优先行动：（1）恢复50%已退化土地：通过可持续土地管理，到2050年恢复300万km²耕地和1000万km²非耕地。土地恢复过程确保生活在土地之上并管理土地的人成为主角，尤其是土著居民、小农户、妇女和其他弱势群体的深度参与，同时保障其土地权属与市场准入。（2）减少75%食物浪费：通过减少食物浪费，可腾出约1340万km²用于生产粮食的农业用地（耕地与牧场）。关键措施包括：防止过度生产、充分消费生产的果蔬、鼓励临期食品馈赠或打折销售、开展减少家庭浪费的宣传教育，以及帮助发展中国家的小农户改进储运设施。（3）整合陆地-海洋食物系统：用可持续海鲜（野生捕捞或负责任养殖的鱼类、贝类）替代70 %不可持续生产的红肉，可腾出 1710万km²目前用于牧场和饲料种植的土地；用海藻衍生产品替代10%全球蔬菜摄入，可进一步腾出40.2万 km²耕地。与食物系统有关的行动（2）和（3）节约的土地总量约3000余万km2，大致相当于非洲的面积。研究团队呼吁联合国气候变化框架公约（UNFCCC）、生物多样性公约（CBD）与防治荒漠化公约（UNCCD）三大里约公约协同行动，将“食物—土地—气候”纳入共同议程，并在2026年蒙古乌兰巴托召开的UNCCD 第17次缔约方会议（COP17）上推动各国采纳本框架。沙特阿卜杜拉国王科技大学（KAUST）Fernando T. Maestre教授为论文第一作者和通讯作者，傅伯杰院士等为合作作者，研究得到国家自然科学基金重点项目的支持。文章链接：https://www.nature.com/articles/s41586-025-09365-5三种情景下对2050年全球土地退化和受保护土地分布情况预测区域与城市生态安全全国重点实验室2025年8月14日<!--!doctype-->
2025-08-14
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刘超研究组在消毒过程中轮胎源污染物细胞毒性研究方面取得进展
刘超研究组在消毒过程中轮胎源污染物的转化机制与细胞毒性研究方面取得进展，相关成果以“Unveiling the mammalian cell cytotoxicity of tyre-impacted water in disinfection”为题，在线发表于Nature Water （DOI：10.1038/s44221-025-00469-w）。气候变化导致极端降水（雨、雪）事件频发，在城市化、工业化等因素共同影响下，大量人工化学品随径流进入水体，威胁水质安全。在径流污染物中，轮胎源污染物由于高生态毒性、普遍检出性而受到广泛关注。除轮胎磨损颗粒外，人工草坪、城市基础设施中广泛使用的轮胎回收材料也是水体中轮胎源污染物的潜在来源。现有常规水处理工艺对轮胎源污染物的去除效果有限，在后续消毒过程中轮胎源污染物的细胞毒性及其驱动因子尚不明确。研究团队以中华仓鼠卵巢细胞毒性作为风险评估手段，发现氯胺、氯、臭氧消毒可分别使受轮胎颗粒影响水体的细胞毒性提高4.0、3.0和0.4倍，是文献中报道的消毒后地表水细胞毒性的3.1–6.0倍（图1）。通过高分辨质谱非靶向分析发现，苯并噻唑类、酚类、苯甲酮类、芳香胺类等轮胎添加剂及其转化产物与消毒剂具有较高的反应活性，受影响水体消毒后细胞毒性的提升与轮胎源污染物卤代（尤其是溴代、碘代）产物的生成相关。研究团队进一步通过靶向分析结合标准品验证探究了驱动轮胎源污染物细胞毒性变化的关键组分。虽然苯并噻唑酮、二苯胍、N-(1,3-二甲基丁基)-N′-苯基对苯二胺（6PPD）、6PPD-醌等33种典型轮胎源污染物对受轮胎颗粒影响水体有机碳的贡献小于5%，但其在消毒工艺中的转化对水体细胞毒性的贡献达25–36%。通过二级质谱对产物结构进行解析，识别了卤代苯并噻唑酮、卤代苯甲酮、卤代二苯胍、卤代6PPD-醌等多种潜在高毒性产物（图2）。图1 受轮胎颗粒影响水体消毒前后的中华仓鼠卵巢细胞毒性图2 依据高分辨质谱分析推测的典型轮胎源污染物在消毒过程中的转化机制依据报道的水环境中轮胎颗粒浓度进行估算，轮胎源污染物影响下消毒后径流的细胞毒性最高可达消毒后地表水6倍。对于高度城市化、径流量占地表水资源量比例高的地区，需评估轮胎源污染物对水质安全的影响。研究结果揭示了轮胎源污染物在消毒过程中的转化所引起的潜在水质风险，为气候变化、城市化背景下的水质风险识别提供参考。该论文第一作者为刘航助理研究员，通讯作者为刘超研究员。该研究得到了国家自然科学基金基础科学中心项目、面上项目和青年基金项目等支持。论文链接：https://www.nature.com/articles/s44221-025-00469-w环境水质学重点实验室2025年8月1日
2025-07-31
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环境水质学重点实验室俞文正研究组NC：利用纳米网捕效应的铁混凝法有效去除纳米塑料
环境水质学重点实验室俞文正研究组在混凝水处理工艺方面取得重要进展，相关成果以“Nanonet trapping for effective removal of nanoplastics by iron coagulation”为题，发表于Nature Communications期刊。自19世纪50年代以来，塑料制品因其独特的属性在全球广泛使用。其降解产生的纳米塑料（NPs）已成为一个重大污染问题并威胁人类健康。开发高效去除NPs的水处理技术势在必行。然而传统混凝工艺去除NPs效果并不理想。因此，亟需新方法来提高混凝去除NPs的效率。本研究中，作者摒弃了传统通过改变混凝剂类型来提升NPs去除的思路，选择通过调控絮体的纳米晶体结构来克服传统混凝的局限性。使用过碳酸钠和Fe(II)混凝剂来实现原位氧化混凝，使絮体中的氢氧化铁纳米颗粒经电子转移机制变为高效去除NPs的柔性纤铁矿纳米网。实验结果表明原位氧化混凝工艺显著提高了混凝速率与NP去除效率。该方法兼具Fe(II)的电荷中和能力和Fe(III)的快速沉淀优势，形成结构稳定、可再生的絮体，且对天然有机物、水动力扰动和pH变化表现出更强适应性，展现出良好的环境应用潜力。图1：不同混凝条件下絮凝物的生长和NP的去除效果结构表征说明传统Fe(III)混凝剂只能形成细小的水铁矿颗粒并简单附着在NP单体表面，而Fe(II)混凝剂形成的片状纳米纤铁矿则包裹NP单体，实现完全的表面改性。适量的SPC氧化剂能够在加速Fe（II）混凝的同时保留这种结构，进一步强化了纳米网捕效应。图2：絮凝物中捕获的NP单体的形态分子动力学结果说明与传统Fe(III)混凝形成的水铁矿结构相比，该方法形成的纤铁矿纳米网表面与NPs的结合力更强，能够在更近的距离产生势垒，且被氧化的NP分子能够与其表面的第一壳层配位形成更稳定的构型。图3：粒子、NOM和NP之间相互作用的分子动力学模拟本研究提出了一种通过改变絮体纳米结构来优化混凝的思路。通过电子转移机制生成的柔性纤铁矿纳米网被用来包裹NP单体实现高效去除。原位氧化则加速水解，实现纳米结构从非柔性到柔性的转变，并改变了NPs的表面基团来提高混凝性能。利用矿物形成机制来控制絮凝物中纳米颗粒的形貌，为混凝处理新兴污染物提供了一种有效方法。这一概念为混凝的未来发展提供了一个有希望的方向，对环境修复和新兴污染物的全球管理具有重要意义。该论文的第一作者为硕博生杨并乾，通讯作者为俞文正研究员和美国莱斯大学Menachem Elimelech教授。合作作者包括博士毕业生田隆、博士生周鹏，英国曼彻斯特大学助理教授Peyman Babakhani博士，英国伦敦大学学院John Gregory教授，英国帝国理工学院Nigel Graham教授。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-60974-0环境水质学重点实验室2025年7月19日<!--!doctype-->
2025-07-19
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中心2025年 “生态环境与健康”全国优秀大学生夏令营成功举办
7月7日至9日，生态环境研究中心2025年“生态环境与健康”全国优秀大学生夏令营在中心园区举办。本次夏令营营员招募得到了全国各地众多优秀大学生的热烈响应，来自全国139所高校的520名优秀大学生踊跃报名，经过全方位遴选，130名优秀大学生获得参营资格。 7月8日上午，夏令营开营仪式在环境科学楼报告厅举行，中心党委副书记、纪委书记占剑主持仪式。中心主任朱永官院士致辞并做了题为《扎根大地——土壤-植物-微生物互作》的报告。他通过几个科研故事深入浅出地阐述了土壤污染修复领域的前沿科技进展，还与同学们分享了自己的科研经验与人生心得。朱院士殷切寄语青年学子要把握机遇、加强协作，培养家国情怀，勇担科技创新与民族复兴的时代重任。教育处处长连静介绍了中心的发展概况、学科优势与研究生培养情况。王亚韡研究员、周伟奇研究员、董慧峪研究员、徐光艳研究员分别以《全氟化合物的暴露与人群健康》、《城市空间格局演变的生态环境效应与规划启示》、《饮水之安：我国饮用水高毒性消毒副产物的生成与控制》和《大气环境与污染控制》为题作学术报告，展示了中心多学科交叉的研究特色与创新成果。教育处冯娟详细解读了研究生招生政策。营员们参观了环境化学与生态毒理学国家重点实验室公用仪器平台、高通量多功能成组毒理学分析系统以及大气环境与污染控制实验室烟雾箱等先进科研设施。通过近距离接触中心先进的科研平台，同学们感受到了浓厚的学术氛围。7月9日，营员与中心不同学科领域的近百名导师开展了面对面的深入交流。在按学科方向设置的4个分会场中，师生双向互动：营员向导师系统展示自己的科研积累和学术志趣，导师向学生分享自己的研究方向和学术前沿，这种互动形式有效促进了学术交流，传承了科研精神，同时增进了营员对中心各学科方向和导师的深入了解。本次夏令营通过多元化的学术活动和丰富的交流形式，既促进了高校优秀学子与中心师生的互动交流，又深化了学生对中心学科建设与发展动态的认知，为有志于投身生态环境科研事业的优秀大学生提供了零距离感知中心科研魅力的宝贵机会。中心党委副书记、纪委书记占剑主持开营仪式中心主任朱永官作院士报告中心教育处处长连静作所情介绍 中心教育处冯娟作招生政策解答专家学术报告参观实验室中心领导、老师与全体营员合影留念教育处2025年7月11日<!--!doctype-->
2025-07-11
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斯里兰卡驻华大使Majintha Jayesinghe访问生态环境研究中心
7月2日，应魏源送研究员邀请，斯里兰卡驻华大使Majintha Jayesinghe一行访问中心，进一步加强中斯两国生态环境科技合作，推动“一带一路”倡议下的绿色发展伙伴关系不断走深走实。座谈会由魏源送主持，中心主任朱永官院士出席交流。斯里兰卡国家科学院院士、Moratuwa大学教授Ajith De Alwis首先回顾了他在中心执行中国科学院国际访问学者计划（PIFI）近三个月来的收获，对中国科技创新和产学研融合发展感受深刻。Majintha Jayesinghe大使高度评价中心长期以来对斯里兰卡科技发展的支持。他指出，中斯关系深厚悠久，新时代的合作应更多聚焦教育、科研和技术应用领域，推动双边关系从“项目型合作”迈向“能力型合作”。中国的发展经验表明，科技进步必须服务国家现代化进程，斯里兰卡也需加快科研机制改革、加强人才培养和成果应用转化。他感谢中国政府和“一带一路”国际科学组织联盟（ANSO）等提供的奖学金支持，并鼓励更多斯里兰卡学生来华学习先进科技，为国家发展积蓄力量。朱永官院士在总结发言中表示，斯里兰卡是生态环境中心“一带一路”合作中最深入、成果最突出的国家之一。十年来，双方围绕CKDu防控、饮用水安全保障、生态农业等重点议题开展了务实合作，未来将进一步扩展至“水-土-食物-健康”的一体化生态环境系统研究领域。生态环境中心将持续支持斯方开展青年科研人才培养，鼓励中国学生走出去，推动形成“双向流动、双向学习”的人才合作机制。他希望斯方政府与驻华使馆进一步支持科研成果的落地与推广，实现从科研合作向社会价值的延伸。 中国科学院大学张元勋院长团队、中科院建筑设计研究院有限公司首席总建筑师张京，生态环境中心陈保冬研究员、刘晶茹研究员、斯里兰卡留学生代表以及相关职能部门参与座谈交流。与会代表合影环境科技海外合作中心国际合作处2025年7月10日
2025-07-10
