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焦文涛研究组在热耦合电动力强化低渗透土壤中物质传输方面取得新进展
土壤中低渗透孔道中物质传输受限，成为土壤污染修复的关键瓶颈。电动传输可提高低渗透土壤污染物和降解菌的可达性，热效应提高污染物降解菌的迁移活性，两者结合预期可实现土壤物质的精准靶向传输，但其传输和耦合热场作用的机制尚不明晰。阐明低渗透土壤中热耦合电动力传输的机制，对土壤有机污染的低碳高效微生物修复具有重要意义。针对热耦合电动力在纳米孔道内的污染物传输机制不清的问题，中国科学院生态环境研究中心焦文涛研究组与德国亥姆霍兹环境研究中心Lukas Y. Wick 教授合作，以SEM-EDS和BET孔道占用从微观角度揭示了热耦合电动力驱动新污染物PFOA在难到达的2-10nm吸附位点的颗粒内扩散的机理；热效应通过粘滞性强化电渗微流是其主要的耦合作用机制。针对热耦合电动力在微米孔道内的降解菌传输机制不明的问题，以流式细胞仪和石英晶体微天平量化表征了热耦合电动力降低细菌吸附刚性，从而强化了降解菌的迁移达3.5倍；热效应通过调控固液介质理化性质强化电泳克服DLVO吸附力，是热-电动力耦合的主要机理；相关性矩阵热图分析表明，粘滞系数、介电常数、zeta点位是热强化电动力的主控因子。热耦合电动力传输污染物(A)和降解菌(B)的物理机制相关研究成果发表在Environmental Science & Technology (Shan et al., 2024, 2025)和Journal of Environmental Sciences （Shan et al., 2023）。单永平助理研究员为论文第一作者，焦文涛研究员为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金（42277011 & 42077126）、博士后面上、特别资助（2022M713300、2023T160667）等项目的资助。论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.3c10590https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.4c07954https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S1001074223004722环境纳米技术与健康效应实验室2025年1月24日<!--!doctype-->
2025-01-24
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蔡亚岐研究组在亚乙烯基连接共价有机框架的后修饰合成及热催化CO2转化方面取得进展
2016年，通过利用芳基乙腈单体与芳香族醛之间的碱催化Knoevenagel缩合，提出了氰基乙烯基连接的共价有机框架材料（covalent organic frameworks, COFs），从此开启了sp2-c-COF的新篇章。sp2-c-COF因其全π共轭结构、高结晶度、超高稳定性和优异的光电性能而备受关注。但受限于C=C键可逆性差导致的反应类型和单体类型不足，sp2-c-COF结构和功能的多样性较差。后修饰策略通过将功能基团纳入预定的框架，有效避免了这些问题，为构建特定功能的sp2-c-COF提供了一种可行的解决方案。(1) 我们提出了一种通过巯基-烯点击反应，将C-C、C-S-C结构单元引入sp2-c-COF的普适性策略。首先合成了两种sp2-c-COF （COF-CN, COF-1），随后在它们的骨架C=C位点引入六种不同类型的巯基化合物。X-射线光电子能谱（XPS）和交叉极化魔角旋转13C 固态核磁谱等表征表明，这一策略能够灵活地通过巯基-烯点击反应在任何亚乙烯基连接的COFs骨架C=C位点进行结构修饰，极大丰富了sp2-c-COF的结构和功能多样性。该方法制备的巯基-烯点击反应产物（COF-CN-R, COF-1-R）表现出多样的光物理性质、亲疏水性，以及质子传导性，展现出广泛的潜在应用前景。该工作发表在ACS Applied Materials & Interfaces （DOI: 10.1021/acsami.4c19765）。图一：光引发和热诱导巯基-烯点击反应合成COF-CN-R和COF-1-R的图示(2) 二氧化碳（CO2）是温室气体的主要成分，但其也是一种可持续的碳源。因此，将CO2捕获和转化为高附加值化学品对改善生态环境和发展绿色有机化学品具有重要意义。在CO2的固定方法中，其与环氧化物的偶联反应因其100%的原子效率而备受关注。我们制备了结构单元中同时具有酸性氢键供体（-COOH, -NH2）和碱性（三嗪环）位点的新型COF催化剂，该催化剂由种类广泛的氰基单体和PIM-1对碳碳双键COF-CN进行氰基三聚环化反应合成。凭借可定制的氢键位点、高CO2亲和力和稳定性，这些COF催化剂表现出优异的CO2环加成催化性能，其中COF-CN-COOH的催化产率高达99.9%，选择性>99%。另外，由COF-CN与PIM-1共价连接而成的20%COF-CN@sPIM-1膜催化剂具有良好的界面稳定性，很容易回收和再利用，并保持良好的催化活性。进一步研究证明氢键供体的存在显著降低活化能是高效催化的关键。这项工作提出的COF主链上的氰基的三聚环化反应后修饰策略，丰富了亚乙烯基连接COF的结构性能多样性，具有一定的应用前景。该工作发表在Advanced Functional Materials （DOI: 10.1002/adfm.202422116）。图二：氰基三聚环化反应制备COF-CN-COOH，COF-CN-NH2和20%COF-CN@sPIM-1催化剂的图示该研究得到了国家自然科学基金项目和国家重点研发计划项目的资助。论文链接1：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.4c19765论文链接2：https://doi.org/10.1002/adfm.202422116环境化学与生态毒理学国家重点实验室2025年1月24日<!--!doctype-->
2025-01-24
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生态环境中心传达学习中国科学院2025年度工作会议精神
1月24日上午，生态环境研究中心召开党委理论中心组学习（扩大）会，专题传达学习中国科学院2025年度工作会议精神。中心领导班子成员、党委委员、纪委委员、学术委员会委员、青年学术委员会委员、中层干部、实验室负责人、党支部书记等共40余人参加会议。朱永官向与会人员传达了中国科学院院长、党组书记侯建国《锐意改革进取 奋力攻坚克难 在抢占科技制高点新征程中迈出坚实步伐》工作报告的主要内容，回顾了2024年中国科学院在重大科技任务组织实施、关键核心技术攻关、使命驱动的建制化基础研究、国家重点实验室体系重组等方面取得的成绩，重点介绍了2025年全院重点工作任务部署和全面深化科研院所改革的有关要求。大家一致认为，本次会议是在中国科学院推进实施进一步全面深化科研院所改革、奋力抢占科技制高点的关键时期召开的一次重要会议。会议明确了当前和未来一个时期改革创新发展的目标任务，起到了统一思想、凝聚共识、集思广益、群策群力的重要作用。会议指出，中心全体党员干部职工要切实增强改革意识和责任担当，将学习贯彻中国科学院2025年度工作会议精神与实际工作紧密结合，深入开展学习研讨，深刻领会会议精神，明确2025年工作思路和重点任务分工，确保各项任务落到实处、取得实效。朱永官强调，要坚决落实党的二十届三中全会精神和院工作会议精神，把党中央和院党组的决策部署落实到深化中心改革发展的方方面面，聚精会神抓攻坚，雷厉风行抓改革，锲而不舍抓落实；重点聚焦科研组织、科技评价、收入分配等制约体系化建制化优势发挥的深层次、根本性问题，率先发力破局，精心谋划组织，积极稳妥推进，加快抢占生态环境领域科技制高点，奋力开创中心改革创新发展新局面。会议现场党委办公室2025年1月24日<!--!doctype-->
2025-01-24
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生态环境研究中心举办2025年春节联欢会
瑞蛇送福祥光绕，新岁呈祥瑞气盈。2025年是生态环境研究中心建所50周年。1月21日上午，生态环境研究中心2025年春节联欢会在环境科学楼报告厅举行。 首先，中心领导班子致辞。中心主任朱永官表示，在全体职工的努力下，生态环境研究中心2024年取得了突出成绩，衷心的祝愿大家在新春佳节幸福安康！万事如意！阖家幸福！他期待在建所五十周年之际，同大家一起拼搏奋进，去创造更好的自己，创造更好的生态环境研究中心，同时为我国生态文明的建设做出更大的贡献，为人类命运共同体贡献生态环境研究中心的智慧和方案。中心党委副书记、纪委书记占剑，副主任宋茂勇，副主任胡承志也向全体职工、研究生送上新春祝福。 随后，联欢会的表演在开场舞《九州同》昂扬向上的旋律中拉开序幕，丰富多变的舞姿尽显舞蹈演员的飒爽英姿。独唱《再回首》那深情款款的旋律仿佛带着大家回到了过去的美好时光，让人感慨万千。舞蹈《戏鱼灯》中，小朋友们身着色彩斑斓的服装，手持鱼灯在舞台上欢快地跳跃，将新春的喜庆与欢乐传递给每一位观众。《春风十万里》的悠扬动听歌声，表达了科研人员对新一年科研事业的无限憧憬与期待。萨克斯演奏《护花使者》在几只青蛙玩偶的陪伴下，多了风趣灵动。相声《五十年后再出征》以幽默诙谐的语言，展现了科研人员乐观向上的精神风貌。机关职工合唱《相亲相爱一家人》，和谐的旋律和真挚的情感，展现中心大家庭的温暖与团结，将联欢会带入新的高潮。研究生会的话剧《水之源-中斯合作中心》以生动的表演，展现了中心在国际合作方面的成果与贡献。朗诵《你好，2025》、独唱《City of Stars》、长笛演奏《Rivers Flows in You》、亲子唱《勇气大爆发》和舞蹈《万疆》、《一路花开》等节目，展示了科研人员们的多才多艺，让联欢会充满了温馨与欢乐的氛围。朗诵《你好，2025》、合唱《一起向未来》不仅表达了中心职工对未来的美好期许，更凝聚了大家的力量与信心。整场联欢会节目形式多样、内容丰富，全面展现了中心职工的多彩生活与才华横溢，为现场观众带来了一场视听盛宴。本次联欢会还采取了现场图片在线实时直播的方式，让无法亲临现场的观众也能时刻感受到现场的热烈氛围与精彩瞬间，10070余人关注收看。 此次联欢会增强了中心全体人员的凝聚力，丰富了大家精神文化生活，更激发了全体职工的工作热情。今年中心将在迎接建所五十周年中，昂扬向上、团结进取，并将继续创造攻坚克难、勇攀高峰，真抓实干、久久为功的力量，为抢占科技制高点而努力奋斗，为加快实现高水平科技自立自强和建设科技强国而努力奋斗！中心领导班子致辞主持现场联欢会现场联欢会合照中心工会2025年1月21日
2025-01-21
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“柴油车排放污染控制”荣获2024年度中国科学院杰出科技成就奖
1月16日上午，2024年度中国科学院杰出科技成就奖颁奖仪式在京举行，院属单位2位个人和14项成果获奖，中国科学院院长、党组书记侯建国颁奖，副院长、党组副书记吴朝晖宣读表彰决定。生态环境研究中心作为第一完成单位、贺泓院士主持的“柴油车排放污染控制”获得2024年度中国科学院杰出科技成就奖技术发明奖。 研究团队聚焦柴油车污染控制国家重大需求，开展全链条技术创新，取得系列技术突破。确立了我国柴油车减污降碳技术路线，提出氮氧化物选择性催化还原催化剂设计原则，创制低聚态钒高效钒基催化剂和富铝型铜基小孔分子筛极限耦合催化剂；研发了满足国五、国六标准的柴油车排放后处理系统，形成完整的自主知识产权和产业化技术体系；构建了原理性技术-工艺性技术-产业化应用的全链条创新体系，取得显著的社会经济效益。研究团队在我国柴油车排放标准的迭代升级与减污降碳中发挥了“国家队”的关键作用，为我国柴油车污染控制技术体系的跨越式发展做出了突出贡献。完成单位为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；主要完成人为贺泓、余运波、单文坡、单玉龙、何广智、连志华。 中国科学院杰出科技成就奖设立于2002年。2024年，为贯彻国家科技奖励改革精神，我院修订了《中国科学院杰出科技成就奖条例》，分设个人成就奖、基础研究奖、技术发明奖和科技攻关奖4个奖项实行分类评价，重点奖励在产出关键性、原创性、引领性重大科技成果、抢占科技制高点的科技创新活动中做出突出贡献的院属单位科研人员和创新团队。团队合影科技开发处2025年1月16日
2025-01-16
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傅伯杰院士团队在全球旱区凋落物分解研究中取得新进展
中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室傅伯杰院士团队在全球旱区凋落物分解研究中取得新进展。相关研究成果以题为“Patterns and Driving Factors of Litter Decomposition Rates in Global Dryland Ecosystems”发表在国际重要刊物《Global Change Biology》。 凋落物分解在生态系统中发挥着连接地上和地下碳循环、养分循环以及能量流动的关键作用。然而，全球变化对这一过程产生了深远影响，尤其在对自然和人为干扰敏感的干旱区。科学界对于干旱生态系统中凋落物分解的程度及其驱动因素仍知之甚少，限制了我们对干旱区生态系统碳循环的全面理解，制约了针对这些敏感区域的生态管理措施的优化。 研究构建了一个全球干旱区凋落物分解数据库，记录了来自全球158个地点的2204条观测数据，包括月尺度凋落物分解速率以及气候、土壤和凋落物属性参数，涵盖不同的生态系统类型和干旱亚区。研究结果显示，随着干旱程度增加，凋落物分解速率呈现下降趋势。凋落物分解速率在四个亚区之间存在显著差异，其中干旱半湿润区（3.24% /月）> 半干旱区（3.15% /月）> 干旱区（2.62% /月）> 极干旱区（2.35% /月）。城市和农田系统的分解速率显著高于自然生态系统，主要因为灌溉和施肥等管理措施改变了土壤条件，从而加速了凋落物分解过程。凋落物分解的时间动态可以由负指数衰减模型描述，在不同分解阶段受不同因素调控。早期阶段（0-6个月）以降水和大气温度为主，中期阶段（6-12个月）凋落物氮含量的重要性增强，晚期阶段（>12个月）土壤有机碳、氮以及凋落物初始碳氮比起主导作用。研究结果为碳循环模型优化和生态管理提供了科学依据，强调了适应性管理对增强干旱区碳汇功能的重要性。图1 不同变量对全球干旱区凋落物分解速率在不同阶段的相对影响。（a）所有数据（b）分解早期（c）分解中期（d）分解晚期图2 全球旱区凋落物分解速率在早、中和晚期的主要调控因素概念模型 中国科学院生态环境研究中心博士研究生赵月丹为论文第一作者，吕楠研究员为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金和中国科学院-马普学会国际合作项目的支持。文章链接：https://doi.org/10.1111/gcb.70025城市与区域生态国家重点实验室2025年1月9日
2025-01-09
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生态环境中心召开第二十六届学术年会
12月19日至21日，中国科学院生态环境研究中心召开第二十六届学术年会。中心领导、两院院士、学术委员会委员、学位委员会委员、科研人员、博士后及研究生等参加了会议。学术委员会主任曲久辉院士致开幕辞。他肯定了学术年会26年以来在促进中心学术交流、人才培养等方面发挥的重要作用，他表示学术年会不仅是学术成绩和学术思想的交流平台，更培养了大家有定力、能坚持、深入探索、做真学问的学术品质。他指出，在当今科学技术革命和工业革命、尤其是AI驱动科研新范式的背景下，要利用AI技术提升我们更深入探索未知的研究能力和水平，同时，要从局部走向整体、从实验室走向自然、从论文走向大地，以更大的尺度、更大的雄心，在更大的范围内研究生态环境领域科学和技术问题。中心主任朱永官院士表示，中心每年的学术年会是大家交流和展示成果的重要平台，希望各位老师和同学踊跃参与讨论，共同激发创新、促进合作，推动科研工作迈向新高度。中心80位研究组长报告了本组2024年在项目争取、人才培养、成果产出等方面的最新进展，参会人员与报告人积极互动，交流探讨，现场学术氛围浓厚。中心副主任胡承志研究员介绍了中心2024年在重大项目争取、成果产出、科技奖励等方面取得的成绩，希望全体科研人员和研究生继续努力，在生态环境领域取得更多原创性研究成果。学术年会是中心最重要的年度学术盛会，对于交流分享科研进展、促进中心内部学科深度交叉融合，增强科研凝聚力等方面具有重要作用。本届年会的成功举办，将为推动中心加快抢占生态环境领域科技制高点、加快实现“四个率先”和“两加快一努力”目标、深入落实“基础研究十条”、全面完成中心“十四五”规划目标任务、部署中心“十五五”规划战略研究等方面提供有力保障。科技开发处2024年12月22日<!--!doctype-->
2024-12-22
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朱永官院士当选国际科学理事会副主席
当地时间12月20日，国际科学理事会（International Science Council，简称ISC）官网正式公布，中国科学院院士、发展中国家科学院院士、中国科学院生态环境研究中心主任朱永官以高票当选会员事务副主席，任期为2025-2028年。ISC是世界上成员覆盖面最广泛、学科门类最齐全的综合性科技组织，致力于推动全球范围内科技在解决重大科学问题和社会关切中发挥更大的作用，在国际学术界具有广泛的影响力，是全球重要的战略资源，也是联合国体系内代表全球科技界最高水平的机构。ISC会员事务副主席是ISC管理层重要岗位，负责协调会员关系管理，制定会员发展策略，为ISC长远发展提供战略指导和建议。国际合作处2024年12月20日<!--!doctype-->
2024-12-20
