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科创新星:资源与环境学院张广山教授 ——深耕治理水污染,助力乡村振兴梦

    2024-10-18 12:12:34 作者:朱婉宁           浏览数:0

  张广山,青岛农业大学资源与环境学院教授,青岛市农村环境工程研究中心主任,农村污水治理与资源化利用技术团队负责人。入选2024年全球前2%顶尖科学家“年度影响力榜单”,担任中国化学会应用化学学科委员会委员,中国植物营养与肥料学会生态环境专业委员会委员,国际水协会中国青年委员会委员,美国化学会高级会员,意大利罗马大气研究所和美国佐治亚理工大学访问学者等。担任国际期刊Current Microwave Chemistry编委,Chinese Chemical Letters和《应用化学》青年编委,Frontier in Chemistry和Molecules客座主编。主持或参与国家自然科学基金面上项目、省自然科学基金面上项目、中国博士后基金特别资助、国家水专项、国家环保公益项目等科研项目20多项,在Environ. Sci. Technol., Water Res., Appl. Catal. B-Environ.等国际主流学术期刊发表SCI论文120多篇,论文被引用次数6300余次,ESI高被引论文23篇,热点论文5篇,个人H指数为46。出版著作1部,授权国内发明专利10项和意大利发明专利1项,专利转让1项。

 

  张广山教授主要成果介绍:

  研究方向一是水与废水的深度处理与资源化技术。针对农村污水、工业废水等,利用光催化、过硫酸盐活化、放电等离子体、微波强化等高级氧化技术进行了技术研发和应用推广。研究特色与意义:(1) 在尖晶石类环境功能材料设计合成、工程应用和环境影响领域做了系统性和引领性的工作;(2) 推进了有限尺度微观结构的理论计算,揭示了农药、抗生素等分子反应活性规律,提出了自由基攻击和污染物降解途径的理论计算模式;(3) 通过识别关键影响因素构建污染水体防控及水资源绿色开发利用的新工艺,开发工业废水/农村污水处理一体化反应设备,并进行场地污染修复验证。

  在环境领域顶级期刊《Environmental Science & Technology》发表题为“A Nanoconfined FeCo2O4-Embedded Ceramic Membrane Regulates Electron Transfer in Peroxymonosulfate Activation to Selectively Generate Singlet Oxygen for Water Decontamination”的研究论文(DOI: 10.1021/acs.est.4c07566),并被选为该期补充封面,该工作揭示了通过纳米限域效应调控电子转移途径以选择性生成单线态氧的机制,为PMS-AOPs在环境修复中的实际应用提供了新思路。本研究团队在国内外较早研究开发出微波强化高级氧化水处理工艺技术、过硫酸盐高级氧化水处理工艺技术等具有自主知识产权的科技成果,并且与企业合作使微波强化水处理技术初步实现产业化。

                                             图1  2024年《Environmental Science & Technology》期刊补充封面论文

  研究方向二是农村污水治理决策与处理模式规划研究。针对农村污水治理必要性和技术优选的决策问题,进行多种决策模型构建,发展农村污水处理模式决策模型与规划研究。研究特色与意义:(1) 我国农村污水现阶段与中远期判别模型的构建及案例分析;(2) 综合生命周期环境影响与地区差异的农村污水处理设施适宜性评价;(3) 构建农村污水处理模式决策模型和农村污水处理设施技术优选系统;(4) 农村污水处理模式的辅助决策平台应用。

  该方向需要综合考虑农村当地经济、人口、环境、地形地貌等因素,帮助用户“因地制宜”地选择最优的污水处理设施,减少踏勘、节约规划建设成本,提高决策的科学性与准确性,实现污水处理过程中经济和环境效益的最优解。本研究团队与国家生态环保部土壤中心、高校和企业在农村污水处理设施规划决策方面建立了良好的合作关系,多次到山东省、湖南省多个县区农村调研,提出治理与规划方案,助力当地乡村振兴。

                                                                   图2 农村污水处理设施建设影响因素图

编辑:佟琪琪

责任编辑:林鑫