| 我院党岩教授课题组在《Water Research》上发表研究成果 |
| 时间：2021-12-21 |
|
我院党岩教授课题组完成生物电化学系统中实现低耗能的高效原位沼气升级的论文“High efficiency in-situ biogas upgrading in a bioelectrochemical system with low energy input”发表在环境类Top期刊《Water research》（影响因子：11.236）上，第一作者为环境学院博士生刘传奇，指导教师为党岩教授和孙德智教授，北京林业大学为第一完成单位。 厌氧消化产生的沼气是一种重要的生物能源，但是沼气中含有的CO2（30-50%）影响了其利用价值，需要进行升级提纯。对环境友好的生物电化学法具有转化率低、耗电高等缺点，寻找一种低能耗、高效率的微生物电化学沼气升级方法具有较大意义。党岩教授课题组利用电活性产甲烷菌可以直接接受阴极电子还原CO2产CH4这一优势，构建了一套低能耗、高效率的原位沼气升级系统。基于此系统，课题组在外加阴极电势-0.5V的条件下获得CH4纯度高达97%以上的沼气，生物阴极表面电活性产甲烷菌Methanothrix的相对丰度高达92.7%。通过群落分析和反转录实时荧光定量PCR（qRT-PCR）进一步证实了产甲烷菌通过直接接受来自阴极的电子进行CO2还原，并采用人工神经网络（ANN）模型预测了升级过程中的CH4产量。本研究为生物电化学沼气升级技术的设计和实际应用提供了参考和思路。
本研究得到了国家自然科学基金项目（No. 51708031）的资助。 文章链接：https://doi.org/10.1016/j.watres.2021.117055 北京林业大学 环境科学与工程学院于2007年4月正式成立。学院现有环境科学、环境工程、给排水科学与工程3个本科专业，具有环境科学与工程一级学科硕士学位授权点和资源与环境专业硕士学位授权点，以及生态环境工程二级学科博士学位授权点。2011年，环境科学本科专业获批国家级特色专业；2014年，环境工程本科专业通过工程教育认证；2016年，环境科学与工程一级学科在国家学科评估中，评估结果为B-，在全国155所参评高校中排名第47位；2017年，环境/生态学类学科进入“基本科学指标数据库”（ESI）学科排名全球前1%；2019年，环境工程本科专业获批国家级一流本科专业建设点。 学院已形成一支知识结构、学缘结构、年龄结构合理的高学历师资队伍。40名教师全部具有博士学位，均来自于国内外知名高校和中科院，其中教授20人，副教授11人，讲师9人，1人获得国务院特殊津贴，2人获得“国家优秀青年科学基金”，6人入选“教育部新世纪优秀人才支持计划”，2人获得环保部青年拔尖人才荣誉称号，1人获得北京市青年优秀人才荣誉称号，6人获得北京科技新星荣誉称号。目前在校本科生458人，硕士研究生254人，博士研究生61人。 环境科学与工程学院面向国家重大战略，致力于解决复杂生态环境问题的科学研究和高素质专业人才的培养，已形成具有鲜明特色和优势的4个学科方向：（1）水污染控制与生态修复。重点研究流域与城镇面源污染控制，污染水体生态修复与景观构建，城镇污水再生处理及风险评估，有毒难降解有机废水处理技术及产业化应用；（2）环境功能材料研发与应用。重点研究用于饮用水和污水中重金属，有机污染物和工业废气NOx、VOCs强化去除及CO2高效捕获的新型吸附剂、催化剂和膜材料及其工程化应用；（3）固体废物处置与资源化利用。重点研究市政污泥高效脱水，厌氧消化，甲烷生产与升级，堆肥及林地应用与土地改良，农林废弃物资源化；（4）新兴污染物环境行为与控制。重点研究新兴污染物的高通量高分辨识别方法，多介质环境化学行为与风险评估及高效吸附、分离、催化降解的环境功能材料与污染消除技术。面向国家需求，学院教师积极参与生态环境保护的科学研究工作。2016-2020年承担国家自然科学基金、国家水体污染控制与治理科技重大专项等国家级、省部级等各类项目169项，到账科研经费8529万，获准国家发明专利授权53项，发表SCI论文431篇，出版全英文专著3部。截至目前，我院教师主持项目共获得国家级奖项2项，省部级奖项13项，学会/协会奖8项。 环境科学与工程学院拥有高水平研究平台。2009年学院获批筹建北京市教委 “污染水体源控与生态修复”工程研究中心（北京市首批），2011年获批北京市重点实验室“水体污染源控制技术”挂牌建设（学校首批），经“211”工程、“985”工程优势学科创新平台等的建设，学院科研和教学平台得到了极大的完善和改进。目前，学院拥有实验室面积3000多m2，固定资产总值约6000余万元，仪器设备2059台， 10万元以上的仪器设备41台（套），40万元以上精密仪器设备10台（套），100万元以上精密仪器设备2台，为学院的科学研究和人才培养创造了良好的工作环境。 学院广泛开展国际合作与交流，已与美国、英国、加拿大、德国、法国、澳大利亚、日本、韩国等国家在学术交流、专家互访、合作研究等方面建立了长期紧密的合作关系，积极组织本单位师生开展科研活动和学术交流，年均邀请境内外专家来校交流讲座10余人次，年均组织20余人次师生出国参加各类国际会议，并发表口头报告。同时，与国内外20余所高等院校和科研机构建立了密切的合作关系，两项科研成果分别转让到澳大利亚和泰国，与以色列和法国开展了两项国际合作项目，在学生联合培养、科研合作、教师互访、引进海外智力、国际学术交流等方面均取得长足的进步。
|
