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研究方向：微生物基因組學和功能基因組學、極端微生物和工業(yè)（環(huán) 境）微生物學。 項目簡介： 厭氧氨氧化反應(yīng)器 硫酸鹽還原反應(yīng)器 好氧附著反應(yīng)器 出水 進水我國的清潔船舶燃料油（重油型）缺口巨大，每年進口 1000 萬 噸以上。目前，國內(nèi)外均采用調(diào)和技術(shù)生產(chǎn)船舶燃料油，國內(nèi)大部分 產(chǎn)品均為中高硫燃料油（硫含量約為 1.0～3.5%）。傳統(tǒng)調(diào)和技術(shù)技術(shù) 含量低、生產(chǎn)成本高，且無法實現(xiàn)對劣質(zhì)原料的有效利用，造成清潔 型燃料油產(chǎn)能的嚴重不足。以歐盟標準的低硫（硫含量<0.1%）清潔 船舶燃料油為例，其需求量大且價格昂貴，當前國內(nèi)無生產(chǎn)企業(yè)，全 部依靠進口。2020 年，船燃硫含量標準將在全球范圍內(nèi)由現(xiàn)行<3.5% 大幅提升至<0.5%。與此同時，國內(nèi)石油煉化每年產(chǎn)出約 2500 萬噸 油漿或渣油，大部分作為劣質(zhì)鍋爐燃料低價銷售，與清潔船舶燃料油 之間存在巨大價差。因此，將劣質(zhì)重油轉(zhuǎn)變?yōu)榍鍧嵈叭剂嫌途哂惺?分重要的應(yīng)用價值，潛在的市場價差每年可達 2000 億人民幣以上。 我課題組開發(fā)的生物煉化技術(shù)可彌補加氫法等在重油脫硫脫氮 應(yīng)用上的缺陷和弊端（如：粘度降低、催化劑中毒等），可重點去除 高硫原油、渣油和油漿等劣質(zhì)油品中的有機硫氮以及重金屬等其它有 害固雜成分，且保證油品的高粘度。已與多家企業(yè)合作完成 800 余次 生物脫硫技術(shù)測試，脫硫效率可達 30～60%，并初步建立 1～5 噸的 中試裝置。試制的清潔型 180#和 380#船舶燃料油產(chǎn)品經(jīng)國家權(quán)威檢 測機構(gòu)鑒定優(yōu)于國際標準。該項技術(shù)實現(xiàn)突破，可替代傳統(tǒng)調(diào)和技術(shù)， 為石化企業(yè)、船舶燃料油經(jīng)銷企業(yè)提供高品質(zhì)清潔燃料油的生產(chǎn)和油 品升級服務(wù)。僅需約 200～300 元/噸成本即可實現(xiàn)劣質(zhì)油漿轉(zhuǎn)化為優(yōu) 質(zhì)清潔船舶燃料油（價差大于 1000 元/噸），具顯著的經(jīng)濟、社會和環(huán) 保效益。我課題組基于生物煉化核心技術(shù)（8 項專利）已開發(fā)以下四項技 術(shù)，均有較好應(yīng)用效果，可實現(xiàn)工業(yè)化。包括： 1）清潔船舶燃料油制備技術(shù)（中試） 2）油漿的生物清洗技術(shù)（中試） 3）生物乳化油制備技術(shù)（中試） 4）石油污染生物修復(fù)劑（產(chǎn)品成熟） 

1 成果簡介我國油氣田和石油煉化企業(yè)普遍存在原油落地污染土壤現(xiàn)象，據(jù)統(tǒng)計，我國石油污染土壤面積 500 萬公頃。這些土壤不僅不能使農(nóng)作物很好生長，且代謝產(chǎn)物的毒害作用更是可以通過食物鏈傳遞給人類，從而危害人類的健康，極大地影響了我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境。2 應(yīng)用說明從 2001 年開始，清華大學就一直致力于石油污染土壤的生物修復(fù)技術(shù)上基礎(chǔ)理論和工程實施方面的研究；篩選出幾株高效石油烴降解菌株；開發(fā)了細菌-真菌協(xié)同強化修復(fù)技術(shù)；研發(fā)出一套高效的實際石油污染場地的生物修復(fù)工程實施方案，針對不同類型的石油污染土壤的生物治理展開了基礎(chǔ)理論研究，并將修復(fù)評估體系延伸到微生態(tài)角度，建立其標準。本項技術(shù)已獲得國家發(fā)明專利 9 項。并在中原油田實施了 170m2 的污染土壤生物治理小試和11 畝的實際石油污染土壤的中試的工程實施，使得 19 年寸草不生的污染場地恢復(fù)種植能力，種植作物為小麥，修復(fù)后耕地所種植的小麥能夠正常出苗和生長，其產(chǎn)量達到正常耕地種植水平，并經(jīng)過國家糧油質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心和農(nóng)業(yè)部谷物品質(zhì)監(jiān)督檢驗測試中心兩家權(quán)威檢測機構(gòu)檢測，其品質(zhì)完全符合國家標準。 該項目專家鑒定意見為：“ 該項目開發(fā)的技術(shù)屬原始性創(chuàng)新，已申請國家發(fā)明專利 9 項，具有自主知識產(chǎn)權(quán)。建議組織好推廣應(yīng)用，深入開展油污土地修復(fù)研究”。3 效益分析本項技術(shù)可以復(fù)耕我國大面積額的石油污染耕地，改善污染耕地的理化性質(zhì)，從而徹底改變促進我國農(nóng)業(yè)發(fā)展，并且解決了污染問題。由于污染造成的耕地污染，石油企業(yè)需向當?shù)剞r(nóng)民支付每畝每年賠償金 1300 元。 國際上目前修復(fù)成本在 1000~10000$/畝，本項技術(shù)的總修復(fù)成本在 1500~2050 元/畝， 工程實施開展 3 年內(nèi)見效，本研究發(fā)展的油鹽污染土壤修復(fù)技術(shù)有很好的經(jīng)濟性。圖 1 修復(fù)前                                                圖 2 修復(fù)后

在石油開采、運輸和使用中不可避免的會造成對周圍環(huán)境的污染，尤其是對土壤生態(tài)系統(tǒng)的污染日趨嚴重。對于石油污染土壤生態(tài)的修復(fù)，國內(nèi)外已有一些研究，但是，還未見高密度、高活性，能原位大面積使用的降解石油、修復(fù)石油污染土壤生態(tài)的菌制劑的報道。本發(fā)明涉及一種降解石油、修復(fù)石油污染土壤生態(tài)菌制劑及其制備方法。降解石油、修復(fù)石油污染土壤生態(tài)的菌制劑是由巨大芽孢桿菌、熒光假單胞菌、糞鏈球菌和熱帶假絲酵母經(jīng)優(yōu)化組合組成的復(fù)合菌群，其中各組分的配比是1～2∶1∶1∶0.5～1。

針對我國油田區(qū)域土壤不同濃度、不同原油物性、不同土壤環(huán)境 的石油污染，開發(fā)物理化學—生物耦合技術(shù)以及微生物—植物聯(lián)合生 態(tài)修復(fù)的分類集成技術(shù)，并建立相應(yīng)的示范工程。在著重開展技術(shù)創(chuàng)新與集成的同時，嘗試建立油田區(qū)污染土壤的修復(fù)理論體系、技術(shù)規(guī) 范和評價體系，建設(shè)油田區(qū)典型石油污染土壤生態(tài)修復(fù)集成技術(shù)的示 范工程，同時為在我國大面積開展石油污染土壤修復(fù)工作建立一個具 有國際先進水平和引領(lǐng)作用的技術(shù)研發(fā)平臺，為我國油田區(qū)污染土壤 生態(tài)功能恢復(fù)和環(huán)境質(zhì)量改善提供技術(shù)支撐。

針對我國油田區(qū)域土壤不同濃度、不同原油物性、不同土壤環(huán)境的石油污染，開發(fā)物理化學—生物耦合技術(shù)以及微生物—植物聯(lián)合生態(tài)修復(fù)的分類集成技術(shù)，并建立相應(yīng)的示范工程。在著重開展技術(shù)創(chuàng)新與集成的同時，嘗試建立油田區(qū)污染土壤的修復(fù)理論體系、技術(shù)規(guī)范和評價體系，建設(shè)油田區(qū)典型石油污染土壤生態(tài)修復(fù)集成技術(shù)的示范工程，同時為在我國大面積開展石油污染土壤修復(fù)工作建立一個具有國際先進水平和引領(lǐng)作用的技術(shù)研發(fā)平臺，為我國油田區(qū)污染土壤生態(tài)功能恢復(fù)和環(huán)境質(zhì)量改善提供技術(shù)支撐。 1、篩選出的高效石油降解菌與篩

技術(shù)團隊圍繞污染場地環(huán)境土壤評估與修復(fù)通過環(huán)境修復(fù)新材料及修復(fù) 新技術(shù)的創(chuàng)新融合，實現(xiàn)技術(shù)研發(fā)、技術(shù)服務(wù)、技術(shù)應(yīng)用的協(xié)同創(chuàng)新。通過 研發(fā)環(huán)境修復(fù)新技術(shù)與新產(chǎn)品，通過項目技術(shù)應(yīng)用及推廣已形成一整套污染 場地治理修復(fù)技術(shù)，項目可培育出完整的產(chǎn)業(yè)鏈，并最終有望形成國內(nèi)具有競 爭優(yōu)勢的技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群。

陳溫福院士團隊孟軍教授課題組在生物炭-微生物協(xié)同治理抗生素污染方面取得新進展

利用農(nóng)業(yè)生態(tài)工程技術(shù)，實現(xiàn)重金屬污染農(nóng)田土壤的安全和高 效利用，工礦污染區(qū)土壤重金屬等污染物的生態(tài)阻斷，降低和消除重金屬的環(huán) 境毒害效應(yīng)。我國重金屬污染面積占耕地面積 20%以上，工礦企業(yè)場地污染嚴重。 隨著經(jīng)濟發(fā)展和社會環(huán)境意識不斷提高，污染治理和土壤保護工作將日益受到 各級政府和廣大人民群眾的重視，重金屬污染土壤生態(tài)工程治理技術(shù)（綠色原 位修復(fù)）將具有廣闊的應(yīng)用前景。 技術(shù)特點與優(yōu)勢：重金屬污染物年度年均下降 5%以上；土壤質(zhì)量和生產(chǎn)潛 力得到恢復(fù)；生產(chǎn)效益（產(chǎn)值）比治理前提高 15%以上。綠色技術(shù)，治理與利用 同步，阻斷污染危害，保持和提高土壤生產(chǎn)效率。 

工業(yè)染料廢水的處理及環(huán)境水中染料污染的去除越來越為人們所關(guān)注。因此各種生物降解及物理-化學方法，如絮凝、催化氧化、 膜過濾和吸附等，都被用于染料廢水的處理，其中吸附去除法因其經(jīng)濟、高效、操作簡便，應(yīng)用最為廣泛。本項目涉及的 Fe3O4 磁納米顆粒，與純 Fe3O4 納米顆粒相比，吸附能力更強，可用于清除染料廢水中的陰離子染料分子，此外，吸附了染料分子的磁納米顆粒可通過使用外部磁鐵迅速去除，不會引起二次污染。能為染料污染的清除提供一種高效便捷經(jīng)濟的工具。

本技術(shù)以人體所需、地殼中豐富的元素組分為原料，采用簡便的合成技術(shù)制備出新型納米環(huán)境修復(fù)材料，可用于有機污染物、重金屬及微生物等復(fù)合污染的水土治理，尤其適用于農(nóng)田修復(fù)。 一、項目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡介 以人體所需、地殼中豐富的元素組分為原料，采用簡便的合成技術(shù)制備出新型納米環(huán)境修復(fù)材料，可用于有機污染物、重金屬及微生物等復(fù)合污染的水土治理，尤其適用于農(nóng)田修復(fù)。該材料與技術(shù)歷經(jīng)十年研發(fā)，已具備工業(yè)生產(chǎn)和規(guī)模化應(yīng)用條件，先后在福建和廣東等地完成中試生產(chǎn)和農(nóng)田治理應(yīng)用試驗。鎘污染農(nóng)田經(jīng)1次治理后，水稻粒中鎘含量降低35%左右，且產(chǎn)量增產(chǎn)達25%以上。 材料在污染治理中具有下列特色和優(yōu)勢： 1、材料來源豐富、成本低，易制備； 2、環(huán)境友好，不含有毒有害的過渡金屬組分； 3、可實現(xiàn)有機物、重金屬和致病微生物等多元復(fù)合污染物同步修復(fù)； 4、操作簡單，無需外部能量激發(fā)和特定設(shè)備； 5、還可以兼作作肥料增強土壤肥力，達到農(nóng)作物的增產(chǎn)之效。