2015年高等学校科学研究优秀成果奖（科学技术）推荐项目公示

我单位下列项目申报推荐2015年度高等学校科学研究优秀成果奖（自然科学），特进行公示。公示期：2015年8月6日至  2015年8月12日，公示期内如对公示内容有异议，请您向北京大学科研部反映。

联系人及联系电话：张铭 侯荣菊  62751439

附:公示内容。

奖种：国家自然科学奖（直报）             

推荐单位：清华大学

项目名称：废水中高毒性污染物的生物强化去除方法及机理

主要完成单位：清华大学，北京大学

主要完成人：王建龙，温东辉，钱易

项目简介：

项目属环境科学与工程领域。

当前我国水污染形势十分严峻，工农业生产向水环境排放了种类繁多的高毒性污染物，如重金属、杀虫剂、农药等。这类高毒性污染物在传统的废水处理中难以被有效去除，是长期困扰水处理工程领域的难题，也是制约废水回用的瓶颈。本项目组围绕高毒性污染物的生物强化去除这一关键科学问题，经过长期深入研究，取得以下创新性成果：

揭示了生物固定化材料与高效降解微生物之间的相互作用机制，发现了固定化微生物细胞对高毒性污染物具有更高降解速率的现象，提出了合理的解释并得到广泛认可。发明了多种微生物固定化新方法，制备了系列具有实际工程应用潜力的固定化微生物颗粒，解决了高效微生物在生物强化处理系统中难以长期持留的关键问题，已应用于焦化废水和制药废水等实际处理工程。

从极端污染环境中分离了300多株能够降解氯酚、邻苯二甲酸酯类（塑化剂）、多环芳烃和杂环芳烃等的高效微生物，解析了部分微生物的降解特性和功能基因。揭示了菌种间的相互作用及污染物的共代谢机理，提出了生物强化中不同微生物的配伍和应用方式，解决了高毒性污染物仅靠单一微生物不能彻底降解的关键问题，消除了代谢中间产物的积累，显著降低了出水的生物毒性。

揭示了传统的废水生物处理工艺不能有效去除高毒性污染物的本质原因，建立了废水生物强化处理方法和应用策略，极大提高了高毒性污染物的去除率；定量解析了生物强化系统中微生物种群结构及动态变化，在分子水平上阐明了高毒性污染物的降解途径，提出了生物强化系统的作用机理。

揭示了重金属与微生物细胞间相互作用特性及机理。利用X射线精细结构谱（XAFS）获取了酿酒酵母细胞中被吸附的重金属离子局域结构的量子信息；发现了细胞表面对吸附重金属起重要作用的官能团；对酿酒酵母细胞表面进行修饰可有效提高吸附容量；建立了重金属离子性质与微生物吸附容量之间的定量关系，为利用生物方法处理重金属废水奠定了理论基础。

在本项目执行期间，出版中英文学术专著3部，发表SCI收录论文150多篇，获授权发明专利9项。多篇论文成为Web of Sciences的高被引论文、中国精品科技期刊顶尖论文（领跑者5000）以及中国百篇最具影响国际学术论文。20篇核心论文，在Web of Science数据库中被他引2188次，在Web of Science核心合集中被他引1733次；其中8篇代表性论文论著被引用1022次，SCI他引802次，单篇最高SCI他引476次。