2月9日，浙江省建設(shè)一流創(chuàng)新生態(tài)打造最具競(jìng)爭(zhēng)力營(yíng)商環(huán)境大會(huì)在杭州舉行，會(huì)上表彰了2024年度浙江省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)。由浙江農(nóng)林大學(xué)馮華軍教授主持完成的《高毒有機(jī)化工廢水生物處理關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用》成果，榮獲浙江省科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，彰顯了科研人員在環(huán)?？萍碱I(lǐng)域的重大突破。
馮軍教授在指導(dǎo)學(xué)生。（浙農(nóng)林大供圖）
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，水資源消耗量持續(xù)攀升，各類(lèi)廢水排放量也逐年遞增，其中高毒有機(jī)化工廢水因其處理難度大、環(huán)境危害重，成為環(huán)保領(lǐng)域亟待破解的“硬骨頭”，始終受到專(zhuān)家學(xué)者的高度關(guān)注。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，目前我國(guó)高毒有機(jī)化工廢水年產(chǎn)生量約5億噸，傳統(tǒng)處理技術(shù)的處理成本高達(dá)70-100元/噸，且處理效果難以達(dá)到最優(yōu)，既增加了企業(yè)負(fù)擔(dān)，也埋下了環(huán)境安全隱患。
如何以生態(tài)、高效、低成本的方式處理高毒有機(jī)化工廢水，推動(dòng)水資源循環(huán)利用，已成為行業(yè)關(guān)注的核心議題，更是相關(guān)科研領(lǐng)域的重點(diǎn)攻關(guān)方向。
自2012年起，馮華軍教授領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)聚焦這一行業(yè)痛點(diǎn)，開(kāi)啟了長(zhǎng)達(dá)15年的系統(tǒng)性研究，歷經(jīng)無(wú)數(shù)次試驗(yàn)攻關(guān)，攻克了一系列技術(shù)瓶頸。
據(jù)介紹，該成果的核心突破的在于構(gòu)建了一套全鏈條純生物處理技術(shù)體系，破解了高毒有機(jī)化工廢水處理的多項(xiàng)行業(yè)難題。針對(duì)毒性污染物與靶向解毒菌群匹配不暢的核心痛點(diǎn)，團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)解析了菌株降解污染物的分子互作機(jī)制與代謝網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建起污染物-菌株-基因三元映射模塊，為解毒菌群的精準(zhǔn)匹配提供了堅(jiān)實(shí)的理論支撐；通過(guò)大規(guī)模篩選，累計(jì)獲得高效降解菌5萬(wàn)余株，構(gòu)建降解功能菌組380類(lèi)，建成全球覆蓋化工污染物種類(lèi)最廣的菌庫(kù)，成功打通了功能菌從基礎(chǔ)研究到工程應(yīng)用的轉(zhuǎn)化壁壘。
在技術(shù)研發(fā)與工程化應(yīng)用過(guò)程中，團(tuán)隊(duì)針對(duì)性破解了多個(gè)關(guān)鍵瓶頸：針對(duì)高毒廢水中功能菌群易失活、代謝效率低下的問(wèn)題，揭示了復(fù)雜毒性基質(zhì)下菌株“營(yíng)養(yǎng)互補(bǔ)-代謝耦合-抑制解除”的協(xié)同機(jī)制，研發(fā)出靶向解毒菌群快速組裝技術(shù)，解析微生物代謝熱自持特性與對(duì)數(shù)期功能菌代謝激活效應(yīng)，開(kāi)發(fā)懸浮態(tài)菌群熱自持高活性調(diào)控技術(shù)，并研制出PBR生物脫毒反應(yīng)器，實(shí)現(xiàn)了功能菌群在高毒廢水中高活性、高效能、長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行；針對(duì)毒性沖擊下生化系統(tǒng)易失穩(wěn)的難題，研發(fā)高毒廢水智能調(diào)控系統(tǒng)與新型全生物處理工藝，將處理成本降低70%以上，大幅提升了技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性。
“我們的技術(shù)實(shí)現(xiàn)了突破性創(chuàng)新。常規(guī)高毒有機(jī)化工廢水處理多采用物化手段預(yù)處理，需添加大量化學(xué)藥劑，不僅成本高，還會(huì)產(chǎn)生大量危險(xiǎn)廢物，造成二次污染。而該成果首次采用純生物技術(shù)方法，在確保出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的前提下，實(shí)現(xiàn)了高毒有機(jī)化工廢水的低成本高效處理?！瘪T華軍教授介紹說(shuō)。
據(jù)了解，該技術(shù)主要應(yīng)用于難降解高毒化工廢水處理，涵蓋制藥化工、精細(xì)化工、農(nóng)藥化工等領(lǐng)域，未來(lái)還可拓展至石化廢水、高鹽廢水處理等場(chǎng)景。馮華軍表示，與傳統(tǒng)技術(shù)相比，該技術(shù)的建投成本下降30%，廢水處理成本節(jié)省70%，可為企業(yè)每年減少上千萬(wàn)元廢水處理開(kāi)支，有效提升企業(yè)產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
據(jù)悉，該獲獎(jiǎng)成果由浙江農(nóng)林大學(xué)牽頭，聯(lián)合南京大學(xué)、浙江工商大學(xué)、浙江大學(xué)等多家單位的10余名專(zhuān)家協(xié)同攻關(guān)完成。
https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2026/2/560047.shtm 《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：2026.2.10
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