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资讯 | 实验室“国际土壤前沿论坛”暨世界土壤日学术交流活动顺利举办
05
2025-12

资讯 | 实验室“国际土壤前沿论坛”暨世界土壤日学术交流活动顺利举办

在第十二个世界土壤日来临之际,澳大利亚科学院院士Budiman Minasny教授应邀做客土壤污染防治与安全全国重点实验室主办的“国际土壤前沿论坛”,为土壤科学领域带来一场高水准的学术盛宴。会议开始,实验室研究员陈颂超简要介绍了Budiman Minasny教授的学术成就,并对他的到来表达了热烈欢迎。Budiman Minasny教授与浙江大学的长期合作富有成效,在人才培养和科学研究等方面取得了显著成果,获聘为我校客座教授。环境与资源学院党委书记兼土壤污染防治与安全全国重点实验室副主任史舟教授为Budiman Minasny教授颁发客座教授聘书并佩戴校徽。Budiman Minasny教授以“Reimagining the Application of AI in Soil Science”为题,呈现了一场专业而前沿的学术专题报告。Budiman Minasny教授先是系统阐释了如何运用卷积神经网络解析土壤光谱数据,从复杂光谱信号中自动提取关键特征,进而实现对土壤pH值、有机碳含量等多种属性的快速、精准反演;随后介绍了如何通过AI自动阅读、理解并归类学术论文,按主题、方法与结论实现海量文献的高效整合与梳理;报告结尾,他指出未来人工智能将进一步拓展至土壤系统功能模拟与智慧管理领域,通过融合多源异构土壤数据构建高精度“数字土壤”系统,动态模拟土壤碳固定、养分循环及生产力演变,为土壤资源可持续管理提供智能支撑。在提问交流环节,现场多位师生踊跃提问,问题涉及“如何有效降低AI信息提取后的人工校对负担”“构建全球统一土壤分类系统的可能性”等多个方向。Budiman Minasny教授对每个问题均作出细致深入、条理清晰地解答,与提问师生展开了富有启发的深度交流。最后,报告会在全场热烈的掌声中圆满落下帷幕。“国际土壤前沿论坛”作为实验室精心搭建的高水平学术交流平台,每期将会邀请一位海外顶尖专家学者分享土壤领域前沿进展。本次论坛的成功举办,不仅营造了浓厚的学术氛围,也显著加强了我校与国际前沿土壤科学研究团队的合作与交流,为我国土壤污染防治与安全科研工作注入新的智慧与动力。

会议 | 第一届土壤安全与健康大会召开
28
2025-10

会议 | 第一届土壤安全与健康大会召开

2025年10月23-25日,第一届土壤安全与健康大会在杭州召开。大会由土壤污染防治与安全全国重点实验室主办,生态环境部环境规划院和南方科技大学协办,浙江大学环境与资源学院承办。来自国内外100多家单位的300多位专家学者参加会议。大会开幕式于10月24日上午举行。生态环境部土壤生态环境司副司长张嘉陵、生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心党委书记兼主任余立风、浙江省生态环境厅副厅长周树勋、浙江大学副校长陈刚、大会主席朱利中院士出席开幕式并致辞。开幕式上,陈刚代表浙江大学对各位领导、专家的到来表示热烈欢迎。他指出,土壤作为地球关键带的核心载体,是经济社会可持续发展的物质基础,直接关系到人民群众的身体健康和美丽中国建设,浙江大学在土壤环境资源领域有着深厚的学术积淀。他期待通过本次大会的深入交流,共同推动土壤安全与健康领域的技术创新和学科发展。张嘉陵指出,土壤是生命之基,食物之源,健康的土壤是保障农产品质量安全、人居环境安全的重要物质基础。她回顾了我国“十四五”以来土壤污染防治工作取得的成效,并表示要继续贯彻落实党中央、国务院决策部署,坚持精准治污、科学治污、依法治污,扎实推进土壤污染源头防控行动。余立风提出,要构建天空地一体化的土壤生态环境健康监测评估与预警体系,建立全链条、全生命周期的土壤污染防治和健康管理机制,开展原创性、引领性的科技攻关,健全法规标准和经济政策体系。    周树勋介绍了浙江省作为“两山”理念发源地在土壤污染防治方面的实践与成效。他表示,面向“十五五”土壤污染防治新阶段,浙江将更加呼唤土壤领域的科技创新和成果转化,希望本次大会成为科技创新的风向标和成果转化的催化器。朱利中指出,守护土壤安全与健康是功在当代、利在千秋。虽然我国土壤污染风险得到了基本管控,但实现2035年土壤环境质量稳中向好的目标任务依然艰巨,他希望通过本次大会搭建的高水平学术交流平台,促进政产学研各界的深度对话和协同创新,共同为推动我国土壤与安全健康事业贡献智慧,为全球土壤健康治理提供中国方案。中国21世纪议程管理中心生态环境处处长裴志永、农业农村部农业生态与资源保护总站农产品产地评价中心主任李晓华参加会议。本次大会以“土壤安全与健康”为主题,旨在进一步凝聚共识、汇聚智慧,明确发展方向,推动协同创新。刘丛强院士、王金南院士、朱利中院士、Jay Gan教授以及Wim de Vries教授应邀作大会报告。会议期间,设置了土壤环境过程识别与溯源、土壤污染治理与绿色修复、土壤风险防控与安全监管、污染成因与监测监管、绿色修复与综合防治、决策支撑与区域实践六个平行分会场进行专题研讨。各分会场的深入交流与讨论为推进土壤污染治理技术创新、完善土壤环境管理体系等提供了重要思路。本次大会通过深入交流土壤安全与健康领域的新理论、新技术与新方法,为明晰学科发展方向、推动产学研合作提供了重要平台。会议成果将为促进土壤环境保护与可持续发展提供坚实支撑。

论文 | 杨坤教授团队在Advanced Functional Materials发文:金属有机骨架中联吡啶铁单原子作为过氧化氢电子泵实现持续有机污染物降解
23
2025-09

论文 | 杨坤教授团队在Advanced Functional Materials发文:金属有机骨架中联吡啶铁单原子作为过氧化氢电子泵实现持续有机污染物降解

通讯作者:杨坤 教授第一作者:段立民文章链接:https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202509337基于过氧化氢(H2O2)和铁基催化剂的类芬顿反应因产生高活性羟基自由基(·OH),是一种潜在的新污染物氧化降解技术,其中·OH的生成效率取决于催化剂向H2O2的电子转移。然而,类芬顿催化剂H2O2生成·OH的效率普遍低于50%,大量H2O2被无效消耗。目前,两种策略致力于提高H2O2生成·OH的效率,一是加速H2O2从催化剂获取电子的过程,而此过程会同时伴随H₂O₂失去电子生成超氧自由基(·O₂-)的副反应,而·O₂-对有机污染物氧化活性极弱,反而增加了H₂O₂消耗;二是直接在催化剂中构建电子牺牲剂(硫、铜、钴和钼等),但其电子并非取之不尽,显著降低了催化剂长效使用性。研究将有机污染物视为电子库,巧妙设计了一种H₂O₂电子泵,即金属有机骨架材料中(MOF-253)的联吡啶铁单原子(BPY-Fe),该结构通过使用含联吡啶有机配体(BPY)的MOF-253锚定铁单原子构建。原位实验和理论计算表明,吸附在Fe位点上的H₂O₂可诱导BPY-Fe发生分子内电子转移,形成联吡啶有机自由基(·BPY⁺),发现·BPY⁺-Fe位点能够选择性捕获有机污染物中的π电子,并将其单向转移至H₂O₂,使H₂O₂持续生成·OH,这有效避免了H₂O₂失去电子的副反应。在降解双酚A体系中,H2O2生成·OH的效率高达80%以上,而单一体系中H₂O₂生成·OH效率仅为30%左右。机污染物失去电子形成苯氧自由基,其在催化剂表面生成聚合产物,该体系消耗一分子H₂O₂相当于降解两分子污染物,极大降低了H₂O₂使用量。得益于BPY-Fe电子泵的设计,构建的类芬顿催化剂表现出优异的活性和稳定性,对双酚A、4-氯酚、苯酚和四环素等典型有机污染物的归一化降解动力学常数高达56–100 min⁻¹/MH2O2,远高于已报道的类芬顿催化剂(0.2–40 min⁻¹/ MH2O2),在连续流反应器运行10小时中仍保持90%以上污染物降解效率。本研究可为设计更高效更低耗的类芬顿催化剂提供新思路。图1. BPY-Fe结构的识别:MOF-253中BPY-Fe单原子的示意图(a),MOF-253-Fe的高角环形暗场扫描透射电镜(HAADF-STEM)及其能谱映射图(b),球差校正HAADF-STEM图像(c),精修XRD图谱(d),归一化Fe K-edge XANES 光谱(e), 傅里叶变换的k2-weighted EXAFS (f),经小波变换的EXAFS 图谱(g)图2. BPY有机自由基的识别与生成途径分析:MOF-253/H2O2与MOF-253-Fe/ H2O2体系中·OH、·O₂-和BPY有机自由基的对比(a),MOF-253-Fe类芬顿反应中铁价态变化(b),BPY与BPY-Fe的HOMO与LUMO(c),MOF-253/H2O2与MOF-253-Fe/H2O2体系原位拉曼光谱图(d),BPY-Fe通过分子内电子转移生成BPY有机自由基途径图3. BPY-Fe位点与有机污染物之间电子转移路径:MOF-253-Fe/H2O2与MOF-253-Fe/H2O2/BPA体系中·OH、·O₂-和BPY有机自由基对比(a)及·OH、·O₂-和BPY有机自由基降解有机污染物贡献(b),MOF-253-Fe/H2O2与MOF-253-Fe/H2O2/BPA体系H2O2生成·OH效率(c),MOF-253-Fe表面聚合产物分析(d),MOF-253-Fe反应前后的C1s与O2pXPS光谱(e)(f),有机污染物与BPY-Fe位点电子转移路径(g)图4. MOF-253-Fe类芬顿催化降解有机污染物活性和稳定性:双酚A、苯酚、4-氯酚与四环素的降解动力学(a)及其归一化降解动力学常数比较(b),pH(c)、无机离子与有机质(d)、水质(e)对有机污染物降解的影响,双酚A在10次连续循环(f)和柱反应器(g)中的降解效率,BPA降解中间产物和路径分析(h)