导读： 近日，中国科学院工程热物理研究所循环流化床实验室研发团队提出稻壳/垃圾飞灰流化共融路线，解决了垃圾飞灰熔融需要的能量和助熔剂问题。城市生活垃圾焚烧面临着焚烧飞灰的无害化处理“最后一公里”较难解决的问题，垃圾飞灰作为危险废弃物，其处置依赖于引进技术，且成本颇高，已成为垃圾焚烧全过程中污染控制和风险管理的瓶颈。高温熔融技术可实现有机污染物分解和重金属固化，被认为是飞灰无害化、资源化的终极处理技术。飞灰中含有大量Cl元素，熔融过程中会产生HCl、含有重金属的二次污染物；飞灰CaO含量达30%以上，熔融过程需要添加助熔剂，综合能耗较高。上述原因限制了飞灰熔融技术在工业上的推广，低能耗飞灰熔融技术研发迫在眉睫。项目组针对垃圾飞灰多种矿物质、氯元素、碱金属组分与稻壳之间的耦合和牵制竞争反应开展研究，探讨了H2O、CO、Air等复杂气氛以及矿物添加剂对飞灰熔融过程氯迁移转化影响机制，确定了污染物氯脱除温度和位置窗口；剖析了稻壳灰与飞灰共熔特性，揭示了两种灰分不同配伍比例下矿物质生成转化规律、玻璃相生成条件；开展了稻壳与飞灰流化特性研究，分析了预热固相微观形貌、孔隙结构、元素分布，阐释了预热矿物质元素之间的反应机理。该研究为飞灰流化熔融耦合工艺研发提供了关键的基础数据支撑。相关研究成果发表在Journal of the Energy Institute、Journal of Thermal Science、ICEE国际会议等上。图1.不同稻壳灰和飞灰配伍比例下高温处理熔渣XRD图谱图2.不同稻壳灰和飞灰配伍比例下高温处理熔渣玻璃体含量图3.预热气体成分含量和预热固相孔径分布

关键词：飞灰,熔融,稻壳,预热,垃圾,元素,高温,矿物质,研发,流化

导读： ［本站讯］近日，山东大学考古团队发表“山东邹城邾国故城西岗墓地一号战国墓茶叶遗存分析”（《考古与文物》，2021年第5期），正式公布山东济宁邹城市邾国故城遗址西岗墓地一号战国墓随葬的原始瓷碗中，出土的茶叶样品为煮（泡）过的茶叶残渣，为目前已知世界最早茶叶遗存，将世界茶文化起源的实物证据提前了至少300年。 2018年8月-12月，由历史文化学院王青教授领衔的邾国故城遗址考古队，对西岗墓地一号墓进行考古发掘。考古队员清理墓室器物箱内存放的随葬品时，对编号为M1:7、口朝下倒扣的原始瓷碗小心翼翼进行提取时，碗体与内部填充土分离，顶端露出茎叶状植物残留，考古队员当即意识到可能为重要的炭化残留物，快速拍摄照片记录后，将碗体与土样扣合在一起，恢复原状整体打包提取，并及时与北京科技大学有关专业研究人员合作，进行实验室检测分析。图一 西岗M1:7原始瓷碗及出土位置 图二 西岗 M1:7内茶叶样品出土情况 研究团队采用红外光谱（FTIR）、气相色谱质谱（GC/MS）、热辅助水解甲基化裂解气相色谱质谱（THM-Py-GC/MS）等技术，分别对泡前茶叶、泡后茶渣和西岗M1样品进行检测分析以确认其性质。在红外光谱图中，三个样品的光谱图整体轮廓近乎相同，吸收峰峰形十分相似，主要吸收峰峰位相近，考古样品很有可能为古代茶叶。图三 三类样品的红外光谱 A:泡前茶叶 B:泡后茶渣 C:西岗M1样品 在TIC色谱图中，色谱峰1-8同时存在于三类样品中，其中峰5（10.5min）为咖啡因。由于咖啡因易溶于水，茶叶经多次浸泡后大部分咖啡因浸出，因此泡后茶渣中咖啡因的含量明显低于泡前茶叶，这进一步证明西岗M1样品为古人煮（泡）后的茶渣。四 三类样品的TIC色谱图 A:泡前茶叶 B:泡后茶渣 C:西岗M1样品 在GC/MS谱图中，泡前茶叶中的茶氨酸经MTBSTFA衍生产生2个衍生峰，分别为中的峰T1、T2，而泡后茶渣只在与峰T1相同保留时间（21.13min）处产生一个很小的衍生峰，西岗M1样品未检测到茶氨酸衍生峰。茶氨酸极易溶于水，茶汤中浸出率达到80％以上，且其含量随发酵程度会不断减少，因此泡后茶渣以及西岗M1样品中茶氨酸含量很少甚至没有。图五 三类样品GC/MS谱图 A:泡前茶叶 B:泡后茶渣 C:西岗M1样品 综合以上分析，可以确认邾国故城遗址西岗墓地一号战国墓随葬的原始瓷碗中出土的茶叶样品为古人煮（泡）后留下的茶渣。据悉，此前考古发现的年代最早的茶叶实物出土于西汉景帝阳陵。邾国故城的这一发现将茶文化起源的实物证据追溯到战国早期偏早阶段（公元前453-前410年），提前了300多年。 茶不仅仅是单纯的物质存在，同样蕴藏着中国传统的饮食文化，承载着中华民族的文化基因。西岗M1茶叶遗存的发现与证实，为研究茶的早期起源和传播、利用茶在地域文化交流中的作用、万里茶路研究及“申遗”等问题，提供了实证材料。

关键词：茶叶,样品,西岗,M1,茶渣,考古,泡后,故城,出土,衍生

导读： 近日，由山西煤化所301课题组主持制定的团体标准《气化煤灰和气化灰渣黏温特性的测定：连续降温法》（T/SXCIES 001—2021），由山西省化工学会正式发布，于11月1日正式实施。该标准适用于气化用煤和气化灰渣，填补了煤气化灰渣黏温特性测定方法的空白，为液态排渣气化炉选配煤及安全稳定运行提供了重要指导。煤气化技术是煤炭清洁高效利用的龙头技术，而液态排渣过程是气流床气化等先进气化技术长周期稳定运行的关键。准确测定煤气化条件下灰渣流动性质，是气流床等液态排渣气化炉选配煤和确定运行参数的基础。山西煤化所301课题组长期从事煤气化的灰化学研究，并已为Shell、Choren、航天等企业和国内外多个煤化工项目提供煤的灰化学性质测试、设计气化炉用煤、配煤、助剂添加方案。(山西煤化所)

关键词：气化,灰渣,煤气化,运行,排渣,气化炉,液态,煤化,山西,选配

导读： 北京大学物理学院大气与海洋科学系张霖研究员与浙江大学谷保静研究员、英国生态水文中心MarkSutton教授等合作，在全球氮排放的大气环境和健康效应研究方面取得重要进展。联合研究团队提出N-share（氮贡献率）指标，用以量化全球不同国家与地区氮排放对PM2.5健康效应的贡献率及氮减排成本，并指出控制农业氨排放对全球PM2.5污染治理更具有成本效益。相关成果2021年11月5日发表于《科学》。PM2.5（空气动力学粒径小于2.5μm的颗粒物）是一种主要的大气污染物，严重危害人体健康。世界卫生组织估算全球PM2.5污染每年造成数百万人过早死亡（指死亡年龄低于预期寿命），成为诸多国家亟需解决的重大环境问题。活性氮（Reactive nitrogen; Nr）排放，包括氨氮（NH3）和氮氧化物（NOx），是造成大气PM2.5污染的重要排放来源，它们与二氧化硫（SO2）一起在大气中通过化学转换导致PM2.5中二次无机盐形成。由于各国家与地区在氮排放、大气化学、人口密度、经济发展、生活水平等方面的特征差异，很难在全球范围内系统地量化氨氮和氮氧化物排放对PM2.5污染产生的健康效应和减排成本。因此，亟需一种通用的方法来比较不同国家与地区氮排放造成的健康影响，为全球PM2.5污染治理提供科学依据。北京大学物理学院大气与海洋科学系张霖研究员与浙江大学谷保静研究员、英国生态水文中心Mark Sutton教授等开展合作研究，提出N-share（氮贡献率）指标，在全球尺度上表征氮排放对PM2.5空气污染及其健康效应的分摊贡献。N-share与氮素在PM2.5中的质量占比不同，其含义是考虑对PM2.5二次无机盐形成的综合影响，通过在大气化学数值模型中关闭氨氮和氮氧化物排放但保留其他污染物（如SO2）排放来计算得到。联合研究团队利用多个全球三维大气化学数值模型（EMEP-WRF、TM5-FASST、GEOS-Chem），量化了全球不同国家与地区氮排放对PM2.5空气污染及其健康效应的贡献率，并进一步耦合综合评价模型（GAINS），评估了全球通过控制氮排放来减轻PM2.5污染健康风险的经济成本与收益。研究发现，全球PM2.5污染的N-share从1990到2013年有整体增加，而区域差异很大（图1）：亚洲、南美和南非地区显著增加，欧洲显著降低；全球多数国家与地区中氨氮排放对PM2.5污染的贡献率比氮氧化物排放贡献更大，表明PM2.5中二次无机盐形成受氨氮限制更强。1990—2013年间，全球氨氮的PM2.5贡献率从25%增加到32%，而氮氧化物贡献率从17%增加到28%；氮贡献率的增加与其排放总量增加，而另一前体物SO2排放量减少的趋势吻合。总氮排放的N-share远小于氨氮和氮氧化物单独的N-share之和（图1）体现出两者在二次PM2.5形成过程中的相互作用。图1 1990—2013年氮排放对全球PM2.5空气污染的贡献百分率：A～C.活性氮（Nr）排放的PM2.5 N-share及期间改变值；D～F.氨氮（NH3）排放的PM2.5 N-share及期间改变值；G～I.氮氧化物（NOx）排放的PM2.5 N-share及期间改变值联合研究团队采用了生命年损失（years of life lost; YLL）指标来评估PM2.5污染对人类过早死亡的影响。结果表明，全球氮排放引起的PM2.5污染导致人类总YLL从1990年的1950万年增加到2013年的2330万年。结合各国家与地区经济发展情况，这相当于造成了1990年约2610亿美元和2013年4200亿美元的健康损失。因此，降低氮排放及其导致的PM2.5污染能带来巨大的健康效益。研究估算，减少全球氨氮排放的平均成本为1.5美元/千克氮，远低于其减排所带来的约6.9美元/千克氮的健康收益；相比之下，氮氧化物减排的平均成本为16美元/千克氮，远高于其约7.3美元/千克氮的收益。控制氨氮的成本收益率相较控制氮氧化物更高，其中北美地区在控制氨氮排放的成本收益率最大，其次是欧洲和亚洲（图2）。尽管目前氮氧化物减排的实施成本超过其PM2.5健康收益，但减少氮氧化物排放还可带来减轻臭氧污染、优化生态系统氮循环等其他好处。研究指出了全球控制氨排放对减轻PM2.5污染的高社会收益。氮氧化物排放主要来自交通、工业等行业中的化石燃料燃烧过程。全球许多国家和地区，尤其是美国、欧洲等发达地区，已经长期采取氮氧化物减排措施，使得进一步减排氮氧化物的边际成本加大。然而，氨排放主要来自农业活动，其排放尚未有效控制，减排成本也相对低廉，例如优化氮肥施用不仅可以减少氨排放，还可以降低氮肥使用量，从而节约减排成本。因此，在现有氮氧化物排放控制的基础上，加大对氨排放的控制，有助于全球PM2.5空气质量的持续改善。图2全球各大区域氨氮和氮氧化物减排50%的成本和收益：A.氨氮减排收益包含PM2.5污染减轻的健康效益以及减小氮肥施用量（Fert）的经济节约，氮氧化物减排收益包含PM2.5和臭氧（O3）污染减轻带来的健康效益；B.氮减排收益与成本的比值（高于“1”表示减排收益高于成本）相关研究成果以“控制氨比控制氮氧化物对减轻PM2.5空气污染更具有成本效益”（Abating ammonia is more cost-effective than nitrogen oxides for mitigating PM2.5 air pollution）为题，2021年11月5日发表于《科学》（Science）；谷保静（第一作者）、张霖（第二作者）、Mark Sutton为共同通讯作者，北京大学物理学院2020届博士毕业生陈优帆参与了该项研究。同期“视点”（Perspective）专栏配发了荷兰莱顿大学Jan Willem Erisman教授题为“氨如何供养和污染世界”（How ammonia feeds and pollutes the world）的评论文章。上述研究工作得到国家自然科学基金等资助和联合国环境署氮素管理系统（INMS）工作组的技术支持；其他合作者包括来自欧盟委员会联合研究中心、荷兰环境评估署、澳大利亚墨尔本大学、北京航空航天大学、奥地利国际应用系统分析研究所、挪威公共卫生研究院等国内外高校和机构的研究人员。

关键词：排放,PM2,全球,氮氧化物,成本,污染,减排,健康,氨氮,控制

导读： 会议现场专家合影近日，由我院低碳能源化工课题组开发的“石油分级气相毫秒催化裂解制大宗基本化学品技术研发”、“中低阶煤分解热解气化制燃气技术研发与中试”两项科技创新成果顺利通过中国化工学会组织的科技成果评价会。标志着石油分级气相毫秒催化裂解制大宗基本化学品技术和中低阶煤分解热解气化制燃气技术已具备工业示范和商业化推广条件。本次评价会专家组由来自清华大学、中国石化工程公司、中国化工学会、中国石化集团公司、中国石油集团公司、神华集团、北京化工大学等七位专家组成，金涌院士和孙丽丽院士任鉴定委员会正、副主任委员。化学工程学院院长刘欣梅、党委书记张永宁出席了会议。会议由中国化工学会科技评估中心主任任云峰主持。会上，我院田原宇教授代表项目组向专家组详细汇报了两项技术开发历程、详细工作报告、技术研究报告以及经济效益分析等内容。“石油分级气相毫秒催化裂解制大宗基本化学品技术研发”项目秉承学校早在1998年提出的“油头化身”的化工型炼制理念，致力于低成本、短流程、普适性的原油分级气相催化裂解制化学品的颠覆性技术的研发。其核心理念是除杂和气相裂解两级反应耦合，通过第一级选择性汽化裂解脱除沥青质和重金属，最大化汽化，然后高温油气直接进入第二级酸碱双功能催化裂解，高选择性和高收率获取低碳烯烃和芳烃等化学品，呈现出原油适应性好、产品调控灵活的特征。创制基于碱性催化剂的分级裂解催化剂体系（碱性预处理剂和酸碱双功能裂解催化剂），调控和强化C-H键断裂脱氢过程，提高了低碳烯烃选择性和收率、降低了甲烷和焦炭等副产物收率；配套的自混合下行循环流化床成套装备新技术将系统“质量、热量和压力三平衡”降为“质量和热量两平衡”，操作难度大大降低。目前建成百吨级原油下行循环流化床分级气相毫秒裂解评价装置，并已完成多种原油、重油和中低温煤焦油的热态中试，为其深度开发和工业示范提供了技术支撑。大庆原油实验室分级气相毫秒脱氢裂解单程试验结果为化学品62.6%（三烯46.3%、三苯16.3%）、生焦2.1%、甲烷4.9%，显示出化学品收率高。“中低阶煤分解热解气化制燃气技术研发与中试”项目首创将粉煤高温临氢快速热解、气相焦油半焦自催化裂解、半焦分级气化、气化残渣煅烧四个过程优化组合、逐级依次进行的中低阶煤分级热解气化制燃气的原创性工艺；并通过将将内循环阶梯流化床、脉冲提升管循环流化床和旋流式气流床的结构耦合，发明了大中规模复合循环流化床分级热解气化炉，气化效率高、处理能力大、操作方便、氧耗低、耗水少；无流化床气化的“上吐下泻”和气流床气化高能耗的粉碎与干燥以及输送难题。4000吨/年的装置运行结果表明，与常规的流化床气化装置相比，氧耗降低20%以上、碳转化率达99%以上，冷煤气气化效率＞85%；燃气中甲烷含量＞5%，基本不含焦油和不产生酚水污染；固体排渣，灰渣中残炭2%。经充分质询和讨论，专家委员会一致认为：自主开发的石油分级气相毫秒催化裂解制大宗基本化学品的成套原创技术和中低阶煤分解热解气化制燃气的成套技术在基础理论、工艺、催化剂体系及其配套装备技术等方面均取得显著突破，原始创新性强、具有自主知识产权，构建了较为完善的专利保护池。该成果具备了开展工业示范的条件和基础，具有较高的工业应用前景，建议尽快实现工业化示范。会议结束后，化学工程学院院长刘欣梅、党委书记张永宁与与会专家深入交流，院士专家表示将积极对接学院发展需求，发挥所长、尽己所能，推进成果转化落地，寻求更多合作机会，为学院发展贡献智慧和力量。

关键词：裂解,气化,分级,气相,化学品,热解,催化,流化床,毫秒,燃气

导读： ［本站讯］近日，微生物技术国家重点实验室（研究院）王禄山教授与山东鲁抗中和环保科技有限公司合作在抗生素菌渣绿色无害化及资源化研究中取得重要进展，相关成果以“Dynamics and removal mechanisms of antibiotic and antibiotic resistance genes during the fermentation process of spectinomycin mycelial dregs: An integrated meta-omics study”为题，在线发表于Journal of Hazardous Materials （一区top期刊，IF=10.588）。微生物技术国家重点实验室博士研究生沙国萌为第一作者，王禄山教授为论文唯一通讯作者，微生物技术国家重点实验室为第一作者单位和通讯作者单位。 抗生素在工业生产过程中菌渣产量大、水分高且含有大量残留的抗生素，具有环境危害性，已被国家列为危险废弃物。目前处理抗生素菌渣的方法多为干燥焚烧工艺，该过程需要消耗大量能量并产生二氧化碳、二氧化氮等温室或有毒气体，造成严重大气环境污染，综合处理成本居高不下，给生产企业生产带来巨大经济和环境压力，这是抗生素行业所面临的共性难题。同时，也与目前国家面临的碳达峰、碳中和的要求严重相悖。论文相关研究利用了微生物技术国家重实验室的整合宏组学平台及荧光定量PCR等方法，探究了中试规模条件不同处置方式的大观霉素菌渣发酵过程中抗生素去除和耐药基因的动态变化规律。通过课题组长期固废处理的经验与规律总结，通过不同生物质原料的配制及发酵工艺条件的优化，菌渣中抗生素去除效率最高可达到98%以上，并且定位了降解菌编码的高丰度aadA1基因等，并在宏蛋白质组技术也定位到了相关降解菌分泌的钝化酶类。此外，该研究还发现优势菌Saccharopolyspora、Bacillus和 Cerasibacillus分泌的内肽酶、羧肽酶和氨肽酶等蛋白酶在蛋白高效转化过程中发挥了重要作用，并提出了大观霉素菌渣二步法发酵的技术，使得耐药基因及转移元件的丰度均明显降低，达到优于行业安全评估结果。这将为高效、绿色抗生素菌渣大规模处理工艺的构建提供全新策略。 通过科学技术与大生产实践的紧密结合，目前鲁抗中和环保有限公司已将大观霉素菌渣转化为绿色安全高效的有机肥料，减少了对大气环境的污染，降低了二氧化碳和氮氧化物的排放，促进了企业良性发展，提升了企业的价值链，延长了行业的绿色产业链，是微生物技术国重室服务山东的典型案例。 该研究得到了山东省农业重大应用技术创新项目(NO.SD2019ZZ018), 山东省重点研发计划(重大科技创新工程) (NO.2019JZZY010411), 山东省重点研发项目(NO. 2020CXGC010601)的资助。山东鲁抗中和环保科技有限公司为本工作的顺利开展提供了重要支持。 文章链接：https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2021.126822

关键词：抗生素,菌渣,微生物,重点,作者,绿色,过程,行业,NO,发酵

导读： 噬菌体 (Bacteriophage) 是一类专性捕食活体细菌或古细菌的病毒，其生化结构主要由蛋白衣壳和核酸组成，根据形态特点可划分为：有尾、短尾 (或球状) 和丝状噬菌体等。噬菌体长度通常在20~200 nm，在土壤、水、空气乃至人/动物体表、口腔、肠道内均有大量定殖。据估算环境中噬菌体总数量级约为1031。国内外学者针对养分胁迫、深海高压、极端气候等环境条件下，噬菌体-宿主群落组成及多样性变化机制，已有较多报道。前人研究表明：噬菌体-宿主群落共同应对逆境的响应特征，能够反映环境因子的胁迫压力。探究重金属胁迫下土著噬菌体-宿主群落生态响应过程，对于表征污染物毒性具有重要指示意义。我室蒋新课题组叶茂副研究员与美国Rice大学Pedro J. J. Alvarez院士团队俞萍锋博士合作，以位于四川泸州和甘肃张掖等铬渣污染场地作为典型研究对象，结合宏基因组学、宏病毒组学和分子生物学等技术，探究了铬污染场地土壤中噬菌体-宿主细菌群落结构组成与多样性特征，揭示了梯度铬胁迫下土著噬菌体群落的生存策略及耐受机制。结果显示：随着铬污染胁迫增加，噬菌体-宿主交互作用由“捕食关系”逐渐转向“互利共生”；其中侵染高抗性宿主、多价噬菌体与溶源策略是铬污染场地中噬菌体群落主要的逆境适应机制；并且噬菌体作为重要的重金属抗性基因储存库，可通过溶源转化促进抗性基因在宿主群落间的传播，进而实现对宿主抵御重金属毒害能力的调控。本研究结果可为重金属污染土壤微生物修复技术的发展提供新的理论思路和科学依据。相关研究工作已发表在国内外知名学术期刊《Microbiome》、《Environment International》、《Environmental Pollution》、《土壤学报》和《土壤》等。上述研究得到了国家重点研发计划项目、江苏省优秀青年基金、中国科学院青年创新促进会项目等资助。文章链接：https://doi.org/10.1186/s40168-021-01074-1土著噬菌体-宿主群落生存策略转化

关键词：噬菌体,铬污染,蛋白衣壳

导读： 白烟尘有色金属冶炼过程中随尾气排出、经收尘系统收集而得的固体废弃物，富含金、银、铋、铅、锌、铯等贵金属和稀有金属，同时含砷高且多以氧化物形式存在，归属于危险固体废弃物。如何实现白烟尘中稀贵金属的分离与回收，是本领域亟待解决的科技难题。 夏举佩教授课题组提出利用冶炼烟气洗涤酸为酸浸介质对其进行初步分离，然后采用共沉淀和分步沉淀技术回收有价元素。该方法不仅可实现洗涤酸的资源化利用，而且可回收酸中的稀贵金属。研究发现白烟尘经酸浸后，砷以AsO43-和AsO33-的形式与Cu2+和Zn2+等共存于液相中，因此探索有效途径对以上金属进一步分离具有重要意义。该研究以白烟尘酸浸液为考察对象，在探明其组成和金属元素含量的基础上对砷的浸出进行了热力学分析，分析了从含铜和锌酸浸液中分离砷的理论可行性，阐明了砷的存在形式是影响浸出液中砷去除的重要因素之一。铁盐-钙盐联合脱砷表明：严格控制反应体系pH值是有效分离酸浸液中As和Cu、Zn的关键，以保证酸浸液中As的彻底沉淀和减少Cu、Zn的损失。在反应时间5h、反应温度85℃、pH值1.2、Fe/As=1.5、不添加H2O2的工艺条件下，砷以臭葱石（FeAsO4∙2H2O）的形式脱除，沉淀率达到89.12%，而Cu、Zn损失率均小于1%。研究揭示了白烟尘酸浸液脱砷机理，通过脱砷工艺参数控制实现了酸浸液中As和Cu、Zn的有效分离，对白烟尘资源化利用具有重要参考价值。 相关成果以“Arsenic removal from acid extraction solutions of copper smelting flue dust”为题发表在环境化学领域国际TOP期刊Journal of Cleaner Production上。论文的第一作者为我院2017级硕士研究生郑光亚，通讯作者为夏举佩教授，通讯单位为昆明理工大学化学工程学院。该研究工作得到了“白烟尘脱砷提锌富铅和中和渣、砷饼安全固化前期研究”科研项目的资助。 论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.125384

关键词：浸液,AsO43-,臭葱石,H2O2

导读： 近日，中国农业科学院烟草研究所烟草栽培与调制创新团队与广东工业大学合作，研究揭示了沼渣生物炭调控农田土壤有机碳结构变化的微生物驱动机制，对土壤碳库增加和农业可持续发展具有重要的指导意义。相关研究结果发表在《全球变化生物学生物能源（Global Change Biology Bioenergy）》上。据郑学博副研究员介绍，土壤有机碳库是全球陆地表层系统中最大的碳库，其微小变动对大气CO2浓度及碳平衡均产生重要影响。活性有机碳组分是土壤碳周转过程的重要环节，而微生物是土壤有机碳组分变化的重要驱动者。该团队研究发现生物炭制备减轻了沼渣对土壤细菌群落的危害，600℃生物炭增加了土壤放线菌属（Actinobacteria）数量，进而增加了土壤有机碳芳香度及其潜在可矿化碳数量；同时土壤水溶性有机碳分子质量提高、芳香度增强、极性降低，蛋白类、碳水化合物和单宁类化合物相对丰度降低。沼渣生物炭展现出了良好的固碳潜力。相关研究得到了国家自然科学基金、中国农业科学院科技创新工程和山东省自然科学基金等项目资助。（通讯员 鞠晓晖）文章链接： https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/gcbb.12813

关键词：土壤,生物,土壤有机,变化,增加,沼渣,碳库,驱动,组分,中国农业科学院

导读： 近日，东北大学自主研发的国际首台含铁锰矿NEUH-60型悬浮磁化焙烧装备在赞比亚顺利投产。截至赞比亚当地时间2020年12月31日9时，72小时工业运行指标为锰精矿锰品位48.18%、作业回收率86.98%；铁精矿全铁品位65.40%、作业回收率96.59%，完全达到设计指标。该项目的首次海外投产，将盘活非洲国家难选矿产资源，为“一带一路”沿线国家难选矿产绿色开发提供东大方案，为非洲国家发展经济、改善民生带去福祉。“十三五”期间，在国家重点研发计划、国家自然科学基金重点等项目的支持下，东北大学持续升级优化自主研发的复杂难选矿产“悬浮磁化焙烧”技术，创新实施预热、加热、还原及冷却等全过程的物相精准调控，并发挥东北大学自动控制学科优势，学科交叉，协同发力，在工艺、装备及智能化控制等多方面取得革命性突破，形成了第二代悬浮磁化焙烧技术。赞比亚项目即采用了第二代悬浮磁化焙烧技术。韩跃新教授研发团队围绕“行业共性化、企业个性化”的需求，秉承“一矿一案”的设计理念，基于前期努力攻关得到的系统完整的基础研发数据，结合企业具体技术需求，为赞比亚含铁锰矿量身打造了NEUH-60型悬浮磁化焙烧技术与装备。针对赞比亚的含铁锰矿，以东北大学物相精准调控悬浮磁化焙烧专利为核心技术，团队制定了含铁锰矿预富集-悬浮磁化焙烧-高效分选整体解决方案，实现了锰、铁矿物高效分离，并与辽宁三和矿业投资有限公司产学研深度合作全力推进赞比亚含铁锰矿项目落地。其中，冷却过程再氧化精准控制技术的研发与应用，实现了焙烧产品排料温度由第一代技术的300℃降低至80℃以下，能耗大幅降低，分选指标大幅改善。这标志着东北大学悬浮磁化焙烧技术的工艺研发、生产制造、安装调试和工程服务等能力又迈上新台阶。长期以来，东北大学矿业学科服务国家战略金属矿产资源重大需求，破解行业关键技术难题，充分发挥“基础研究-小试突破-中试验证-工程应用”全过程科技创新链优势，避免了技术研发、装备制造、工程建设等环节割裂带来的建设及调试周期长、指标差等一系列问题。据团队负责人韩跃新教授介绍，2020年2月，辽宁东大矿冶工程技术有限公司正式启动60万吨/年悬浮磁化焙烧工程建设项目，但持续加重的海外疫情给项目建设带来了严峻考验。东大矿冶团队精准防控，科学施策，实现了防疫生产两不误。由东北大学教师、博士生及毕业生为主体组成的东大矿冶团队，勇敢逆行奔赴岗位，全力克服了疫情影响、海外文化差异等诸多困难，通过精心组织、合理安排、适时突击，保障了该项目在2020年10月主体建设完成。海外项目的实战锻炼，不仅大幅提升了队伍的综合素质和业务能力，而且积累了宝贵的海外工程经验。2020年12月，项目组成立了“海外现场操控”和“国内技术支撑”的两个互通联动、高效协同的技术团队，以保障项目调试顺利开展。得益于前期精准合理的设计方案和实战经验丰富的调试团队，仅用三周时间，就实现了悬浮磁化焙烧项目工艺流程贯通和稳定运行生产。东北大学韩跃新教授团队经过十余年的潜心攻关，成百上千次悬浮磁化焙烧技术与装备的试验、验证、优化、再试验，终于实现了第二代悬浮磁化焙烧技术装备质的飞跃，形成了“技术、装备、产品、服务”四位一体的高校科技成果转化之路，打赢了2020年赞比亚海外悬浮磁化焙烧工程项目收官之战。与此同时，韩跃新教授团队还不断拓宽该技术的应用领域，相继研发成功含碳金矿、高铁赤泥、氰化尾渣和含钒石煤等难选资源及固废的焙烧预处理技术，形成了完善的自主知识产权体系。东北大学持续优化与升级的悬浮磁化焙烧技术将为全球难选矿产资源的高效开发利用不断贡献创新力量。

关键词：焙烧,悬浮,磁化,含铁锰矿,悬浮磁化