我校申渝研究员与重庆大学联合就“废水生物处理微观过程解析新方法及新认识”项目申报2019年教育部自然科学奖的相关内容（详见附件）予以公示。
公示期：2019年5月10日-2019年5月16日。
公示期间若有异议请于2019年5月16日17：00前与我处联系。
联系人：范昆仑
联系电话：62769374
邮箱：349572132@qq.com
重庆工商大学科技处
2019年5月10日星期五
附件
一、推荐类别：自然奖
二、项目名称：废水生物处理微观过程解析新方法及新认识
三、推荐单位：重庆大学
四、项目简介
在水处理领域，降低污水处理的能耗和高难度废水的降解始终是重点关注的两大难题，一直未能得到有效的解决。本项目研究组在7个国家自然科学基金的资助下，历经15年完成了该项目的研究工作，取得了一系列重要的研究成果。本项目的研究思路如下：先从微生物聚集体生化反应过程微观分析方法的建立入手，然后对微生物生化过程的质能代谢微观过程进行全面和系统的研究，进一步揭示了质能代谢过程的新机理，最后应用于污水处理新技术和新工艺。
在项目组成员的集体攻关下，本项目共形成了3中重要科学发现，第一个重要发现为：废水生物处理中物质代谢微观过程分析的新方法与新认识。主要包括以下三个方面：（1）发明了基于微加工技术的新型微电极，建立了相应的微区物质分析新方法；（2）基于微电极微区分析的新方法，搭建了一套准原位的旋转式生物反应器生物膜内部溶解氧的测试装置，揭示了溶解氧在稳态和动态生物膜内部的微区分布与传质机理；（3）揭示了废水处理微生物聚集体内部氮元素的微区分布、赋存形态和转化机理。
第二个重要发现为：废水生物处理中能量代谢及表面微观过程分析的新方法与新认识。主要包括以下四个方面：（1）发展了基于微量热技术的微生物微观生化反应过程热力学分析方法与模型；（2）建立了基于表面等离子共振技术的微生物胞外聚合物表面微观过程研究新方法；（3）解析了废水生物处理过程中的质能共代谢机制；（4）阐明了微生物胞外聚合物的功能与作用机制。
第三个重要发现为：基于质能耦合代谢的废水生物处理新策略、新技术与新工艺。主要包括以下三个方面：（1）面向未来的零能耗的污水处理新策略；（2）低能耗零药耗的生物脱氮新技术；（3）高浓度难降解有机废水处理的新工艺。
项目研究所形成的8篇代表性论文SCI被引312次。
国际国内同行均给予我们研究成果高度的评价，如：Journal of Biophotonics主编、Journal of Raman Spectroscopy副主编、德国耶拿大学Jürgen Popp教授在期刊Advanced Drug Delivery Reviews (IF=13.66)上发表的论文称我们关于EPS表征的方法识别了各种类型的胞外聚合物；Urban Water Journal编委、清华大学刘书明教授在能源类权威综述期刊Renewable & Sustainable Energy Reviews (IF=9.184)上撰写的综述论文称“Yan等人分析了中国西南地区的20个污水厂数据，发现如果采用优化的厌氧消化方法，可以使其中6个污水厂变成能源提供者，8个污水厂可以实现100%能源自给）”；Frontiers in Energy Research副主编、天津大学苏荣欣教授在分析化学知名期刊Biosensors & Bioelectronics (IF=8.173)发表的论文称我们关于SPR的表征方法展现出诸多优点，例如耗时短；西班牙巴塞罗那大学Brillas教授在水处理领域排名第一的期刊Water Research（IF=7.051）上发表的论文对我们关于垃圾渗滤液处理的新工艺给予肯定。
五、主要完成人情况表
陈猷鹏：第一完成人，教授，工作单位：重庆大学，完成单位：重庆大学。在项目中负责研究思路的总体把握，研究方案与技术路线的制定，以及协调项目的顺利完成。在该项目研究中投入的工作量占本人总工作量的80%。对本项目主要创造性贡献包括：发明了基于微加工技术的新型微电极，建立了相应的微区物质分析新方法；基于微电极微区分析的新方法，搭建了一套准原位的旋转式生物反应器生物膜内部溶解氧的测试装置，揭示了溶解氧在稳态和动态生物膜内部的微区分布与传质机理。曾获2015年重庆市进步奖奖二等奖（排名第二）。
晏鹏：第二完成人，副教授，工作单位：重庆大学，完成单位：重庆大学。在项目中主要负责基于质能耦合代谢的废水生物处理新策略、新技术与新工艺的研究。在该项目研究中投入的工作量占本人总工作量的60%。对本项目主要创造性贡献包括：提出了面向未来的零能耗的污水处理新策略；发展了低能耗零药耗的生物脱氮新技术。
张鹏：第三完成人，副教授，工作单位：湘潭大学，完成单位：重庆大学。在项目中主要负责项目研究中废水生物处理中微生物表面微观过程分析的新方法与新认识的工作。在该项目研究中投入的工作量占本人总工作量的60%。对本项目主要创造性贡献包括：建立了基于表面等离子共振技术研究微生物和胞外聚合物在不同有机表面的粘附特性，为生物膜的快速形成提供立论依据；基于表面等离子共振技术原位实时揭示了生物膜和微生物对重金属和纳米颗粒等有毒有害污染物的吸附和响应机制；阐明了微生物胞外蛋白在微生物聚集体中的功能与作用机制。曾获2017年重庆市优秀博士论文奖。
方芳：第四完成人，教授，工作单位：重庆大学，完成单位：重庆大学。在项目中主要负责基于质能耦合代谢的废水生物处理新策略、新技术与新工艺的研究工作。在该项目研究中投入的工作量占本人总工作量的40%。对本项目主要创造性贡献包括：解析了废水生物处理过程中的质能共代谢机制，发展了高浓度难降解有机废水处理的新工艺。
申渝：第五完成人，研究员，工作单位：重庆工商大学，完成单位：重庆工商大学。在项目中主要负微生物胞外聚合物的功能与作用机制的研究。在该项目研究中投入的工作量占本人总工作量的30%。对本项目主要创造性贡献包括：阐明了微生物胞外聚合物的功能与作用机制。
六、代表性论文专著目录
1. Jin-Song Guo, Abdulhussain A. Abbas, You-Peng Chen, Zhi-Ping Liu, Fang Fang*, Peng Chen, Treatment of landfill leachate using a combined stripping, Fenton, SBR, and coagulation process, Journal of Hazardous Materials, 178(1-3): 699-705, 2010. 他引102次。
2. Peng Zhang, Fang Fang, You-Peng Chen*, Yu Shen, Wei Zhang, Ji-Xiang Yang, Chun Li, Jin-Song Guo, Shao-Yang Liu, Yang Huang, Shan Li, Xu Gao, Peng Yan, Composition of EPS fractions from suspended sludge and biofilm and their roles in microbial cell aggregation, Chemosphere, 117: 59-65, 2014. 他引53次。
3. You-Peng Chen, Peng Zhang, Jin-Song Guo*, Fang Fang, Xu Gao, Chun Li, Functional Groups Characteristics of EPS in Biofilm Growing on Different Carriers, Chemosphere, 92(6): 633-638, 2013. 他引54次。
4. Peng Zhang, Jin-Song Guo, Yu Shen, Peng Yan, You-Peng Chen*, Han Wang, Ji-Xiang Yang, Fang Fang, Chun Li, Microbial communities, extracellular proteomics and polysaccharides: A comparative investigation on biofilm and suspended sludge, Bioresource Technology, 190: 21-28, 2015. 他引32次。
5. Peng Zhang, You-Peng Chen*, Jin-Song Guo, Yu Shen, Ji-Xiang Yang, Fang Fang, Chun Li, Gui-Xue Wang, Adsorption behavior of tightly bound extracellular polymeric substances on model organic surfaces under different pH and cations with surface plasmon resonance, Water Research, 57: 31-39, 2014. 他引26次。
6. Yun-Fang Ning, You-Peng Chen*, Yu Shen, Ni Zeng, Shao-Yang Liu, Jin-Song Guo, Fang Fang, A new approach for estimating aerobic–anaerobic biofilm structure in wastewater treatment via dissolved oxygen microdistribution, Chemical Engineering Journal, 255: 171-177, 2014. 他引21次。
7. Peng Yan, Rong-Cong Qin, Jin-Song Guo, Qiang Yu, Zhe Li, You-Peng Chen, Yu Shen, Fang Fang, Net-Zero-Energy Model for Sustainable Wastewater Treatment, Environmental Science & Technology, 51(2): 1017–1023, 2017（2016年12月网络出版）. 他引8次。
8. Peng Zhang,You-Peng Chen*, Wei Wang, Yu Shen, Jin-Song Guo, Surface plasmon resonance for water pollutant detection and water process analysis, Trends in Analytical Chemistry, 85:153-165, 2016. 他引13次。
