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【科创之星】张广山:深耕农村水污染治理,服务乡村生态振兴

时间:2024-12-16 来源:资源与环境学院

【开栏语】

习近平总书记强调:“要统筹实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略,一体推进教育发展、科技创新、人才培养。”青年科技人才是我国科技创新发展的生力军,建成教育强国要以科学家精神为引领,营造创新氛围,大力支持、大胆使用青年科技人才,助力青年科技人才成长。“创新牵引的科技支撑体系”需要深刻把握中国式现代化对教育、科技、人才的需求,充分发挥人才对教育和科技的重要作用,实现教育、科技、人才深度融合、协同发力,持续培育壮大国家战略科技力量,加快实现高水平科技自立自强。

“科创之星”栏目自2024年10月举办,聚焦学校近年来引进培育的一大批优秀青年科技人才,集中展示他们的科技创新成果、立德树人成效和社会服务实效,为着力构建具有青岛农大特色的青年科技人才培养之路奠定基础。

 

张广山,青岛农业大学资源与环境学院教授,青岛市农村环境工程研究中心主任,农村污水治理与资源化利用技术团队负责人。入选2024年全球前2%顶尖科学家“年度影响力榜单”。张广山教授担任中国化学会应用化学学科委员会委员、中国植物营养与肥料学会生态环境专业委员会委员、国际水协会中国青年委员会委员、美国化学会高级会员、意大利罗马大气研究所和美国佐治亚理工大学访问学者等;担任国际期刊Chinese Chemical Letters、Current Microwave Chemistry编委,《应用化学》青年编委,Frontier in Chemistry、Molecules客座主编。

聚焦绿水青山,开展水污染深度处理与资源化研究

从化学专业跨到环境工程领域,追逐灰土复绿、浊水还清的环境梦想,是张广山教授心系绿水青山的情怀。1998年,张广山考入北京大学应用化学本科专业就读,2002年在北京大学环境科学专业就读硕士研究生,2009至2014年在哈尔滨工业大学环境工程专业就读博士研究生。期间,他还曾远渡重洋,前往美国佐治亚理工大学进行为期两年的联合培养,并最终获得工学博士学位。

博士毕业后,张广山将全部心血倾注到水污染治理事业中,围绕“水污染深度处理与资源化”课题探索创新。他利用光催化、过硫酸盐活化、放电等离子体、微波强化等高级氧化技术进行技术研发和应用推广,取得丰硕研究成果。张广山教授在尖晶石类环境功能材料设计合成、工程应用和环境影响领域做了大量系统性、引领性工作,推进有限尺度微观结构的理论计算,揭示了农药、抗生素等分子反应活性规律,提出了自由基攻击和污染物降解途径的理论计算模式。他通过识别关键影响因素构建污染水体防控及水资源绿色开发利用的新工艺,开发工业废水/农村污水处理一体化反应设备,并进行了场地污染修复验证。同时,张广山教授团队还在国内外较早研究开发出微波强化高级氧化水处理工艺技术、过硫酸盐高级氧化水处理工艺技术等具有自主知识产权的科技成果,并通过与企业合作,使微波强化水处理技术初步实现产业化。

2024年,张广山教授团队在环境领域顶级期刊《Environmental Science & Technology》发表题为“A Nanoconfined FeCo2O4-Embedded Ceramic Membrane Regulates Electron Transfer in Peroxymonosulfate Activation to Selectively Generate Singlet Oxygen for Water Decontamination”的研究论文(DOI: 10.1021/acs.est.4c07566),并被选为该期补充封面,研究揭示了通过纳米限域效应调控电子转移途径以选择性生成单线态氧的机制,为过硫酸根自由基高级氧化技术在环境修复中的实际应用提供了新思路。

建设美丽乡村,推进农村污水治理决策与处理模式规划

2019年,张广山教授来校工作后,迅速转化科研思路,以“强农兴农”为己任,学习运用“千万工程”经验,紧紧围绕农村生活污水治理开展研究。他针对农村污水治理的必要性和技术优选决策问题,带领团队构建多种决策模型,构建了我国农村污水现阶段与中远期判别模型,通过生命周期环境影响与地区差异来评价农村污水处理设施的适宜性,创建了农村污水处理模式决策模型和农村污水处理设施技术优选系统,建立了农村污水处理模式辅助决策平台应用,为农村污水治理筑牢科技支撑,推动农村生态环境可持续发展。

 在实践中,张广山教授团队综合考虑农村经济发展水平、人口密度与结构、生态环境现状以及复杂多样的地形地貌特征等诸多关键因素,为不同农村地区研究确定符合当地实际情况的污水处理设施方案,极大压缩规划建设所需的成本投入,将决策科学性与准确性提升到新的高度,在污水处理的经济效益与环境效益之间找到更好平衡。为了做好农村污水处理研究,他经常不辞辛劳奔赴山东、湖南等省多个县、区、农村开展调研,通过对农村和农户的广泛调研和对环境样本的科学分析,提出一套套具有针对性和可操作性的治理与规划方案。这些方案犹如及时雨一般,为多地农村污水处理带来希望,为乡村振兴战略实施注入动力源泉。

近年来,张广山教授先后主持国家自然科学基金、省自然科学基金、中国博士后基金特别资助等项目20多项;在Environ. Sci. Technol., Water Res., Appl. Catal. B-Environ.等国际主流学术期刊发表SCI论文120多篇,论文被引用次数6600余次,有ESI高被引论文23篇、热点论文8篇,个人H指数46。此外,他出版著作1部,授权国内发明专利10项、意大利发明专利1项,专利转让1项。

“初心如磐,科研路漫漫。”张广山教授表示,他将继续带领团队,在水污染治理与乡村振兴道路上砥砺前行,为乡村全面振兴贡献更多智慧和力量。

作者:朱婉宁 编辑:周维维 薛寿鹏 姜妍    阅读:0
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