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固体废物处理与污染控制科研团队

发布日期：2015-06-24 作者：来源：点击：

1、团队简介

针对典型工业污泥基质中有毒有害有机物的深度减毒减量与过程控制开展理论及应用基础研究。采用高级氧化、电化学和生物技术及联合技术，探究典型有机污染物的降解过程、迁移转化途径和控制机理，并形成专利等技术成果，解决实际中的环境问题。最近5年主持国家基金、省基金、产学研等纵向项目20多项，污染治理及环境规划类等60多项，年均科研经费超500万元。发表核心以上论文150余篇，其中SCI 2区以上30余篇，获发明专利授权6项。最近5年团队研究生获广东省优秀硕士论文2篇、国家奖学金5人、广东省优秀研究生1人。

2、团队成员

团队负责人：宁寻安教授。

团队其他老师：孙健副教授/博士、张耿崚副教授/博士、杨佐毅副教授/博士、郭家宏副教授/博士、王玉洁讲师/博士、路星雯讲师/博士、张亚平讲师/博士、白晓燕讲师/博士。

团队博士后：李清荷-LADDAWAN POTPROMMANEE(泰国籍)。

团队研究生：陈昶敏，梁洁莹，巫俊楫，陈树俊，王毅钊，朱群华，柯耀炜，满小媛，孔敏仪，卢杰，赖晓君，邹海媛，王广文，刘道华，蔡碧海，徐文静，陈细妹，韩业鉅，王小琴，邓昊，罗灏，何洁鑫，骆献达，魏子凯；周君慧，肖依，崔佳豪；梁艳，林坤森，时序，蔡海立，罗灏，何洁鑫，骆献达，魏子凯，杨佳妮，李冠群，文静。

团队老师

3、主要研究方向

（1）有机污染物在固/液或固/液/气微界面的传质过程、降解途径及削减机理；（2）基于生物电化学的污染物定向转化与资源化；（3）基于工业废水、废气、污泥深度处理的复合型环境功能材料的研制与应用；（4）工业有机废物的资源化利用；（5）环境激素的生物降解；（6）生物质废弃物的能源化利用；（5）大气有机污染物和微生物的分析，区域水资源与环境变异；（6）极端生物对有毒PAHs的生物降解机理与酶蛋白组性质研究；（7）污泥中重金属的稳定化机制。

4、主要科研项目

最近5年，团队主要科研项目详见表2。

表2 团队科研项目

序号	项目来源	项目类别	项目编号	项目名称	项目负责人	开始年月	结束年月	总经费/本单位经费（万元）
1	国家自然科学基金	面上项目	21577027	超声-芬顿联合降解印染污泥中多环芳烃的产物特性及其降解机理研究	宁寻安	201601	201912	74.9/74.9
2	国家自然科学基金	青年基金	51509040	梯度发展对流域水量-水质-水生态的胁迫作用机制与调控研究—以东江流域为例	白晓燕	201601	201812	22/22
3	广东省科技厅	重大科技专项	2015B020235013	印染行业污染控制技术集成、环保装备研发及其产业化	宁寻安	201511	201712	800/800
4	广东省科技厅	特支计划项目划)	2015TQ01Z039	广东省高层次人才特殊支持计划科技创新青年拔尖人才	孙健	201606	201906	30/30
5	广东省教育厅	创新强校工程	2015B020237008	有毒有害有机污染物控制技术及产业化研发团队	宁寻安	201507	201807	100/100
6	广东省科技厅	国际科技合作项目	2016A050502059	固体废弃物流化床焚烧特性及重金属污染控制关键技术研究	郭家宏	201601	201806	50/50
7	广东省科技厅	一般项目	2014A020216038	嗜热菌处理高温含氮有机废气增效机理及工艺优化	杨佐毅	201508	201708	20/20
8	广东省科技厅	一般项目	2014A020216042	新型石墨烯生物电化学系统的构建及同步废水脱氮和产电的特性与机理研究	孙健	201508	201708	20/20
9	广东省科技厅	一般项目	2015A020215032	超声-芬顿联合降解印染污泥中持久性有机污染物的关键技术研究	宁寻安	201510	201712	15/15
10	广东省自然科学基金	自由项目	2016A030313695	广东省典型城市大气PM2.5中微生物群落特征的研究	王玉洁	201604	201812	42653
11	广东省自然科学基金	自由项目	2016A030313693	电容介导的沉积物生物电化学产电—电解原位转换系统的构建及其对沉积物中抗生素的强化去除机理研究	孙健	201606	201906	42653
12	广东省自然科学基金	博士启动	2016A030310351	重金属离子对生物电化学系统阳极电活性微生物膜功能性抑制机理与调控策略	张亚平	201606	201906	42653
13	广州市科技局	产学研协同创新专项	201504281600431	污泥焚烧/掺烧（垃圾/生物质）过程中重金属污染物迁移转化行为及其污染控制关键技术联合研发	郭家宏	201601	201806	100/100
14	广州市科技局	一般项目	15ZK0401	广州市PM2.5中微生物的种群分析及变化规律	王玉洁	201312	201604	20/20
15	广州市科技局	一般项目	201505031344206	超声强化Fe⁰/EDTA降解印染污泥中POPs的关键技术研究	宁寻安	201601	201812	20/20
16	广州市科技局	一般项目	201607010318	三维石墨烯生物电化学—A/O耦合工艺强化去除养殖废水中抗生素和同步去碳、脱氮的关键技术研究	孙健	201604	201804	20/20
17	中国科学院	一般项目	607160155	以农业废弃物制备生质丁醇的关键技术	张耿崚	201601	201712	42527
18	东莞市高埗镇	技术服务	无	东莞市高埗镇环境保护规划	宁寻安	201405	201506	55.6/55.6
19	龙门县环境保护局	技术服务	无	龙门县国家生态县报告书编制	宁寻安	201408	201512	61/61
20	佛山顺德区环保局	技术服务	无	佛山市顺德区大气、水环境规划研究	白晓燕	201501	201604	23/23
21	广东华声电器股份有限公司	技术服务	无	华声电器股份有限公司容桂分厂环境影响评价	白晓燕	201506	201608	16/16

5、代表性论文

本团队最近5年代表性论文详见表2。

表2 团队代表性论文

序号	论文名称	第一作者	通讯作者	发表年月	刊物/会议名称	收录类型	期刊影响因子	他引次数
1	Accuracy and application of quantitative X-ray diffraction on the precipitation of struvite product	路星雯	王飞	201601	Water Research	SCI	5.528	0
2	Levels, Composition Profiles and Risk Assessment of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) in Sludge Collected from Ten Textile Dyeing Plants	宁寻安	宁寻安	201403	ENVIRON RES	SCI	4.373	4
3	Fate of volatile aromatic hydrocarbons in the wastewater from six textile dyeing wastewater treatment plants	宁寻安	宁寻安	201503	Chemosphere	SCI	3.698	0
4	Aromatic amine contents, component distributions and risk assessment in sludgefrom 10textile-dyeing plants	宁寻安	宁寻安	201505	Chemosphere	SCI	3.698	0
5	Cu₂O loaded titanate nanotube arrays for simultaneously photoelectrochemical ibuprofen oxidation and hydrogen generation	张耿崚	彭彦彬	201602	Chemosphere	SCI	3.698	0
6	Effect of particle water on ozone and secondary organic aerosol formation from benzene-NO2-NaCl irradiations	王玉洁	贾龙	201606	ATMOSPHERIC ENVIRONMENT	SCI	3.459	0
7	Effect of K₂FeO₄/US treatment on textile dyeing sludge disintegration and dewaterability	宁寻安	宁寻安	201507	J ENVIRON MANAGE	SCI	3.188	0
8	Enhanced dewaterability of textile dyeing sludge using micro-electrolysis pretreatment	宁寻安	宁寻安	201506	J ENVIRON MANAGE	SCI	3.188	0
9	Characterization and environmental risk assessment of heavy metals found in fly ashes from waste filter bags obtained from a Chinese steel plant	周云	宁寻安	201306	ECOTOX ENVIRON SAFE	SCI	2.482	14
10	Concentrations and speciation of heavy metals in sludge from nine textile dyeing plants	梁昕	宁寻安	201309	ECOTOX ENVIRON SAFE	SCI	2.482	5
11	Degradation of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in textile dyeing sludge with ultrasound and Fenton processes: Effect of system parameters and synergistic effect study	林美卿	宁寻安	201601	J HAZARD MATER	SCI	4.529	0
12	Degradation of aromatic amines in textile-dyeing sludge by combining the ultrasound technique with potassium permanganate treatment	梁洁莹	宁寻安	201603	J HAZARD MATER	SCI	4.529	0
13	Sequential decolorization of azo dye and mineralizaton of decolorization liquid coupled with bioelectricity generation using a pH self-neutralized photobioelectrochemical system operated with polarity reversion	孙健	胡勇有	201505	J HAZARD MATER	SCI	4.529	2
14	Effects of sawdust-CPAM on textile dyeing sludge dewaterability and filter cake properties	罗海健	宁寻安	201307	BIORESOURCE TECHNOL	SCI	4.494	5
15	Decolorization and biodegradation of the Congo red by Acinetobacter baumannii YNWH 226 and its polymer production’s ﬂocculation and dewatering potential	李锐敬	宁寻安	201507	BIORESOURCE TECHNOL	SCI	4.917	0
16	Synergistic effects of surfactant-assisted ionic liquid pretreatment rice straw	张耿崚	林渊崇	201605	BIORESOURCE TECHNOL	SCI	4.917	0
17	Effects of ultrasound assisted Fenton treatment on textile dyeing sludge structure and dewaterability	宁寻安	宁寻安	201404	Chem. Eng. J.	SCI	5.31	11
18	Effects of tannery sludge incineration slag pretreatment on sludge dewaterability	宁寻安	宁寻安	201302	Chem. Eng. J.	SCI	5.31	2
19	Unveiling characteristics of an bioelectrochemical system with polarity reversion for simultaneous azo dye treatment and bioelectricity generation	孙健	孙健	201509	Appl. MICROBIOL. BIOTECHNOL.	SCI	3.337	0
20	Regulation of biocathode microbial fuel cell performance with respect to azo dye degradation and electricity generation via the selection of anodic inoculum	孙健	孙健	201603	INT. J. HYDROGEN. ENERG.	SCI	3.205	0
21	Study of the heavy metals residual in the incineration slag of textile dyeing sludge	林美卿	宁寻安	201403	J TAIWAN INST CHEM E	SCI	2.637	3
22	表面活性剂辅助离子液体预处理稻秆的酶解动力学与结构变化分析	张耿崚	张耿崚	201606	环境科学学报			0
23	不同种类表面活性剂联合离子液体预处理稻秆的物化特性研究	张耿崚	张耿崚	201603	环境科学学报			0
24	表面活性剂耦合离子液体对稻秆酶解糖化的影响	张耿崚	张耿崚	201510	化工学报	EI		0

6、授权发明专利

[1]宁寻安，王江辉，周云，刘敬勇，杨佐毅，李磊.一种废旧除尘布袋中重金属的消解及测定方法，发明专利授权号：ZL 201110142301.4.

[2]宁寻安，阳重阳，王玉洁，梁昕，王靖宇，陈国鑫，林美卿，李锐敬，刘敬勇，杨佐毅.一株偶氮染料好氧降解菌的筛选及应用，发明专利授权号ZL 201310498166.6.

[3]孙健，李友明，胡勇有，等. 一种藻菌微生物燃料电池及其制备方法和应用，发明专利授权号：ZL 201310390750.X.

[4]孙健，蔡碧海，张亚平，等.聚吡咯-碳纳米管-锰-AQDS复合电极材料制备方法，发明专利申请号：201510217987.7.

[5]汪印, 张耿崚, 王兴栋, 蔡超, 黄青, 邢贞娇, 康虞玲, 陈少华. 一种污泥制备炭材料的方法，发明专利授权号：201310335118.5.

[6]汪印, 朱永官, 张耿崚, 蔡超, 黄青, 邢贞娇. 一种利用植物控制修复土壤并产生生物燃料的方法，发明专利授权号：201310335746.3.

[7]张耿崚，陈细妹，李韵莹，韩业鉅，王小琴，文章，宁寻安.一种提高木质纤维素生物质酶解效率的方法，发明专利申请号: 201510619914.0.

[8]张耿崚，陈细妹，李韵莹，韩业鉅，王小琴，文章，宁寻安. Enhancement of enzymatic digestibility of Rice Straw by Surfactant-Assisted Ionic Liquid Pretreatment. PCT国际专利，国际发明专利申请号: PCT/CN2015/093723.

[9]张耿崚，彭彦彬.一种碳氮共掺杂二氧化钛纳米管数组的制备方法，发明专利申请号: 201610357528.3.

7、教学及人才培养

（1）《固体废物处理处置》，2014年，广东省精品课程建设项目，宁寻安主持；

（2）“工业污染物原位削减技术论坛”，2014年广东省研究生教育创新计划项目（研究生学术论坛），宁寻安主持；

（3）周云，钢铁行业废旧除尘布袋污染特征及回收利用试验研究，2013年广东省优秀硕士论文；

（4）罗海健，助滤剂(污泥焚烧底渣、木屑)对工业污泥脱水性能的影响研究，2014年广东省优秀硕士论文；

（5）林美卿，2014年广东省优秀研究生；

（6）罗海健，2013年国家研究生奖学金；

（7）林美卿，2014年国家研究生奖学金；

（8）李锐敬、温炜彬、梁洁莹，2015年国家研究生奖学金；

（9）林美卿，Levels, Composition Profiles and Risk Assessment of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) in Sludge Collected from Ten Textile Dyeing Plants，2014年广东工业大学研究生科技节“挑战碗”三等奖；

（10）梁昕，Concentrations and speciation of heavy metals in sludge from nine textile dyeing plants，2013年研究生论坛优秀论文、以及优秀报告三等奖，广东省环境科学学会；

（11）梁洁莹，印染污泥中苯胺类污染特征及其环境风险研究，2014年广东工业大学本科毕业论文创新奖；

（12）柯耀炜，超声-Fenton降解印染污泥中PAHs影响因素研究，2015年广东工业大学本科毕业论文创新奖；

（13）邹海媛，超声联合Fe/EDTA/Air降解印染污泥中多环芳烃的研究，2016年广东工业大学本科毕业论文创新奖；

（14）乔冠诚，超声-高锰酸钾氧化降解印染污泥中对氯苯胺的动力学研究，2016年广东工业大学本科毕业论文创新奖。

8、标志性成果

[1]以废旧除尘布袋为原料，KOH为活化剂制备了高效活性炭。活性炭的碘吸附值、亚甲基蓝吸附值和产率分别为1350.72 mg/g、97.5 mg/g和20.16 %，比表面积高达1228.51 m2/g，总孔容0.7134 cm3/g。实现了废旧布袋的源头削减和资源化利用。

图1 废旧布袋制备的活性炭

[2]构建新型连续反转极性运行的藻菌生物电化学系统，实现阴、阳极pH动态自缓冲、单电极矿化偶氮染料和同步产电。解决了生物电化学法降解偶氮染料和产电过程中偶氮染料及其降解产物对产电菌活性的抑制、偶氮染料脱色液矿化率不高、阴极负载金属催化剂、需曝气和使用缓冲液导致的二次污染和成本问题。实际应用中，以易降解有机废水为共基质，可实现易降解有机废水和偶氮染料废水同时处理，以废治废，并同步产电。

图2 藻菌生物电化学系统反转极性同步降解偶氮染料和产电示意图

[3]以生物质废弃物为原料制备燃料乙醇，该燃料可作为一种优良的燃油品质改善剂被广泛使用，在使用过程中，可显著降低汽车尾气中的一氧化碳、碳氢化合物排放量，是目前改善大气环境的有效途径之一。本实验室研发多种预处理技术破坏生物质的原始结构，增加后续的产糖效率。并从极端环境中筛选生产纤维素酶、漆酶等菌株，实际应用于生产燃料乙醇制程中。可实现CO2的自身平衡，不增加温室气体排放，减少空气污染与利用废弃物生产再生能源。

图3 以离子液体耦合表面活性剂预处理生物质废弃物增加产糖效率流程

图4 以生物质废弃物为原料生产耐高温纤维酶

[4]流化床高溫床料粘结失流过程中污染物和產物排放行为及机理研究

高温焚化反应下废弃物中可能含有容易烧结(Sintering)、熔融(Clustering)等物质，若进料前未能有效分离则可能导致炉床粘结(agglomeration)现象的发生进而发生失流现象(Defluidization)。产生的二次污染物包括有机物、重金属等，对后续的污染防治设备造成负担。研究流化床床料粘結現象並加以控制可有效解決嚴重的失流反應與污染物排放。