2月14日，國際高水平學術期刊《Nature Sustainability》刊發了北京工業大學環境科學與工程學院彭永臻院士團隊的研究成果“A loading rate switch strategy for stable nitritation in mainstream municipal wastewater”。這是北京工業大學以唯一完成單位在《Nature Sustainability》上發表的首篇論文，標志著學校在可持續城市污水處理的應用基礎研究中取得了突破性進展，具備了獨立研發能力。《Nature Sustainability》作為Nature旗下的非開放獲取（Non open access）期刊，側重于發表高水平基礎研究論文，其影響因子（IF）為27.6，在自然科學領域中具有很高的影響力。北京工業大學博士生王梓豪為該文唯一第一作者，張亮教授為獨立通訊作者。原文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41893-024-01276-z

高耗能和高碳足跡的城市污水處理廠對實現2030年可持續發展目標構成了重大挑戰。短程硝化技術對于應用污水處理的最新技術厭氧氨氧化以及可持續的城市污水管理至關重要。然而，在常溫與低溫城市污水中實現穩定的短程硝化仍然是一項全球性的挑戰。為此，本研究開發了一種全新的技術方法與控制策略，在處理實際城市污水的中試規模反應器（6.5 m³）中實現了超穩定短程硝化；短程硝化在7天內實現快速啟動，即使溫度低至5.9°C，亞硝態氮積累率仍保持在98.1%以上，并穩定維持了450天（目前仍在持續）。在長期運行期間，亞硝態氮氧化細菌（NOB）低于檢測水平，而氨氧化細菌（AOB）得到有效富集與持留。此外，平均出水氨氮和亞硝態氮濃度分別保持在8.3和13.8 mg/L左右，為厭氧氨氧化工藝技術實現深度脫氮奠定了基礎。該研究成果將為厭氧氨氧化工藝推廣到主流城市污水處理并實現可持續污水管理鋪平道路。

基于“新起點”概念的亞硝化策略與機理以及坐落于北京工業大學校內的中試現場

該期刊編委會專門邀請了本領域的國際權威專家在本期“新聞和觀點（News & Views）”欄目發表評述性文章，以“可持續污水脫氮的新起點（a fresh start to sustainable sewage nitrogen removal）”為題，對本論文進行了深入淺出的介紹，并對成果的重要意義給予高度評價。原文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41893-024-01286-x

彭永臻院士團隊的前沿技術應用研究目前正在北京、廣東、海南以及貴州等地的9座中型試驗（50-100 m³/d）中進行。該團隊取得的2項污水處理新技術“城市污水生物膜強化脫氮多級A/O工藝”和“城鎮污水序批式活性污泥法脫氮與優化調控技術”在2019年入選水污染防治領域《國家先進污染防治技術目錄》（全國共26項），另一項新技術“城市污水厭氧氨氧化低碳脫氮關鍵技術與過程控制”榮登2022年“科創中國”先導技術榜——綠色低碳領域榜單，成為該年度該領域25個上榜項目之一。2023年度，該團隊在SCI期刊上發表了200余篇學術論文，其中彭永臻院士作為獨立通訊作者發表了46篇學術論文，均為中科院一區SCI期刊。

該工作得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金多個項目、北京市科委與教委研發計劃項目的支持。