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学者|曾阳:“氮”定自若——于“顶天”与“立地”之间上下求索

发布日期:2025年02月26日 点击次数:

曾阳,山东大学国际合作联络教授、环境科学与工程学院博士生导师,国家自然科学基金外国优秀青年学者研究基金(RFIS-II)获得者。他致力于破解全球大气活性氮污染这一环境难题,推动基础研究与污染防控实践深度融合。其研究围绕大气活性氮物种(如氨气、亚硝酸等)的来源解析、化学过程及减排技术,利用稳定同位素技术精准追踪大气氮的“分子足迹”,揭示其微观化学机制及环境行为。研究成果已发表于《美国科学院院刊》(PNAS)、《环境科学与技术》(ES&T)等国际著名学术期刊,并推动了污染控制技术的实际应用,为全球空气质量改善与气候变化应对提供了创新的科学解决方案。

解码空气中的“分子档案”:溯源活性氮的微观奥秘

“空气无形,却记录了人类活动的痕迹。每一份宝贵数据背后,都有着我们改善环境的可能性。”这句深刻的话语,正是曾阳科研初心的真实写照,也是他持续探索大气活性氮奥秘的不竭动力。

作为一名大气活性氮物种研究者,他的科研工作贯穿微观机理探索与实际环境治理两个层面,展现出“顶天立地”的鲜明特色。

“顶天”,是他对大气活性氮物种分子机制的深度探索。他聚焦于氨气、亚硝酸及氮氧化物的化学反应过程,通过解析“同位素密码”,精准溯源污染物的产生与转化路径。他自主研发的长光程氨气在线分析仪,有效突破了传统监测方法的干扰瓶颈,实现了氨气的高灵敏度实时检测;他建立的活性氮物种排放源稳定同位素特征图谱,为全球研究大气氮循环提供了关键的技术工具。他进一步揭示了大气铵盐氮同位素异常贫化的成因,厘清了大气氨来源的动态时空变化,并发现直接排放源对大气亚硝酸的显著贡献及其对华北平原空气质量的深远影响。这些研究为全球空气质量研究提供了坚实的科学依据和工具支持。

“立地”,是他扎根田间地头、畜禽养殖场与固体废弃物处理厂,将理论研究成果转化为污染防控的实际行动。他研发的畜禽粪污短周期酸化减排技术,通过酸性发酵残渣抑制尿素酶活性,有效降低氨气排放,并显著提高粪肥的资源化利用效率。他还提出了堆肥减排技术,集成了成熟堆肥循环与动态通风控制策略,成功减少了堆肥过程中的氨气与氧化亚氮排放,并显著提升了有机肥的肥效与稳定性。这些技术均已获多项国家专利授权,并已在天津、济宁、泰安等地成功推广,为区域污染防控和可持续农业发展提供了科学、经济且高效的解决方案。

教学相长:用批判性思维点燃求知之光

“教学不仅是知识的传递,更是科学精神的传承”,这是曾阳坚持的教育理念。他在教学一线同样“顶天立地”,既注重理论深度,也强调实践与思维的训练。

曾阳教授(中间)课后与国际学生合影

他主讲的本科课程《固体废物处理处置与资源化课程设计》《大气物理与化学》,以及研究生全英文课程《Valorization of Waste Biomass》,因其清晰的逻辑与生动的讲解,深受学生好评,还吸引了来自日本、韩国、土耳其等多个国家的学生。学生们评价他“注重批判性思维与创新能力的培养,是课堂上的引路人。”此外,他还积极推动跨文化教学,通过国际案例与研究前沿讨论,帮助国际学生更好地融入中国的学术与生活环境。

作为本科生班主任和发展导师,他不仅关注学生的学术成长,还引导他们参与科研创新实践。他指导的学生在全国大学生创新创业能力大赛中屡获佳绩,曾获得过创新组与创业组决赛三等奖、“创想中国”全国大学生创新创业大赛初赛一等奖等。为弥补学生在环保项目管理方面的知识短板,他特别邀请世界银行投资官员陆伟峰开设《市政/环境工程项目开发与融资》课程,帮助学生通过真实案例理解基础设施开发与融资的核心理念。这些努力不仅帮助学生扩展了国际视野,更让他们具备了更强的科研能力与解决实际环境问题的素养。

大气科学无国界:搭建全球科研合作的坚实纽带

“大气、气候和环境问题没有国界,我们的研究必须具备全球视野”,这是曾阳始终坚持的科研信念。

作为一名外籍科学家,他充分利用自身优势,积极推动全球化科研合作。他与法国国家科研中心(CNRS)、法国国家农业、食品与环境研究院(INRAE)、德国莱布尼茨大气化学研究所(TROPOS)、美国得克萨斯农工大学(Texas A&M University)等国际顶尖科研机构保持长期合作,共同开展活性氮污染的前沿研究。

他还推动成立了山东大学中法生态环保产业技术研究院,并协助引进了法国Christian George教授与德国Hartmut Herrmann教授,共同建设了山东大学烟雾箱实验室,并成功获批国家级与山东省高端外国专家项目。这两位教授分别于2022年与2024年当选为欧洲科学院院士,显著提升了山东大学在国际大气化学研究领域的学术影响力。

曾阳教授(左五)课题组合照

在他的团队中,国际化已成为常态:多名研究生获得国家留学基金委(CSC)资助赴欧洲知名高校深造,同时也吸引了来自法国、俄罗斯、巴基斯坦等多个国家的国际研究生参与科研。这一跨文化学术环境极大促进了知识共享,为解决全球性环境问题提供了更广阔的合作平台。

逐“氮”求索:用科学创新守护蓝天白云

“我们的研究从来不是为了单一地区的空气质量改善,而是为了全球的可持续发展。”曾阳这样总结自己的科研目标。

展望未来,曾阳将继续在“顶天”与“立地”之间上下求索,进一步深入研究含氮类新污染物的环境过程,揭示其大气转化机制与潜在危害,推动前沿科学理论向污染防控与资源化利用技术的实际转化,尤其聚焦于化工制药、新能源等关键排放行业,研发更具创新性、高效且可持续的节能减排解决方案。曾阳表示他将持续拓展国际科研合作网络,深化多国协同攻关,共同应对空气污染与气候变化等全球性环境挑战。

从教室到实验室,从分子世界的科学探索到污染源头的精准治理,曾阳始终坚守科研初心,用科学守护蓝天白云,以责任与情怀,为建设更美好的“人类命运共同体”贡献智慧与力量。


【作者:顾梦娜 王晨 沈列摄影:受访者提供来源:环境科学与工程学院责任编辑:韩雪 赵玉洁】