2月14日，国际高水平学术期刊《Nature Sustainability》刊发了北京工业大学环境科学与工程学院彭永臻院士团队的研究成果“A loading rate switch strategy for stable nitritation in mainstream municipal wastewater”。这是北京工业大学以唯一完成单位在《Nature Sustainability》上发表的首篇论文，标志着学校在可持续城市污水处理的应用基础研究中取得了突破性进展，具备了独立研发能力。《Nature Sustainability》作为Nature旗下的非开放获取（Non open access）期刊，侧重于发表高水平基础研究论文，其影响因子（IF）为27.6，在自然科学领域中具有很高的影响力。北京工业大学博士生王梓豪为该文唯一第一作者，张亮教授为独立通讯作者。原文链接：https://doi.org/10.1038/s41893-024-01276-z

高耗能和高碳足迹的城市污水处理厂对实现2030年可持续发展目标构成了重大挑战。短程硝化技术对于应用污水处理的最新技术厌氧氨氧化以及可持续的城市污水管理至关重要。然而，在常温与低温城市污水中实现稳定的短程硝化仍然是一项全球性的挑战。为此，本研究开发了一种全新的技术方法与控制策略，在处理实际城市污水的中试规模反应器（6.5 m³）中实现了超稳定短程硝化；短程硝化在7天内实现快速启动，即使温度低至5.9°C，亚硝态氮积累率仍保持在98.1%以上，并稳定维持了450天（目前仍在持续）。在长期运行期间，亚硝态氮氧化细菌（NOB）低于检测水平，而氨氧化细菌（AOB）得到有效富集与持留。此外，平均出水氨氮和亚硝态氮浓度分别保持在8.3和13.8 mg/L左右，为厌氧氨氧化工艺技术实现深度脱氮奠定了基础。该研究成果将为厌氧氨氧化工艺推广到主流城市污水处理并实现可持续污水管理铺平道路。

基于“新起点”概念的亚硝化策略与机理以及坐落于北京工业大学校内的中试现场

该期刊编委会专门邀请了本领域的国际权威专家在本期“新闻和观点（News & Views）”栏目发表评述性文章，以“可持续污水脱氮的新起点（a fresh start to sustainable sewage nitrogen removal）”为题，对本论文进行了深入浅出的介绍，并对成果的重要意义给予高度评价。原文链接：https://doi.org/10.1038/s41893-024-01286-x

彭永臻院士团队的前沿技术应用研究目前正在北京、广东、海南以及贵州等地的9座中型试验（50-100 m³/d）中进行。该团队取得的2项污水处理新技术“城市污水生物膜强化脱氮多级A/O工艺”和“城镇污水序批式活性污泥法脱氮与优化调控技术”在2019年入选水污染防治领域《国家先进污染防治技术目录》（全国共26项），另一项新技术“城市污水厌氧氨氧化低碳脱氮关键技术与过程控制”荣登2022年“科创中国”先导技术榜——绿色低碳领域榜单，成为该年度该领域25个上榜项目之一。2023年度，该团队在SCI期刊上发表了200余篇学术论文，其中彭永臻院士作为独立通讯作者发表了46篇学术论文，均为中科院一区SCI期刊。

该工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金多个项目、北京市科委与教委研发计划项目的支持。