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【专栏】生态河湖研究前沿——水治理专家，姚杰教授专访
时间：2021-01-20

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“生态河湖”公众号推出“生态河湖研究前沿”专栏，特邀生态河湖相关领域知名学者进行撰稿，对其研究方向做简短介绍，阐述该研究方向的重要性、目前进展，以及未来该方向上值得关注问题。此专栏的目的一方面是展示中国学者在生态河湖相关领域研究上取得的进展，另一方面是为政府、企业以及正在寻找自己研究方向的读者提供一些参考。


文章导读

2021年01月  第二期

学者简介

研究方向及意义

目前研究重点

未来研究关注重点

近期发表的文献（近十年）

研究团队近年典型项目案例




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一、 学者简介


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姚杰，哈尔滨工业大学环境学院教授、博士生导师，城市水资源开发利用（北方）国家工程研究中心副主任。

中国工程咨询协会生态环境专委会副主任委员，黑龙江省科学与顾问委员会委员, 黑龙江省住建厅特聘专家，黑龙江省生态环境厅职称评审副组长，哈尔滨市环委会首席专家，哈尔滨市城管局首席专家, 哈尔滨市环境科学学会理事长, 黑龙江省环保产业学会副理事长，哈尔滨市环保产业学会副理事长，中国民主同盟黑龙江省省委委员，中国民主同盟哈尔滨工业大学基层委员会副主委，中国人民政治协商会议黑龙江省委员会第八届，第九届，第十届委员。


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      二、 研究方向及意义


研究方向：流域规划及综合整治, 黑臭水体治理, 人工湿地设计及应用, 存量垃圾筛分处理, 非正规垃圾填埋场渗滤液污染防渗治理, 双轮洗工法垂直防渗墙设计和应用, 高浓度有机废水催化氧化处理, 环境功能材料, 物化法处理特种废水, 新型功能性废水处理填料的研制， 有机无机杂化膜设计研发，水通道RO系统，支撑液膜萃取，气体分离膜研究等。



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三、 目前研究重点


目前研究重点：
（一）人工湿地的净化机理及工程应用
（二）组合式人工湿地在污水厂尾水水质提升过程中的工程化应用
  (三）人工湿地在河流、湖泊水质提升及生态修复中的工程应用
（四）人工湿地在村镇分散式污水处理中的工程化应用
（五）存量垃圾筛分处理
（六）非正规垃圾填埋场渗滤液污染防渗治理

长期致力于非正规垃圾填埋场渗滤液对周边环境影响，包括渗滤液在地下复杂的迁移路径，以及对江、河、湖、海等水质和土质方面影响机制的研究。根据垃圾渗滤液对土壤和地下水或地表水的腐蚀、侵蚀情况，采用针对性的土壤固化剂与原位土壤拌和, 利用双轮洗工法构建垂直防渗墙, 不同的渗滤液和不同的土壤配置不同的土壤固化剂，与土壤充分进行物理、化学反应，将絮凝状的土壤改良为密实的叠片状矿物结构，具有良好的阻止水分子通过的能力同时具有较高的强度和抗侵蚀能力, 形成可以完全阻挡渗滤液通过的防渗固化土。

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（七）土壤固化剂与细颗粒高含水量土壤的反应机理

对于具有较高含水量下的细颗粒的粘粒土，常规材料水泥作为反应材料，具有效果不佳的缺点，而土壤固化剂作为水泥材料的一种有效补充，可以和高含水量、较小粒径的粘粒充分进行物理、化学反应，使得土体矿物与固化剂反应具有不同于一般水泥材料的反应机理和特点。

（八）不同土质和地下水条件下的固化剂配置

不同地区不同环境或条件下的土体矿物成分不同，与不同的垃圾场渗滤液反应也不同，因此需要针对各种条件下的土壤和渗滤液进行专门的固化剂配置，最大程度提高无机材料活性，与不同的矿物反应达到最佳的密实度和强度。



四、 未来研究关注重点


（一）人工湿地在有机微污染地表水水源水质提升方面的研究与实践；
（二）组合式人工湿地用于提升市政污水厂尾水至地表水准三类标准的优化设计；
（三）组合式人工湿地用于处理工业园区污水厂尾水至地表水准四类标准的优化设计；
（四）北方高寒地区潜流人工湿地冬季强化处理技术的研究与实践；
（五）人工湿地在海绵城市实践中的应用；
（六）中国大量的废弃尾矿、矿渣、水渣等废料如何变废为宝，作为固化剂的原材料，是实现废弃资源综合全利用的一大途径；
（七）从目前的无机类固化剂向离子型固化剂、复合型固化剂方面寻求突破；
（八）进一步提高固化剂在各种恶劣条件下的性能，实现最大的性价比，即在最小的使用量下达到最优的效果；
（九）固化剂应用从目前的非正规垃圾填埋场防渗治理向大坝防渗、路基加固、软基处理、修复重金属污染等方面具有广阔的前景。


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五、 近期发表文献(近十年)


1. Hao Sun, Yijun Liu … Jie Yao*. Hydrophobic SiO2 nanoparticle-induced polyvinylidene fluoride crystal phase inversion to enhance permeability of thin film composite membrane[J]. Journal of Applied Polymer Science, 2019, 136(45).（SCI收录）

2. Hao Sun, Dan Li … Jie Yao*. Enhancing the permeability of TFC membrane based on incorporating polyamide matrix into MWCNTs framework[J]. Applied Surface Science. 2019, 496.（SCI收录）

3. Hao Sun, Bing Liu … Jie Yao*. Enhancing TFC membrane permeability by incorporation single-layer MSN into polyamide rejection layer[J]. Applied Surface Science, 2020, 509.（SCI收录）

4. Bing Liu, Dan Li ... Jie Yao*. Enhanced CO2 selectivity of Polyimide Membranes through Dispersion of Polyethyleneimine Decorated UiO-66 Particles[J]. Journal of Applied Polymer Science, 2020, 49068.（SCI收录）

5. Bing Liu, Dan Li ... Jie Yao*. Improved CO2 separation performance and interfacial affinity of mixed matrix membrane by incorporating UiO-66-PEI@[bmim][Tf2N] particles[J]. Separation and Purification Science, 239 (2020) 116519.（SCI收录）

6. Dan Li，Bing Liu … Jie Yao*, et al. Preparation and characterization of PFTS grafted   alumina supported zirconia (ASZ) membrane for removal of phenol from aqueous solution[J]. Applied Surface Science, 2020, 505.（SCI收录）

7. Dan Li, Jie Yao*, et al. Preparation and Characterization of Surface Grafting Polymer of ZrO2 Membrane and ZrO2 Powder[J]. Applied Surface Science. 2019, 471, 394-402.（SCI收录）

8. Dan Li, Jie Yao*, et al. Recycling of phenol from aqueous solutions by pervaporation with ZSM-5/PDMS/PVDF hollow fiber composite membrane[J]. Applied Surface Science, 2018, 427:288-297.（SCI收录）

9. Dan Li, Jie Yao*, et al. Preparation and characterization of SiO2/PDMS/PVDF composite membrane for phenols recovery from coal gasification wastewater in pervaporation[J]. Chemical Engineering Research and Design, 2018, 132: 424-435.（SCI收录）

10. Hao Sun, Jie Yao*, et al. Enhancing the stability of supported liquid membrane in phenols removal process by hydrophobic modification[J]. Chemical Engineering Research and Design, 2017, 126: 209-216.（SCI收录）

11. Hao Sun, Jie Yao*, et al. Removal of phenols from coal gasification wastewater through polypropylene hollow fiber supported liquid membrane[J]. Chemical Engineering Research and Design, 2017, 123: 277-283.（SCI收录）

12. Lili Qi, Jie Yao, Hong You, Ran Zhang, Chunhui Feng, Sjack Van Agtmaal. Oxidation products and degradation pathways of 4-chlorophenol by catalytic ozonation with MnOx/γ-Al2O3/TiO2 as catalyst in aqueous solution[J]. Journal of environmental science and health. Part A, Toxic/hazardous substances & environmental engineering,2014,49(3):327-37.（SCI收录）

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