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研究方向

1）环境地球化学。有机污染物、重金属与环境介质（包括矿物、有机质、黑碳、生物膜等）间的相互作用及其对污染物迁移、转化/降解、生物效应的影响机制。

2）生物地球化学。地表环境中天然有机碳、黑碳、生物大分子的结构特征与演变规律，碳、铁、硫等元素的生物地球化学过程及其耦合作用。

教育经历

博士 (地球化学，2001)，美国德州农工大学地质与地球物理系（Department of Geology & Geophysics, Texas A&M University, College Station）

硕士 (有机化学，1995)，南开大学元素有机化学研究所

学士 (环境化学，1992)，南开大学环境科学系

工作经历

2015.06─至今：北京大学城市与环境学院博雅特聘教授，博士生导师

2005.12─2015.05: 南京大学环境学院教授，博士生导师

2004.06─2005.06: 博士后研究员，美国普度大学农业科学系

2002.02─2004.05: 博士后研究员，美国康涅狄格州农业研究所

学术兼职

Environmental Science & Technology Letters 编委（Member of Editorial Board，2013─）

Environmental Toxicology & Chemistry 编委（Member of Editorial Board，2012─2014）

Journal of Environmental Quality 副编辑（Associate Editor，2008─2013）

荣誉与奖励

2025年  国家自然科学基金创新研究群体项目（A类）负责人

2017年  中组部第二批“万人计划”

2015年  科技部中青年科技创新领军人才

2014年  教育部长江学者特聘教授

2014年  教育部自然科学一等奖, “水环境中污染物的界面化学过程及机制”（排名第1）

2012年  国家杰出青年基金

2011年  国家自然科学二等奖, “典型污染物环境化学行为、毒理效应及生态风险早期诊断方法”（排名第5）

2009年  教育部自然科学一等奖，“典型污染物毒性效应机制与早期预警方法研究”（排名第3）

2009年  “Scopus 未来科学之星”环境科学领域银奖

2006年  教育部新世纪优秀人才

2001年  美国化学协会（ACS）环境化学分会（Division of Environmental Chemistry）研究生优秀论文奖（Graduate Student Paper Award）

人才培养

欢迎品行端正、热爱科研、具有协作精神的同学申请硕士和博士研究生、博士后岗位，具有较强地球化学、分析化学、环境微生物背景者为佳。

科研项目

1） 污染物地球化学行为与气候环境效应（2026.01-2030.12），国家自然科学基金创新研究群体A类项目（42521004），主持。

2） 水环境中有机污染物界面过程研究（2013.01-2016.12），国家杰出青年基金项目（21225729），主持。

3） 污染场地中持久性有机污染物的积累效应和健康风险研究及预测模型建立（2020.01-2023.12），国家重点研发计划项目（2019YFC1804200），主持。

4） 溶解态黑碳的地球化学行为、环境效应及其在我国重要河流的循环通量（2025.01-2029.12），国家自然基金重点项目（42430710），主持。

5） 土壤中持久性有机有毒污染物的迁移转化规律及对地下水的影响（2007.01-2010.12），国家自然基金重点项目（20637030），主持。

6） 土壤中抗生素界面过程对其环境健康效应的影响及作用机制（2020.01-2024.12）, 国家自然基金国际合作重点项目（21920102002），主持。

7） 土壤复合污染多介质界面过程与生物影响机制 （2020.01-2024.12），国家自然基金重大项目课题（41991331），主持。

8） 土壤有机污染物非线性微界面行为及其分子机制（2014.01-2018.12），国家973项目课题（2014CB441103），主持。

9） 微生物胞外聚合物的还原活性及其环境效应（2018.01-2021.12），国家自然基金面上项目（21777002），主持。

10） 土壤中煤源颗粒对有机污染物的吸附、解吸研究（2011.01-2013.12），国家自然基金面上项目（21077049），主持。

11） 黏土矿物中有机胺离子与多环芳烃间的阳离子-p键作用（2008.01-2010.12），国家自然基金面上项目（20777031），主持。

12） 溶解态有机物对有机污染物在矿物表面吸附的影响（2006.01-2006.12），国家自然基金科学部主任基金（20647002），主持。

13） 有机聚合物─黏土纳米吸附材料研究（2007.01-2009.12），教育部新世纪优秀人才支持计划 （NCET-06-0453），主持。

14） 教育部留学回国人员科研启动基金（2008.09-2009.12），主持。

代表性论文

一、天然有机质、黑碳生物地球化学行为和效应

1.  Zhang, Z.^#, Yin, S.^#, Suo, X.^#, B. Li, S. Piao, Y. Zhu, S. Tao, D. Zhu*. 2025. Substantial release of recalcitrant soil carbon activated by forest fires. Nature Geosci. Under review. https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-6257777/v1

2. Wei, C., S. Yin, A. Kappler, S. Tao, and D. Zhu*. 2025. A new pathway for pyrite formation in low-sulfate sediments driven by mineralization of reduced organic sulfur. Fundamental Res. 5: 1607–1613. DOI: 10.1016/j.fmre.2023.08.003

3. Wei, C., S. Tao, P. G. Hatcher, and D. Zhu*. 2025. Strong depth-dependent chemical and structural characteristics of dissolved organic matter (DOM) in organic-rich sediment in a shallow temperate lake. Geochim. Cosmochim. Ac. 399: 242–256. DOI: 10.1016/j.gca.2025.05.002

4. Wei, C., H. Fu, X. Qu, S. Tao, P. G. Hatcher, and D. Zhu*. 2025. Contrasting molecular structures and photooxidation behaviors between dissolved organic sulfur released from rice straw-biochar and aerobically decomposed rice straw. Chemical Geology 671: 122494. DOI: 10.1016/j.chemgeo.2024.122494

5.  Yin, S., Y. Liu, C. Wei, and D. Zhu*. 2024. Comparing molecular signatures of dissolved organic matter (DOM) in four large freshwater lakes differing in hydrological connectivity to the Changjiang River. Sci. Total Environ. 946: 174401. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2024.174401

6. Zhang, Z.^#, Cui, X.^#, X. Qu, H. Fu, S. Tao, and D. Zhu*. 2024. Revealing molecular structures of nitrogen-containing compounds in dissolved black carbon using ultrahigh-resolution mass spectrometry combined with thermodynamic calculation. Environ. Sci. Technol. 58: 11998–12007. DOI: 10.1021/acs.est.4c01829

7. Yin, S.^#, Wei, C.^#, X. Qu, H. Fu, B. Li, S. Piao, S. Tao, P. G. Hatcher, and D. Zhu*. 2024. Benzenepolycarboxylic acids as exclusive intrinsic markers to assess riverine export of dissolved black carbon. Environ. Sci. Technol. 58: 1142–1151. DOI: 10.1021/acs.est.3c05988

8. Liu, Y., M. Wang, S. Yin, L. Xie, X. Qu, H. Fu, Q. Shi, F. Zhou, F. Xu, S. Tao, and D. Zhu*. 2022. Comparing photoactivities of dissolved organic matter released from rice straw-pyrolized biochar and composted rice straw. Environ. Sci. Technol. 56: 2803–2815. DOI: 10.1021/acs.est.1c08061

9. Wang, M., Y. Chen, H. Fu, X. Qu, B. Li, S. Tao, and D. Zhu*. 2020. An investigation on hygroscopic properties of 15 black carbon (BC)-containing particles from different carbon sources: Roles of organic and inorganic components. Atmos. Chem. Phys. 20: 7941–7954. DOI: 10.5194/acp-20-7941-2020

10. Qu, X., H. Fu, J. Mao, Y. Ran, D. Zhang, and D. Zhu*. 2016. Chemical and structural properties of dissolved black carbon released from biochars. Carbon 96: 759–767. DOI: 10.1016/j.carbon.2015.09.106

二、重金属、有机污染物环境转化过程与机制

1. Yi, L., W. Zhang, H. Li, Y. Lu, J. Liu, S. Tao, P. J. J. Alvarez, and D. Zhu*. 2024. Microbial dissimilatory iron reduction facilitates release and horizontal transfer of plasmid-borne antibiotic resistance genes adsorbed on hematite. Geochim. Cosmochim. Ac. 383: 70–80. DOI: 10.1016/j.gca.2024.08.005

2. Yi, L., W. Zhang, Z. Chen, H. Li, Y. Lu, S. Tao, and D. Zhu*. 2024. Products from photolysis reactions of tetracycline mediated by clay and humic substance induce contrasting expressions of target resistance genes. Environ. Sci. Technol. 58: 13950–13960. DOI: 10.1021/acs.est.4c03797

3. Wei, C., S. Tao, and D. Zhu*. 2023. New mechanism via dichlorocarbene intermediate for activated carbon-mediated reductive dechlorination of carbon tetrachloride by sulfide in aqueous solutions. Environ. Sci. Technol. 57: 15223–15231. DOI: 10.1021/acs.est.3c03333

4. Li, L., X. Wang, H. Fu, X. Qu, J. Chen, S. Tao, and D. Zhu*. 2020. Dissolved black carbon facilitates photoreduction of Hg(II) to Hg(0) and reduces mercury uptake by lettuce (Lactuca sativa L.). Environ. Sci. Technol. 54: 11137–11145. DOI: 10.1021/acs.est.0c01132

5. Zhou, X., F. Kang, X. Qu, H. Fu, P. J. J. Alvarez, S. Tao, and D. Zhu*. 2020. Role of extracellular polymeric substances in microbial reduction of arsenate to arsenite by Escherichia coli and Bacillus subtilis. Environ. Sci. Technol. 54: 6185–6193. DOI: 10.1021/acs.est.0c01186

6. Zhou, X., F. Kang, X. Qu, H. Fu, J. Liu, P. J. J. Alvarez, and D. Zhu*. 2020. Probing extracellular reduction mechanisms of Bacillus subtilis and Escherichia coli with nitroaromatic compounds. Sci. Total Environ. 724: 138291. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.138291

7. Xu, L., H. Li, W. A. Mitch, S. Tao, and D. Zhu*. 2019. Enhanced phototransformation of tetracycline at smectite clay surfaces under simulated sunlight via a Lewis-base catalyzed alkalization mechanism. Environ. Sci. Technol. 53: 710–718. DOI: 10.1021/acs.est.8b06068

8. Kang, F., X. Qu, P. J. J. Alvarez, and D. Zhu*. 2017. Extracellular saccharide-mediated reduction of Au³⁺ to gold nanoparticles: New insights for heavy metals biomineralization on microbial surfaces. Environ. Sci. Technol. 51: 2776–2785. DOI: 10.1021/acs.est.6b05930

9. Kang, F., P. J. J. Alvarez, and D. Zhu*. 2014. Microbial extracellular polymeric substances reduce Ag⁺ to silver nanoparticles and antagonize bactericidal activity. Environ. Sci. Technol. 48: 316–322. DOI: 10.1021/es403796x

10. Fu, H., and D. Zhu*. 2013. Graphene oxide-facilitated reduction of nitrobenzene in sulfide-containing aqueous solutions. Environ. Sci. Technol. 47: 4204–4210. DOI: 10.1021/es304872k

三、有机污染物吸附行为与作用机制

1. Fu, H., B. Wang, D. Zhu*, Z. Zhou, S. Bao, X. Qu, Y. Guo, L. Ling, S. Zheng, P. Duan, J. Mao, K. Schmidt-Rohr, S. Tao, and P. J. J. Alvarez. 2022. Mechanism for selective binding of aromatic compounds on oxygen-rich graphene nanosheets based on molecule size/polarity matching. Science Adv. 8: eabn4650. DOI: 10.1126/sciadv.abn4650

2. Ji, L., Y. Wan, S. Zheng, and D. Zhu*. 2011. Adsorption of tetracycline and sulfamethoxazole on crop residue-derived ashes: Implication for the relative importance of black carbon to soil sorption. Environ. Sci. Technol. 45: 5580–5586. DOI: 10.1021/es200483b

3. Qu, X., Y. Zhang, H. Li, S. Zheng, and D. Zhu*. 2011. Probing the specific sorption sites on montmorillonite using nitroaromatic compounds and hexafluorobenzene. Environ. Sci. Technol. 45: 2209–2216. DOI: 10.1021/es104182a

4. Ji, L., F. Liu, Z. Xu, S. Zheng*, and D. Zhu*. 2010. Adsorption of pharmaceutical antibiotics on template-synthesized ordered micro- and mesoporous carbons. Environ. Sci. Technol. 44: 3116–3122. DOI: 10.1021/es903716s

5. Ji, L., W. Chen, L. Duan, and D. Zhu*. 2009. Mechanisms for strong adsorption of tetracycline to carbon nanotubes: A comparative study using activated carbon and graphite as adsorbents. Environ. Sci. Technol. 43: 2322–2327. DOI: 10.1021/es803268b

6. Qu, X., P. Liu, and D. Zhu*. 2008. Enhanced sorption of PAHs to tetra-alkyl ammonium modified smectites via cation-π interactions. Environ. Sci. Technol. 42: 1109–1116. DOI: 10.1021/es071613f

7. Qu, X., X. Wang, and D. Zhu*. 2007. The partitioning of PAHs to egg phospholipids facilitated by copper and proton binding via cation-π interactions. Environ. Sci. Technol. 41: 8321–8327. DOI: 10.1021/es0718117

8. Chen, W., L. Duan, and D. Zhu*. 2007. Adsorption of polar and nonpolar organic chemicals to carbon nanotubes. Environ. Sci. Technol. 41: 8295–8300. DOI: 10.1021/es071230h

9. Xiao, L., X. Qu, and D. Zhu*. 2007. Biosorption of nonpolar hydrophobic organic compounds to Escherichia coli facilitated by metal and proton surface binding. Environ. Sci. Technol. 41: 2750–2755. DOI: 10.1021/es062343o

10. Chen, J., D. Zhu*, and C. Sun. 2007. Effect of heavy metals on the sorption of hydrophobic organic compounds to wood charcoal. Environ. Sci. Technol. 41: 2536–2541. DOI: 10.1021/es062113+