进入21世纪以来，随着科技的发展，人类活动范围越来越大，对自然环境的破坏也逐渐增加。现在，环境污染已经让人类的生存环境开始下降，进而影响到生活和生产，例如土壤污染，导致食物品质不断下降，危害人类健康;城市雾霾，导致呼吸道类的发病率急剧上升等等。如今，随着人类环境意识的提升，科技环保成为共识，环境化学科学走在了环境保护的前沿，一场科技拯救环境的行动，在各个领域拉开了序幕。
天津大学副教授丁辉，就是一位用科技保卫环境的守卫者，他擅长运用化学工程原理解决环境污染(土壤、大气)复杂问题，经常深入到企业、了解现实问题，运用所学的知识，结合治理需求，开发出了受损农田土壤修复技术、常温净化VOCs的大气治理创新技术。2019年，丁辉凭借在土壤修复/VOCs治理工程科学技术及应用方面作出的突出贡献，获得光华工程科技奖提名。
修复土壤污染 保障粮食安全
纵观世界农业，土壤质量好则农业强，尤其在新农业时代，农田土壤作为农作物生长的基质，其环境质量关系到农产品安全生产和农田生态系统安全。夯实粮食安全生产根基，保障农产品稳定安全供给，提升农业综合生产能力，让农民增收致富成为推进乡村振兴的明确导向。农田土壤作为农作物生长的基质，其环境质量关系到农产品生产安全和农田生态系统安全。丁辉在保护土壤领域倾注了十年心血，他长期致力于农耕土壤修复和生态有机肥研发，着力解决土壤肥力低、重金属和农药污染(PAHs、DDTs等)、修复过程不增产、土壤生态不良等痛点问题。他带领团队研究的修复技术着眼于农田土壤生态修复与农作物增产的一揽子解决方案，开发了具有国际领先水平的‘边修复、边增产’农田土壤修复-农作物增产技术体系，该技术体系具有不误农时、不改变耕种习惯、低成本修复养护农耕土壤的特点。该项技术创新性程度高，现已获得相关授权专利10余项，并经鉴定“可替代化肥的增产型土壤修复生态肥料”达到了“国际领先”水平。2021年‘边修复、边增产’技术案例入选国家乡村振兴局典型案例，2022年被评为教育部“第七届直属高校创新试验典型项目”第一名。已在大江南北农田修复增产面积近千万亩，修复农田技术成熟安全可靠，农作物增产提质显著。在科学发现方面，揭示了有机矿物复合体(OMCs)介导下的土壤碳、氮等元素的生物地球化学循环及作物增产机理。作为科研人员，丁辉始终将责任二字扛在肩上，在充分了解农业废弃物对农业生态环境造成的负面影响以及土壤污染情况后，开发出微藻有机肥、OMCs等系列产品将畜禽粪污等有机废物资源化促进了退化耕地修复。 ‘边修复、边增产’的农田土壤修复模式更是符合了广大农民对土壤治理的期待。低成本、不误农时、高效的特性，深受广大农户的欢迎，正因为如此，该技术也因此得到了顺利推广。与安徽乐农环保科技有限公司的长期合作，所生产的高值化有机肥在天津武清蔬菜种植、黑龙江牡丹江玉米种植、陕西洛川苹果种植、甘肃宕昌药材和蔬菜种植、广西桂林蔬菜种植、福建南靖蔬菜与水果种植、安徽芜湖小洲蔬菜种植、河北承德地区油菜种植、江苏南通如皋水稻种植、江苏江阴的沐竹草种植、海南文昌水果种植等全国30多个省(市)开展了大面积的推广应用。实践表明技术成果改良了土壤、增加了作物产量，同价情况下比化肥种植蔬菜增产6%-15%，比生物有机肥增产15%-90%。受损农田土壤修复技术可有效解决农田土壤的生态退化问题，使土壤团粒结构性能得以恢复，提升了土地利用价值，显著增加农民收入，助力国家乡村振兴战略，真正实现让土壤熟化肥化，让环境绿化美化，让百姓富化寿化，让家园诗化梦化!
“从事科研的人，愿望很简单，就是希望用自己的知识，为社会、为大众做点什么!”丁辉是这样说的，也是这样做的。他就是用自己所学的化学的知识，经过多年的创新开拓，转变为可推广的实用技术，修复了土壤，也守护了中国的食品安全。
解决空气污染 守护人类健康
人类工业化文明的发展史，可以说是大气污染的血泪史，随着人类生产生活不断向大气排放各种各样的物质，造成了如今大气环境污染日益严峻的情形。“土壤的健康很重要，大气的健康也同样重要。”丁辉说，空气中挥发性有机物(VOCs)大都具有一定的毒性，有些属于强致癌物质，部分VOCs还有恶臭的气味。VOCs经光照等一系列化学反应后，能转化成O3、PM2.5、光化学烟雾等污染物，对人体健康和生态环境安全造成危害。VOCs种类繁多、易燃易爆、危害性大，其治理存在成本高和过程不低碳等问题。此外，新冠的流行让全人类认知到传染病毒给大众健康与生产生活带来的巨大不利影响。目前常见的分解VOCs和病毒消杀技术有热催化、紫外光催化、低温等离子体等技术，其中催化氧化法由于其高效率而成为最有前途的技术，然而，催化温度通常高于200°C，这增加了治理过程的碳排放和工艺成本。因此，VOCs降解过程安全、工艺低碳、运行稳定，同时可消杀细菌与病毒的技术成为市场的迫切需求。对此，丁辉跳出了传统高温等能量辅助催化氧化惯性思维，首次揭示了无外界物理能量强化即可降解VOCs的常温催化氧化反应机理，所构建的原子级活性位点催化剂突破了反应动力学限制，实现了常温常压条件下VOCs的快速高效降解;并基于常温催化反应机理，创新性地开发了一种新型VOCs高级催化氧化治理技术-常温催化降解VOCs创新技术(NTCO)。无需高温、无需高压放电、无需紫外光的常温常压条件下降解VOCs的技术大幅节省能耗，降低安全风险性。2021年经科学技术成果鉴定“常温催化氧化法治理挥发性有机物技术”为国内领先水平。丁辉课题组牵头制定了《常温催化氧化法治理挥发性有机物技术规范》团体标准(T/CI 019-2021)，已授权国内外发明专利30余项。该技术不仅可在室温条件分解VOCs，催化氧化产生的羟基自由基能攻击病毒表面S/M蛋白使其变性失活，从而无需紫外光、等离子体辅助实现病毒灭活。合作团队还开发的硅板剥离电子技术，该技术产生了有益于人体健康的负氧离子，在常温低碳净化空气同时实现森系呼吸。
实践是检验真理的唯一标准，而成果的转化是对技术最好的检验。丁辉所有的科研，都是为解决环境问题服务的，所以，他的科研成果，能够很快的转化为生产力，从根本上推动“产学研”一体化的进程。未来，丁辉将继续在化学前沿深耕探索，不负国家重托、不辱科研使命，继续为中国的环境保护事业添砖加瓦，贡献自己的力量。
环境是人类生存的基石，可持续发展才是长久之计，正如丁辉所说“科研要服务社会”，在面对土壤、大气污染时，丁辉毫不犹豫的站了出来，运用所学知识，革故鼎新、开拓共进，解决土壤、大气的污染问题，为全人类营造一个安全、健康的生存环境。