近日，濟南大學水利與環(huán)境學院院長胡曉農(nóng)教授牽頭申報的《巖溶流域水—碳循環(huán)耦合機制的實驗及模型研究》獲得了國家自然科學基金委重點項目資助，標志著他在巖溶水循環(huán)與碳循環(huán)領域的研究進入了一個新的階段。

該項目面向我國巖溶地下水供水安全及“雙碳戰(zhàn)略”國家需求，通過開展野外物探及示蹤試驗、室內(nèi)原巖刻板及微觀可視化實驗、流域水-碳循環(huán)數(shù)值模擬等研究，揭示巖溶水動力–碳酸鹽巖溶蝕沉淀–微生物互饋機理，建立巖溶流域水–碳循環(huán)耦合模型，實現(xiàn)巖溶地區(qū)碳通量精準計算，支撐國家“雙碳戰(zhàn)略”實施。

“近年來，濟南大學圍繞國家重大戰(zhàn)略和世界科技前沿，堅持‘一二三’發(fā)展思路和‘四五六’戰(zhàn)略部署，積極開展有組織科研，致力于提升學校科技工作高質量發(fā)展，為國家和區(qū)域經(jīng)濟社會高質量發(fā)展提供了智力支持。胡曉農(nóng)教授團隊就是其中的杰出代表。”濟南大學校長劉宗明介紹說。

從普渡到濟大：不懈求索的科研之旅

從普渡大學到濟南大學，胡曉農(nóng)教授的科研之路跨越了半個地球。1996年，胡曉農(nóng)教授在普渡大學獲得博士學位，隨后在美國佛羅里達州立大學擔任終身教授，并成為喀斯特研究中心主任。他一直致力于地下水動力學、隨機水文地質學、喀斯特水文學及生態(tài)過程等領域的研究，取得了豐碩的成果和突破性的進展。

胡曉農(nóng)教授懷著滿腔熱忱回到中國，獲得了國家自然科學基金委杰出青年基金資助。先后擔任了中國地質大學（北京）教授（2010-2015年），創(chuàng)辦了暨南大學地下水與地球科學研究院，并擔任院長（2015-2020年）。2020年，胡曉農(nóng)教授加入濟南大學，擔任水利與環(huán)境學院院長，繼續(xù)為地下水資源的可持續(xù)利用貢獻智慧和力量，為國內(nèi)地下水科學的研究與人才培養(yǎng)做出貢獻。

憑借卓越的學術成就，他獲得了多項國際與國內(nèi)殊榮，包括美國地質學會會士、美國內(nèi)華達沙漠研究所Peter B. Wagner Medal of Excellence、中科院卓越成就獎、中國產(chǎn)學研合作創(chuàng)新促進獎（個人）、2016年度環(huán)境保護科學技術獎一等獎、2021年度國土資源科學技術獎二等獎等。

創(chuàng)新與突破：廣義達西定律與菲克定律的奠基者

胡曉農(nóng)教授的科研生涯始于對地下水動力學的深刻研究。在普渡大學攻讀博士學位期間，他便以創(chuàng)新性的思維突破了傳統(tǒng)理論的束縛，提出了廣義達西定律和廣義菲克定律。這一開創(chuàng)性成果揭示了地下水滲流和污染物運移中的尺度效應和遲后效應，對現(xiàn)代地下水滲流理論和污染物彌散理論的發(fā)展做出了重要貢獻。

這些理論不僅為學術界提供了新的研究方向，也為實際工程應用奠定了堅實的理論基礎。在美國雅克山核廢料填埋場的環(huán)境評估項目中，胡曉農(nóng)教授首次將隨機理論應用于大規(guī)模環(huán)境工程，準確預測了核素在地下水中的運移與轉化，推動了地下水污染防治技術的進一步發(fā)展。

面向未來：破解巖溶水循環(huán)與碳循環(huán)的難題

巖溶地區(qū)的地下水動力學和碳匯研究是全球水循環(huán)與碳循環(huán)研究中的重大挑戰(zhàn)。胡曉農(nóng)教授帶領團隊，對巖溶地下水進行了長期的監(jiān)測和模擬研究，成功研發(fā)了“巖溶雙重水流模型”，團隊成員基于該模型開發(fā)了Modflow-CFP軟件。這款軟件被美國地質調(diào)查局納入標準軟件庫，廣泛應用于全球的巖溶水資源管理和研究工作中。

在研究過程中，胡曉農(nóng)教授團隊不僅揭示了巖溶地區(qū)水動力學的復雜機理，還深入探索了碳匯與水循環(huán)之間的相互作用。他們的研究成果，填補了巖溶碳匯領域的多個空白，為全球氣候變化研究和碳減排政策的制定提供了科學依據(jù)。

2024年，胡曉農(nóng)教授牽頭申報的《巖溶流域水—碳循環(huán)耦合機制的實驗及模型研究》獲得了國家自然科學基金委重點項目資助，標志著他在巖溶水循環(huán)與碳循環(huán)領域的研究進入了一個新的階段。該項目以我國西南典型巖溶區(qū)為研究對象，擬通過開展野外物探及示蹤試驗、室內(nèi)原巖刻板及微觀可視化實驗、流域水-碳循環(huán)數(shù)值模擬等研究，揭示巖溶水動力–碳酸鹽巖溶蝕沉淀–微生物互饋機理，建立巖溶流域水–碳循環(huán)耦合模型，實現(xiàn)巖溶地區(qū)碳通量精準計算。

未來，胡曉農(nóng)教授將繼續(xù)深入研究地下水與碳循環(huán)的相互作用，尤其是在碳中和背景下，地下水的可持續(xù)管理與碳匯效應將是他關注的核心領域之一。他的科研團隊將繼續(xù)以創(chuàng)新的監(jiān)測和模擬技術為支撐，推動地下水資源的可持續(xù)利用和全球碳排放的有效控制，為人類的綠色未來貢獻力量。

“胡曉農(nóng)教授及其團隊是具有重大學術影響力的科技領軍人才和具有重大問題攻關能力的高水平優(yōu)秀科研團隊，主動‘走在前、挑大梁’，學校大力支持其開展原創(chuàng)性、引領性科研攻關，挑戰(zhàn)關鍵核心領域的重大科學難題，服務國家、省市重大戰(zhàn)略及區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展。”濟南大學黨委書記劉春華說。

（稿件來源：濟南大學 文/ 劉珂珂 支傳順)