本项目依托任南琪院士工作室及中国科学院天津工业生物技术研究所，面向高难度工业废水处理、污染水体修复的严峻挑战，攻克了传统生物法处理效率低、菌种流失快、对有毒难降解污染物适应性差的核心瓶颈。项目通过环境微生物组高通量智能解析--功能菌株定向分离与进化--人工合成菌群理性设计与构建的全链条创新技术，实现针对特定污染物与水质条件的“定制化”高效生物菌剂/材料的快速创制与应用。该技术彻底改变了传统依赖自然菌种、耗时漫长的生物增效模式，实现了从“微生物发现→功能改造→产品交付”数月内完成的重大突破，推动废水生物处理从“粗放式”向“精准化、智能化”升级。目前，项目已完成技术研发、中试验证，并具备规模化生产与工程应用能力。

1. 污染物高效降解菌株定向高通量分离与培养平台：从极端污染环境中快速富集、分离与评价功能微生物，拥有超2000株针对各类难降解污染物的专用菌种库。

2. 微生物代谢途径理性设计与人工合成菌群构建技术：通过基因编辑与定向进化优化降解途径，并理性设计多菌种协作体系（人工多细胞体系），提升降解效率与稳定性。

3. 智能发酵与固定化材料制备技术：具备吨级智能发酵产能，可快速生产高活性液体或干粉菌剂；采用包埋、3D打印成膜等技术制备固定化生物材料，有效防止菌种流失，提升使用寿命。

4. 场景适配的精准应用工艺包：根据客户水质（如高盐、高毒、难降解有机物）提供从菌剂定制、投加方案到工艺优化的全流程解决方案。

本项目产品与应用方案精准服务于环保领域的高价值市场，需求明确，增长迅速：

工业废水提质增效市场：针对石化、制药、印染、焦化、皮革等行业的废水处理系统，提供COD、氨氮、总氮及特异性有毒污染物（如卤代芳烃、抗生素）的高效降解菌剂，帮助企业在不新增构筑物的前提下，提升处理效率20-30%，降低运行成本约20%。该细分市场年规模超百亿元。

有机污染场地与土壤生物修复市场：用于历史遗留工业场地、油田、农药污染土壤的治理，通过生物修复菌剂将污染物彻底矿化，市场处于政策驱动下的高速增长期。

河湖水体净化与生态修复市场：适用于黑臭水体治理、富营养化湖泊修复及重点流域的深度净化，是“十四五”水环境治理的重点方向，市场空间巨大。

新污染物治理新兴市场：针对国家重点关注的新型污染物（如PPCPs、EDCs等），提前布局专属降解菌种与技术，占据未来技术制高点。

技术成熟度：已完成实验室研究、中试放大及多个工程案例验证（TRL 6-7级），技术可靠，效果稳定。

产品体系：已形成污水处理系列菌剂（COD去除、氨氮去除、总氮去除、解毒菌剂）和土壤修复系列菌剂两大成熟产品线。

产能基础：拥有吨级智能发酵设备，具备百公斤级干粉、吨级液体菌剂的快速加工与供应能力，产品有效活菌数(CFU)可达50亿个/g。

商业模式：采用“定制化菌剂销售 + 工艺优化服务 + 长期运营维护”的复合模式，为客户提供持续价值。