2009CB421600-持久性有机污染物的环境行为、毒性效应与控制技术原理.doc

项目名称:
持久性有机污染物的环境行为、毒性效应与控制技术原理
首席科学家:
江桂斌中国科学院生态环境研究中心
起止年限:

依托部门:
中国科学院
一、研究内容
本项目将在建立POPs快速准确检测方法的基础上,开展典型地区POPs污染源、污染特征、排放模式及演变趋势研究;分析POPs在环境和生物中的行为;探讨POPs在环境介质中的界面过程动力学和毒性效应;发展POPs的削减与控制技术。
1)超痕量POPs的快速筛查与生物分析方法
以斯德哥尔摩公约中规定的12种POPs和新POPs为主要目标化合物,建立以GC-MS,HPLC-MS/MS技术为核心的多种联用技术,完善典型POPs的检测方法技术体系。在机制研究的基础上发展用于POPs检测的生物分析技术和以多成分免疫传感分析为核心的检测新技术,建立环境中痕量POPs的快速检测方法。研制具有多种POPs分析能力的免疫传感器和阵列传感器。
2) POPs区域污染现状、分布与演变趋势
研究典型流域主要环境介质及河流表层沉积物中二恶英类POPs的污染水平、分布规律和复合污染特征,垂向分布和组成分异特征,揭示其污染变化趋势与演变规律。研究经济高速发展地区POPs的污染特征,从污染源、排放因子、排放强度、排放规律及控制因素等方面研究和表征POPs污染源排放模式和特征。探索POPs污染物的运移和循环规律,阐明POPs在环境体系中的变化及其影响因素。
3) POPs界面过程与跨介质环境行为
研究POPs的生物可接近性和生物可利用性、过程及环境调控影响;界面过程中手性POPs的对映体选择性;环境界面POPs的跨介质迁移转化机制:揭示界面条件下POPs的生物可接近性和生物可利用性差异;证实界面过程中手性POPs的生物对映体选择性差异;阐明植物根/土壤、根/土壤溶液微界面中POPs的跨介质迁移转化机制,研究土壤介质特性如有机碳或溶解有机碳对POPs跨机制迁移转化的影响;探索土壤/土壤溶液界面POPs的锁定机理及其对非生物降解的影响。
4)POPs污染物的生物转移、累积与放大
研究新POPs在生物体内的降解和代谢,重点研究高溴代PBDEs在生物体内的脱溴降解,探讨POPs的生物降解和代谢途径;分析POPs在不同营养级别水生和陆生生物中的传递与放大;
研究和发展分子同位素等技术手段用于示踪POPs在不同生物链中的迁移过程;通过三维分子模拟技术研究PBDEs等POPs在生物体内与相关代谢酶的结合过程,预测POPs的结构与其体内代谢有效性的定量关系;探讨溶解有机质(DOM)对水体中PCBs和PBDEs等POPs生物有效性的影响。
5)POPs污染物的毒性机制与生态效应
研究PBDEs、PFCs等新POPs与各类生物大分子之间的相互作用,探讨POPs对靶分子结构与功能的影响,在分子水平上研究新POPS对生物大分子的毒性作用机制;揭示新POPs在细胞中的代谢、活化和毒性效应间的关系;选择鱼类等模式生物,研究新POPs的毒性作用特征,尤其是对动物早期生命发育、全生命周期的生长、发育和种群繁衍等的毒性效应;开展新POPs污染生态环境风险评价。
6) POPs降解与污染源控制技术原理研究
研究我国金属冶炼过程二恶英类的排放特征,探索金属冶炼等高温过程二恶英类产生机理、关键控制因子及阻滞机制,研究二恶英类污染物减排新技术原理。制备新型POPs催化降解材料,筛选高活性与高效降解催化剂,研究POPs降解的途径和催化机理以及动力学规律,发展高含量POPs废物的处理技术。
二、预期目标
总体目标
本项目将以斯德哥尔摩公约中规定的12种POPs和新POPs为主要目标化合物,发展快速准确的POPs检测方法,弄清我国典型POPs的污染源、污染特征、排放模式及演变趋势,探讨其在环境和生物中的行为、在环境介质中的界面过程动力学和毒性机制,研究我国金属冶炼等高温过程中二恶英类生成与阻滞机理,发展纳米催化材料降解POPs技术。为我国履行斯德哥尔摩公约、正确应对和利用绿色贸易壁垒,确保国家环境安全提供理论、方法和途径,使我之地,提高我。
五年目标
组织参与项目的二恶英等POPs实验室,基本查明我国新POPs的主要污染源、释放因子、污染特征、背景水平及演变趋势,发展和完善POPs的检测体系,为履行斯德哥尔摩公约提供科学和技术支持。
2)基本阐明我国典型POPs和新POPs在多介质环境中的迁移转化、积累放大规律及其毒性机制。针对典型工业过程中二恶英的排放提出适合我国国情的POPs控制与削减技术途径。
3)及时向国家有关决策部门提供相应的技术支持和科学评估报告。在国内外核心刊物发表论文300篇,其中SCI收录论