[00655417]典型污染物环境过程微观机制与生态安全早期预警

该研究属环境科学与技术领域的应用基础研究。针对污染物生态风险评估中亟待解决的微观机制与早期预警问题，课题组历时20年，在1项国家自然科学基金重点项目子专题、八项国家自然科学基金面上项目和两项江苏省自然科学基金资助下，通过对典型污染物环境行为、毒性效应的微观机制及生态安全早期预警进行了系统研究，丰富和发展了环境科学基础理论与环境污染控制新技术。主要创新成果如下：(1)研究了典型重金属与有机污染物在中国典型土壤、湖泊沉积物的吸附行为，阐明了有机污染物与土壤组分相互作用的微观机制，证实了PAHs与细菌表面以及磷脂中富集的重金属离子、质子化的胺基阳离子间存在阳离子-π键这一特殊作用，提出了有机污染物跨磷脂膜迁移过程中存在“跨膜阻抗效应”。(2)建立了污染物生态安全评价的成组毒性检测方法，获得了特征污染物对不同营养级生物的急性、慢性毒性数据；创建了生物体内自由基的电子顺磁共振EPR测定技术，揭示了氧化损伤是污染物对生物的重要致毒机制之一；证明了植物体自由基积累、诱导DNA-蛋白质交联从而抑制根尖细胞分裂的土壤重金属微观致毒机制；阐明了有机污染物与生物大分子的结合源于有机物电性诱导非共价键(氢键、疏水作用、π-π堆积、范德华力)的多键联合作用的分子机制。(3)建立了污染物低浓度长期暴露毒性效应研究的技术体系，优选了活性氧、HSP70和GSH/GSSG等敏感的生物监测指标，获得了基于多种分子生物标志物综合评估的典型有机物水生态安全的关键阈值，提出并建立了基于多种生物标志物综合评估环境污染早期预警新技术。(4)发展了典型污染物形态与生物可利用性相结合的生态风险评价理论，建立了应用DGT技术预测土壤重金属生物可利用性普适性方法，获得了重金属对植物伤害的关键阈值，建立了基于形态调控的土壤重金属原位修复技术和复合污染土壤的绿色淋洗技术；开发出适合中国南方河网密集区面源污染物高风险优先控制区识别技术。以上成果在EnvironmentalScienceandTechnology，EnvironmentalPollution，EnvironmentalToxicologyandChemistry，AquaticToxicology，Chemosphere等刊物发表论文199篇(SCI82篇，EI47篇)，他引654篇次，其中被SCI他引390篇次，对中国生态风险评价技术体系的建立和区域环境质量基准的制订起到了重要推动作用。