[00767370]重金属污染环境风险评价方法及强化解毒机制

环境中重金属渗透土壤、污染水体，已成为威胁人类健康的最大公敌。其中冶炼过程是最重要的重金属污染源。由于缺乏对污染机理和污染途径深入的基础研究，尤其在重金属污染迁移分布、毒性调控及协同解毒等方面存在众多理论难题，严重制约了重金属污染防控体系的构建以及去除技术的有效突破。项目组针对上述重点基础科学问题，在国家自然科学基金杰出青年科学基金、自然科学基金重点项目等支持下，历经15年，探究了重金属污染分布、迁移规律及各种因素影响规律，揭示了土-水环境中重金属复杂形态特征，阐明了重金属元素在不同介质中转化和解毒的新原理及新机制，建立了重金属污染环境风险评价机制及方法，构建了重金属污染物强化解毒理论体系，取得了系列重要理论成果，其重要发现如下：建立湘江流域重金属污染分布与风险评价理论方法：构建了污染区域地下水污染物时间和空间多维度地理分布模型，发现湘江流域水土体系砷浓度分布具有不确定性；建立了地表土水中铬等重金属污染风险评价方法。为流域重金属污染风险防控提供了重要理论基础。发现渣土中铬(VI)微生物自修复及强化解毒机制针对渣土介质中重金属成分杂、形态多、解毒难的问题，发现了铬污染土壤微生物自修复的内在规律，揭示了高铬环境胁迫下高活性微生物菌群解毒机理，阐明了高铬高碱条件下微生物还原Cr(VI)的调控机制。揭示水介质中多形态重金属污染物强化解毒及去除机理：针对水介质中重金属污染物种类多、分离难等问题，揭示了生物质吸附材料对重金属阳离子的强化解毒机理；阐明了金属掺杂磁性结构催化氧化-吸附协同解毒砷机制；建立了高等电点深度除氟吸附剂制备方法，实现了重金属及伴生氟同步深度净化。该项目8篇代表性论文累积SCI他引次数达到218次，平均SCI他引次数27.25次/篇。20篇核心论文平均影响因子3.98/篇，SCI累积他引351次，最高单篇SCI他引次数48次。核心论文被国际顶尖科学期刊Progress in Polymer Science(IF26.932)、环境领域权威期刊Environmental Science & Technology(IF5.533)等国际权威期刊正面引用并高度评价。世界卫生组织引文中评价“柴立元教授等人创造性的采用Kriging方法阐明了土壤中重金属危害的空间可变性”等等。出版了《冶金环境工程学》及《环境影响评价学》，分别获中国有色金属出版物奖(图书奖)及中南地区大学出版社优秀教材奖。为制定《砷污染防治技术政策》、《铅冶炼废水治理工程技术规范》等提供了重要依据。在该研究的推动下，该团队主持的国家重金属污染防治工程技术研究中心于2015年成立香港分中心，并牵头成立了重金属污染防治产业技术创新战略联盟等，主办了第十二届东亚资源再生技术国际会议等多次国际、国内重要会议，奠定了国内外的高学术影响力。