[00997499]污染水-沉积物体系风险表征方法与其高效低耗治理技术原理

该项目属环境科学与技术领域，并与生态学、地学、化学、材料和医学等学科有交叉。水污染具有持久性、难治理和高度危害性，如何快速、准确地进行监测与预警，并对其潜在风险进行正确的评价与有效的削减，是当今环境领域的热点问题，也是该项目所要解决的关键科学问题。为此，该项目开展了污染水-沉积物体系的风险表征方法与其治理技术原理的系统研究，其内容主要包括：适合水-沉积物体系的生态毒理学模式生物及相应的敏感生物标志物研究；水-沉积物体系典型营养性污染物形态分级与生物有效性评价的方法及应用；典型抗生素的环境迁移分配规律和若干人工纳米材料生态风险研究；污染水体与污水治理的高效低耗方法与新材料研制。通过上述研究，取得了5个方面的创新性成果：在国际上首次建立了以沙蚕为代表的生态毒理学模式生物，并成功筛选了相应的敏感生物标志物，同时以水-沉积物界面理论为指导，揭示了典型抗生素的环境迁移分配规律和若干人工纳米材料的生态风险；建立了水-沉积物体系磷形态系统分级与生物有效性表征的方法，并成功应用于中国典型湖泊水体富营养化爆发的预测与风险评价；创新污水处理的高级氧化技术，高效诱导羟基自由基的形成，揭示了典型有机污染物环境电化学处理过程规律和有效治理原理；率先开展了人工纳米材料对其它污染物的复合效应，开辟了纳米材料风险评价的新视角，在国际上较早阐释零价铁及其负载铁对于砷、染料等污染物的治理与修复过程，揭示了其修复机理以及高效低耗去除实用技术原理；发现由于形成纳米管α-Fe<,2>O<,3>由抗磁体材料转变成软磁性体的现象，证实了形貌与其性质的对应关系，合成了既对内分泌干扰物具有高矿化率、又可避免水体二次污染的三维超晶格TiO<,2>微米球，进而揭示了对其性能的影响规律。这些成果不仅对于污染水-沉积物体系生态风险的正确评价与有效削减提供了理论指导，而且在水环境治理材料与方法的创新上具有重要的科学意义与实践价值。该项目共发表系列学术论文190余篇（其中SCI收录110余篇），出版学术著作3部。成果受到国际上同领域的广泛关注和肯定，为Science、Nature Nanotechnol.、Nature Commun.、Chem. Rev.、Chem. Soc. Rev.、Energ. Environ. Sci.、Environ. Sci.Technol.等国际顶级学术期刊及美、英、法、德、澳等80多个国家的学者所正面引用。20篇主要论文他引达2526次，SCI他引1555次。8篇代表性论文他引达1634次，SCI他引1028次，单篇最高SCI他引186次。已授权国家发明专利8项。3位完成人列环境/生态、工程领域ESI引文国际排名前1%, 2人获国家杰出青年科学基金并入选教育部长江学者。还在国内外学术会议上做大会和特邀主题报告40余次，主持国际学术会议3次，多次担任国际、国内会议学术委员会主席、副主席和委员。该研究部分成果已于2012年获教育部自然科学一等奖。