课题组简介

  新型污染物分析与行为研究组主要针对新型持久性有机污染物、开展分析新技术与新方法、对新型污染物在极地地区的赋存与归趋、新型污染物的环境转化过程、新型污染物的代谢组学与健康效应研究。

    关于新型持久性有机污染物的研究

  1)新型污染物的环境行为方面:连续多年来一直致力于氯化石蜡、PBDEsHBCDs等新型有机污染物在青藏高原和南北极地区的环境行为研究,通过对青藏高原地区松萝、苔藓、地衣等不同植物中POPs的浓度赋存特征和随海拔高度的变化,表明POPs在不同介质中的环境行为差异,发现不同的POPs的时空分布表现出受高山冷捕集效应的影响。反向轨迹分析也表明,青藏高原的POPs受季风影响。

  2)新型污染物的环境转化方面:利用小试规模流化床燃烧台研究了两种典型氯化石蜡工业品,CP-52CP-70在有氧及无氧气氛下的热分解特性,发现CPs在高温下可以发生断链分解并可转化生成CBzPCBsPCNs等氯代芳香烃。利用光反应仪模拟太阳光照,研究了全氟化合物前体物在环境微界面(包括黏土矿物和微塑料)上的迁移转化行为。利用LC-MS/MS对反应过程中的母体化合物和转化产物进行定性和定量的分析,确定了反应的主产物。利用ESR对反应中间体自由基进行了分析,推导出可能存在的反应路径。并利用Material Studio等软件,构建了界面及化合物的分子模型,计算反应中各物质中间体的能量差,推导出主要的反应路线。通过吸附实验,研究了吸附行为在光转化过程中的作用。本研究组研究新型污染物环境转化的思路是将实验研究和模型计算相结合。

  3)环境中新型污染物的高通量筛选识别:利用高分辨质谱(LC-GC-QTOF MS)通过谱库匹配辅之以保留时间锁定以及保留时间指数等方法建立了怀疑性筛查的方法,能够高通量筛查环境介质中的半挥发性有机污染物。利用该方法对污水厂整个处理流程中的有机污染物进行筛查,鉴定出117种化合物,包括进水化合物99种、生物转化产物10种、臭氧转化产物3种以及紫外转化产物5种。对以上污染物的环境水平、消除和转化表征发现,污水处理厂能够去除大部分半挥发性有机污染物,但由于污染物基数过大,在出水中仍然发现存在大量有机污染物及其降解产物,这些物质值得我们进一步关注。建立的筛查方法也为新型污染物环境转化产物的鉴定提供了技术支撑。

  4)新型污染物的内外暴露研究:近年来针对普通人群新型有机污染物的内外暴露,本课题组开展了系列工作,典型的工作包括针对某全氟化工厂职业工人的PFAS化合物的暴露途径和暴露风险,发现TSP是工人暴露PFAS类物质最主要的途径。针对CPs的外暴露,对北京市普通人群的四大暴露途径膳食、空气、饮水和灰尘进行了综合研究,发现膳食和灰尘是CPs主要的暴露途径,针对积极参与户外运动场运动人群的CPs暴露风险,研究了运动场灰尘和材质中CPs的赋存情况。进一步的研究了普通人群胎盘对于CPs的胎儿暴露潜在风险。以上数据为CPs风险评估提供了重要的基础数据。   

  5)新型污染物的环境代谢组学方面:利用代谢组学的手段,分析了全氟化合物对职业工人的潜在健康效应。采集全氟化合物工厂工人及同地区普通人群的血液样本,利用LC-MS/MS分析了两组人群中21种全氟化合物单体的含量;接着使用GC-MSLC-MS/MS分析了两组样本血浆中的代谢谱图;通过数据分析,发现了14种与全氟化合物暴露浓度相关的潜在生物标志物。这些生物标志物与生物体内的氧化损伤、脂肪酸的β氧化,以及潜在的肾脏损伤有关。研究创新性地将代谢组学技术应用到环境健康领域,揭示了全氟化合物职业暴露的潜在健康效应。代谢组学的手段为新型污染物健康效应研究提供了新的思路。

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