金属污染物环境健康效应研究组主要针对金属污染物及含金属材料，开展金属污染物方法学与平台开发、金属污染物的环境健康效应、金属生物地球化学相关的分子机制研究、及3D打印在化学中的研究与应用，为金属污染物环境健康的评估、预防以及金属污染物的涉及微生物的环境转化、传输、归趋开展基础性研究。

　　1、金属污染物方法学与平台开发

　　针对金属的多维形态（包括金属离子态、金属蛋白、金属纳米颗粒、单细胞金属等），搭建了金属形态的分析平台，开发了系列实用的环境及生物体内痕量金属形态的分析方法。（1）搭建了凝胶电泳（GE）-电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）、二维分离（体积排阻色谱SEC、GE）-ICP-MS、固相金属亲和色谱（IMAC）-ICP-MS、SEC-ICP-MS等联用技术，建立了生物基质中金属蛋白质的分析方法；（2）利用单颗粒电感耦合等离子体质谱（SP-ICP-MS）技术、毛细管电泳（CE）和ICP-MS联用技术、CE和SP-ICP-MS联用技术等，搭建了并开发了相应的分析平台，建立了复杂生物基质样品中痕量金属纳米颗粒的表征和分析方法，获专利授权；（3）针对单细胞中金属含量，利用CyTof和单细胞（SC）-ICP-MS技术建立了单个细胞中不同金属含量的分析方法。

　　2、金属污染物的环境健康效应

　　针对典型金属污染物，研究其暴露健康风险分子机制，发现系列金属污染物在生物体内运载/作用（蛋白质）靶点和其它新赋存形态，并阐释其功能/毒性的新机制。在人体及实验动物样本研究中发现了多个、全新的汞、镉、铅、银、铋等金属的蛋白质运载/作用靶点。同时，针对低剂量、复合条件下金属的健康/生物学效应分子机制开展了系列工作，其中发现了汞、锡、铋、砷、铬等多种金属环境健康/生物学效应的新机制。此外，针对典型金属离子（Hg、Cd、Pb等）、金属纳米颗粒（纳米银、纳米二氧化钛等）和大气细颗粒物等，开展其在生物体内的赋存、吸收、代谢和转化过程和分子机制研究。

　　3、金属生物地球化学相关的分子机制研究

　　金属在生物地球化学循环的过程中的分子机制研究方面，针对实际污染场景，从其土壤中筛选出对铅具有超级抗性的细菌（Serratia Se1998）；其平板培养铅耐受浓度高达40mM，液态培养耐受浓度高达16mM，这是目前文献报道铅耐受浓度最高的菌株；并发现了使其具有铅耐受特性的关键蛋白质分子Ssflagellin，并揭示了Serratia Se1998铅耐受和介导铅转化的分子机制。此外，针对“双碳”的研究方面，开展了金属对生物碳循环的影响机制研究，例如针对产甲烷菌、甲烷氧化菌等，研究汞在细菌中的甲基化过程，以及汞甲基化过程对产甲烷菌甲烷产生量的影响及分子机制，进而研究全球汞循环对温室气体排放和碳循环的影响。

　　4、3D打印在化学中的研究与应用方面

　　研究开发了系列分析器件、分析装置及相关设备。如单颗粒/单细胞ICP-MS测定雾化室、金属蛋白质电泳装置、大气中持久性有机污染物主动采样套筒、鱼卵观察装置、MALDI-TOF-MS无基质靶版等，部分已获得专利授权。利用生物3D打印技术，开发水体环境中污染物降解的装置。