获奖项目简介
2022年CAIA奖特等奖:新污染物筛查方法及其应用
完成单位:中国科学院生态环境研究中心
完成人:阮挺,刘倩,李英明,傅建捷,刘润增,林泳峰,杨晓溪,刘艳娜,侯兴旺,王迎军
成果简介:新污染物的环境污染和健康风险问题是近年来全球环境化学领域的研究前沿。新污染物的复合污染特征及对生态效应风险的贡献难以用传统方法解析,需要研究方法的创新。获奖团队在筛选识别策略和分析方法体系方面实现原创性突破,相继发展了“从物质到效应”和“从效应到物质”的研究策略,并针对性地建立了评估潜在污染物环境行为能力的方法框架。在环境介质中发现文献中从未报道的溴代阻燃剂、内分泌干扰物、消毒副产物、多氟烷基化合物等共计15类60余种,发表科技论文71篇,并取得显著的社会经济影响。
创新点及科学价值:以多种污染物共存、污染效应叠加为核心的环境污染和健康风险问题,是近年来全球环境化学领域的研究前沿。与传统环境污染物相比,新污染物是研究目标更为广泛的科学定义。科学界对其组成和分类,环境过程解析,暴露与污染所致健康危害的分子机理等方面尚未取得共识。新污染物在环境多介质中的释放和污染特征仍不清楚,其复合污染物组成对生态效应风险的贡献难以用传统方法解析,需要研究视角和研究方法的创新。
自2006年以来,筛选和识别环境介质中的新污染物即成江桂斌院士领导团队的重要研究方向之一,获奖团队成员均在该研究方向上长期开展研究工作。研究内容通过总结传统污染物的分子结构特征与环境行为能力之间的对应关系,探讨新污染物研究对象的具体范围和判别原则,在筛选识别策略和分析方法体系方面实现原创性突破。相继发展了“从物质到效应”的自下而上的研究策略和“从效应到物质”的自上而下的研究策略,构建了囊括(1)分子构效关系模型预测、(2)高分辨质谱非靶标筛选、(3)生物效应导向分析的新污染物筛查方法体系,并(4)针对性地建立了评估潜在污染物环境行为能力的方法框架,发现的若干行为能力规律再进一步纳入到筛查方法中,形成了“预测–筛查–评估”研究内容之间的有机融合和互补扩充,联合国环境规划署负责人H. Fielder教授评价该成功模式已触发国际同行效仿。
社会经济效益:发现的全氟碘烷、多氟烷基硅、苯并三唑类紫外线吸收剂同系物共三类新污染物被《斯德哥尔摩公约》文件收录;两种氯代多氟醚基磺酸化合物被多个USEPA Methods收录;团队成员参与编写UNEP标准参考方法;在TrAC-Trend Anal. Chem.和Environ. Sci. Technol.组织完成分析方法和环境应用的研究专刊。上述工作带动了环境中新污染物筛选与鉴定的研究,成为全球新污染物研究的热点领域。
应用前景:我国是世界化学品的重要生产基地,且拥有高强度的农业和养殖业,相关产业在我国社会经济发展中发挥着重要作用,环境污染严重已成为制约我国经济高速发展的核心问题。我国十四五规划和2035年远景目标纲要中首次明确了“重视新污染物治理”已成为国家未来发展的重大战略需求。其中,发展筛选与识别技术能够有效提升对我国典型地区新污染物组成分布、迁移转化和生态风险的准确理解;对于显著加强污染预防和政策管控、积极促进区域经济与生态环境的协调发展具有重要的现实意义。