2018年CAIA奖一等奖获奖项目成果简介:金属形态分析、识别与示踪方法及其应用
时间:2018-12-04      来源:中国分析测试协会

 

完成单位:中国科学院生态环境研究中心,华北电力大学(保定),中国海洋大学

完成人:阴永光、苑春刚、李雁宾、谭志强、于素娟、周小霞、刘景富、蔡勇、江桂斌

成果简介:该项目属于环境分析化学基础研究领域,通过研究环境及生物复杂介质中有毒金属形态识别、示踪问题,取得以下成果:1)发展了多同位素示踪与同位素稀释方法,并将其应用于环境中有毒金属汞、银环境与生物转化的示踪与精确测定;2)建立了基于超滤-电镜、高效液相色谱-ICP-MS、中空纤维场流分离-ICP-MS的复杂环境与生物基质中纳米颗粒鉴定表征新方法;3)系统研究了环境中汞的分子转化、纳米银的天然生成以及人工纳米银的环境化学/物理转化过程,为有毒元素的生物地球化学循环提供了新认识。相关成果在Nat. Commun.、Chem. Rev.、Anal. Chem.、Environ. Sci. Technol.、Environ. Sci. Technol. Lett.、Water Res.等期刊发表SCI论文32篇,申请发明专利4项。项目完成人获基金委优秀青年基金、中组部第三批国家“万人计划”青年拔尖人才等项目资助。

创新点:针对痕量环境金属污染物定性、定量和溯源三个方面的关键科学问题,开展了痕量金属污染物形态的高精度识别、定量与来源示踪的研究工作,主要包括以下创新点:1)发展了多同位素示踪与同位素稀释方法,并将其应用于环境中有毒金属汞、银环境与生物转化的示踪与精确测定;2)建立了复杂环境与生物基质中金属纳米颗粒污染物的鉴定表征新方法与仪器新平台,为研究天然与人工纳米颗粒污染物的环境过程提供了技术支持;3)采用所建立方法,系统研究了环境中汞/银的化学转化过程,为有毒元素的生物地球化学循环提供了新的认识。

科学价值: 1)建立了环境与生物体系中金属的多同位素示踪与同位素稀释方法体系,发现了环境中有毒金属新的转化过程;2)建立了复杂环境与生物体系中纳米颗粒污染物的富集、鉴定表征与定量平台,发现了纳米银/硫化汞的天然来源,研究了人工纳米银的环境化学/物理转化过程。

社会经济效益:本成果为环境及生物复杂介质中有毒金属形态识别、示踪提供了新的平台与方法,研究提出了纳米颗粒在环境迁移、生物摄入中的独特性,增进了对金属、天然/人工纳米颗粒环境过程与毒理效应的理解,并可为发展有毒金属的环境修复技术提供支持。

应用前景:本成果为痕量环境污染物的分析与表征新方法,旨在为环境科学与健康研究提供新的研究方法与技术平台。这些新方法具有广泛的应用前景:1)所发展同位素示踪与同位素稀释方法可应用于环境科学、纳米科学、毒理学等不同领域的研究,为这些领域的研究提供新的工具;2)建立的复杂环境与生物基质中纳米颗粒的富集、鉴定表征与定量平台有望在未来环境纳米研究及纳米标准化中发挥重要作用。

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