2022年CAIA獎一等獎:典型污染物的綠色樣品前處理及其環境行為過程研究
完成單位:1、中國科學院煙臺海岸帶研究所;2、青島理工大學;3、中國科學院生態環境研究中心;4、濱州醫學院
完成人:陳令新,馬繼平,廖春陽,李金花,呂 敏,朱青青,王曉艷,吳閣格,李 爽
成果簡介:持久性有機污染物、內分泌干擾物等新污染物種類繁多、環境含量低但危害大,對生態環境和人類健康構成嚴重威脅,然而由于環境基質復雜,對其環境行為認識不足,亟需發展精確分析檢測方法,并對其環境行為過程進行研究。項目聚焦復雜介質低含量典型污染物的綠色樣品前處理及其環境行為過程研究。針對全氟化合物、消毒副產物、重金屬等,通過制備新型金屬/共價有機骨架材料及碳基復合材料、分子印跡聚合物材料,發展了系列綠色樣品前處理技術,突破了樣品前處理的技術瓶頸,實現了海水等復雜基質中新污染物的快速、準確、選擇性富集分析;針對多環芳烴、有機氯農藥、雙酚類等新污染物,研究其污染物行為過程,闡明了其在沉積物、生物體、室內環境中的污染特征、源趨、影響因素和健康風險。這些新發現推動了低含量污染物分析、環境行為科學研究,為污染溯源、風險評價和消減控制等提供了理論和技術支撐,為新污染物監測及治理做出了貢獻。
創新點及科學價值:
創新點:1、發展基于有機骨架、分子印跡等功能材料的綠色樣品前處理技術。針對全氟化合物、消毒副產物、重金屬等的含量低、危害大且基質復雜,制備了系列有機骨架及碳基復合材料、分子印跡聚合物材料,發展了分散膜萃取、磁萃取、基質固相分散等樣品前處理方法,具有試劑消耗少、快速、高效富集等優點。2、創新了基于綠色樣品前處理技術的新污染物環境行為過程分析。針對多環芳烴、有機氯農藥、雙酚類等新污染物,通過優化前處理方法,結合加速溶劑萃取等快速樣品前處理技術,對沉積物、生物體等復雜基質中的典型污染物進行精確分析,闡明其分布規律、來源歸趨、影響因素及環境風險。
科學價值:創新了環境功能材料的綠色制備,發展了系列快速、溶劑用量少的綠色樣品前處理方法,結合色譜-質譜技術,測定了沉積物、灰塵等復雜樣品中痕量典型污染物,推動了復雜基質中低含量目標物高效富集和精確分析,準確揭示污染物的環境行為過程。豐富了綠色環境化學的研究內涵。
社會經濟效益:針對復雜介質中含量低但危害大的污染物的精準測定及其環境行為過程研究難題,提出了綜合運用多學科交叉的解決思路,發展綠色高效樣品前處理技術,認知新污染物在環境中的行為過程和風險。對發展綠色、低碳、環保、可持續、健康的生態環境格局,意義重大。
應用前景:推動了綠色樣品前處理技術的發展。為污染防治、溯源和風險評價等提供理論和技術支撐,助力污染控制及健康生態環境的構建。