2018年CAIA獎一等獎獲獎項目成果簡介：金屬形態分析、識別與示蹤方法及其應用
完成單位：中國科學院生態環境研究中心，華北電力大學（保定），中國海洋大學
完成人：陰永光、苑春剛、李雁賓、譚志強、于素娟、周小霞、劉景富、蔡勇、江桂斌
成果簡介：該項目屬于環境分析化學基礎研究領域，通過研究環境及生物復雜介質中有毒金屬形態識別、示蹤問題，取得以下成果：1）發展了多同位素示蹤與同位素稀釋方法，并將其應用于環境中有毒金屬汞、銀環境與生物轉化的示蹤與精確測定；2）建立了基于超濾-電鏡、高效液相色譜-ICP-MS、中空纖維場流分離-ICP-MS的復雜環境與生物基質中納米顆粒鑒定表征新方法；3）系統研究了環境中汞的分子轉化、納米銀的天然生成以及人工納米銀的環境化學/物理轉化過程，為有毒元素的生物地球化學循環提供了新認識。相關成果在Nat. Commun.、Chem. Rev.、Anal. Chem.、Environ. Sci. Technol.、Environ. Sci. Technol. Lett.、Water Res.等期刊發表SCI論文32篇，申請發明專利4項。項目完成人獲基金委優秀青年基金、中組部第三批國家“萬人計劃”青年拔尖人才等項目資助。
創新點：針對痕量環境金屬污染物定性、定量和溯源三個方面的關鍵科學問題，開展了痕量金屬污染物形態的高精度識別、定量與來源示蹤的研究工作，主要包括以下創新點：1）發展了多同位素示蹤與同位素稀釋方法，并將其應用于環境中有毒金屬汞、銀環境與生物轉化的示蹤與精確測定；2）建立了復雜環境與生物基質中金屬納米顆粒污染物的鑒定表征新方法與儀器新平臺，為研究天然與人工納米顆粒污染物的環境過程提供了技術支持；3）采用所建立方法，系統研究了環境中汞/銀的化學轉化過程，為有毒元素的生物地球化學循環提供了新的認識。
科學價值： 1）建立了環境與生物體系中金屬的多同位素示蹤與同位素稀釋方法體系，發現了環境中有毒金屬新的轉化過程；2）建立了復雜環境與生物體系中納米顆粒污染物的富集、鑒定表征與定量平臺，發現了納米銀/硫化汞的天然來源，研究了人工納米銀的環境化學/物理轉化過程。
社會經濟效益：本成果為環境及生物復雜介質中有毒金屬形態識別、示蹤提供了新的平臺與方法，研究提出了納米顆粒在環境遷移、生物攝入中的獨特性，增進了對金屬、天然/人工納米顆粒環境過程與毒理效應的理解，并可為發展有毒金屬的環境修復技術提供支持。
應用前景：本成果為痕量環境污染物的分析與表征新方法，旨在為環境科學與健康研究提供新的研究方法與技術平臺。這些新方法具有廣泛的應用前景：1）所發展同位素示蹤與同位素稀釋方法可應用于環境科學、納米科學、毒理學等不同領域的研究，為這些領域的研究提供新的工具；2）建立的復雜環境與生物基質中納米顆粒的富集、鑒定表征與定量平臺有望在未來環境納米研究及納米標準化中發揮重要作用。
