河流水体中母体PAHs转化及其衍生物生成机制

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    41203069
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    D0707.环境地球化学
  • 结题年份:
    2015
  • 批准年份:
    2012
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2013-01-01 至2015-12-31

项目摘要

Nitrated and oxygenated derivatives of polycyclic aromatic hydrocarbons, which have been characterized as direct mutagens and widespread pollutants in the atmosphere and waters, could be formed by the heterogeneous reactions of PAHs with nitrate radicals and ozone. So far, most study focus on the photolysis of PAHs in the atmosphere. Although it has been shown PAHs could be degraded photochemically in natural waters, the mechanisms of this degradation, especially the heterogeneous reactions in the waters, are still not thoroughly understood. In this project, we mainly focus on heterogeneous process of PAHs photochemical degradation on water-particle interface and enrichment effect of PAHs derivatives in the sediments. The dynamic mechanism will be studied in the pure water and natural waters using conditions similar to those expected in the environment. The in-situ occurrence, distribution, partition and enrichment of PAHs derivatives in the natural rivers will also be investigated. The dynamic mechanism of adsorption/desorption process of PAHs derivatives in the sediments will also be studied and the influence of organic matter and biodegradation process will be discussed.
母体多环芳烃(PAHs)可以与氮氧化物、臭氧等通过非均相反应生成具有直接致突变性的硝基取代PAHs和氧取代PAHs(醌、酮)等PAHs衍生物,该类化合物在大气和河流水体中普遍存在,但目前对在水-颗粒物界面非均相过程及沉积物微生物转化生成PAHs衍生物的相关研究相对较少。本项目以阐明PAHs衍生物在水体中的生成和富集/削减效应为研究目的,以实地水体中污染物的分布和赋存状况分析结合室内因素评价和模拟实验为研究手段,研究水-颗粒物界面母体PAHs转化及其衍生物生成的非均相过程及反应动力学机制,探究沉积物中母体PAHs生物转化及其衍生物生成的主要影响因子及影响机制,揭示PAHs衍生物在沉积物中的吸附/解吸动力学机制并解析污染物的富集或削减机制,为河流环境的生态和健康风险评价及管理提供科学依据。

结项摘要

母体多环芳烃(PAHs)可以与氮氧化物、臭氧等通过非均相反应生成具有直接致突变性的硝基取代PAHs和氧取代PAHs(醌、酮)等PAHs衍生物,该类化合物在大气和河流水体中普遍存在,但目前对在水-颗粒物界面非均相过程及沉积物微生物转化生成PAHs衍生物的相关研究相对较少。本研究首先建立了用GC-MS同时检测水中母体PAHs和PAHs衍生物共计29种目标物,实现了用同一前处理流程萃取和净化样品,同时提取环境样品中的SPAH和PAH,以及用GC-MS同时检测29种目标物,选用EI源和DB-17MS色谱柱,用SIM进行定量分析,可将29种目标物完全分离,并提高了检测方法的灵敏度。大部分目标物的回收率在70% - 120%之间。水相和颗粒相样品的最低检出限和定量限都在ng/L和ng/g的数量级,具有较高的灵敏度和稳定性。将该分析方法应用到河流水样的分析,发现在京津地区的纳污河流及污水生物处理过程中,4种MPAH、4种OPAH和16种PAH均有检出,而所分析的5种NPAH均无检出。河流水相中ΣMPAH、ΣOPAH和ΣPAH的浓度分别为0.02 – 0.40 μg/L、0.06 – 0.19 μg/L和0.16 – 1.20 μg/L;颗粒相中分别为0.32 – 16.54 μg/g、0.41 – 17.98 μg/g以及1.56 – 79.38 μg/g。其中,2-甲基萘(2-MN)、9-芴酮(9-FL)和蒽醌(AQ)是河流中浓度较高的SPAH。在污水处理过程中,4种MPAH(进水149 – 221 ng/L,出水29.6 – 56.3 ng/L,活性污泥202 – 375 ng/g)、4种OPAH(进水139 – 155 ng/L,出水69.9 – 109 ng/L,活性污泥695 – 1533 ng/g)和16种PAH(进水372 – 749 ng/L,出水182 – 241 ng/L,活性污泥2402 – 3321 ng/g)均有检出,而5种NPAH也同样未被检出,2-MN,9-FL,AQ和2-MAQ是SPAH污泥处理厂样品中浓度较高的物质。纳污河流及污水生物处理过程中可能存在PAH向OPAH的光化学和微生物转化,在太阳辐射较强和温度较高的夏季更容易发生。实验室模拟好氧处理结果表明,Ant确实可通过微生物作用转化为AQ。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Simultaneous determination of typical substituted and parent polycyclic aromatic hydrocarbons in water and solid matrix by gas chromatographyndash;mass spectrometry
气相色谱法同时测定水和固体基质中典型取代多环芳烃和母体多环芳烃
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    Journal of Chromatography A
  • 影响因子:
    4.1
  • 作者:
    Meng Qiao;Weixiao Qi;Huijuan Liu;Jiuhui Qu
  • 通讯作者:
    Jiuhui Qu

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其他文献

锰氧化菌Pseudomonas sp.QJX-1对氧四环素的去除作用与机制
  • DOI:
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    2021
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  • 通讯作者:
    刘会娟
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  • DOI:
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  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
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  • 通讯作者:
    曲久辉
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  • 期刊:
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    李静
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  • 通讯作者:
    齐维晓

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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