北京大气细颗粒物中硝基多环芳烃类污染物的来源研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    21876002
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    66.0万
  • 负责人：
    邱兴华
  • 依托单位：
    北京大学
  • 学科分类：
    B0603.大气污染与控制化学
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Nitro-polycyclic aromatic hydrocarbons (nitro-PAHs) belong to a group of important airborne toxic pollutants that threaten public health. This pollution arises from both the primary emission of combustion sources and the secondary formation through nitration reactions in the atmosphere, while the later source provides an important evidence on the adverse health effects of atmospheric transformations. Therefore, to reveal the sources in particular the secondary one is the key issue in the research filed of nitro-PAHs. Focusing on this scientific issue, we propose to carry out a long-term observation, covering at least 8 years, to investigate the temporal variation of particle-bound nitro-PAHs. Based on a systemic measurement of nitro-PAHs and related species, contributions from different sources could be apportioned. Meanwhile monitoring with ultra-fast online mass spectrometers will be taken during representative polluted days to track the formation process of nitro-PAHs and related species. Through the proposed on-line monitoring and long-term observation, we could get further knowledge on the formation mechanism of nitro-PAHs in the atmosphere. In conclusion, this proposed study will take the advantage of the rapidly changed pollution condition in Beijing nowadays and explore the influence of atmospheric reaction processes on the toxicity of airborne pollutants, therefore it could help in devising mitigation strategies and regulations on this pollution.
硝基多环芳烃是大气中重要的健康危害物种，它来源于一次排放，亦可通过大气硝基化反应二次生成，后者是大气化学反应影响污染物健康效应的重要证据；识别其来源尤其是二次源是系统认识大气中硝基多环芳烃类污染物的关键。针对这一科学问题，拟在北京开展八年以上大气采样观测，通过以硝基多环芳烃为核心的系统分析，揭示目标污染物的长期变化规律，识别各来源贡献及影响因素；在典型污染时段开展高时间分辨率的在线监测，追踪污染物的二次形成过程，与长期监测结合以完善对于污染物生成和来源的认识。项目利用中国当前大气污染快速变化的契机，以硝基多环芳烃类污染物为切入点揭示大气化学过程对于污染物健康危害的影响，从而一方面从这一类污染物角度评价当前污染物控制政策的有效性，同时为进一步的针对性控制措施提供理论依据。

结项摘要

硝基芳香组分（NACs，包括NPAHs）是重要的健康危害物种，二次生成是重要的来源，对其进行研究能提供大气化学反应影响污染组分健康危害的关键证据。项目利用2012至2021在北京地区采集的时长104个月的细颗粒物样品开展研究；同时开展时间分辨率2小时的加强观测。针对细颗粒物基质极其复杂、NACs浓度极低但组成复杂（尤其是未知组分）的难题，由硝基的亲电特性切入，开发基于电子捕获负电离的高分辨和串联质谱技术，识别出超过5000种NACs：①基于全组分表征，发现昼夜变化趋势差异的典型物质，分别代表白昼OH·反应生成和夜间N2O5相关非均相生成机制；发现硝基水杨酸的NO2·非均相生成机制，这一过程可显著增强颗粒物的吸光性；②发现新污染物有机硝酸酯主要来自于白昼OH·与人为源烯烃发生的自由基加成反应，贡献占70%；碘代间苯二酚则主要由颗粒相亲电取代反应生成；③发现随着大气污染控制的深入，夜间NO3·反应的重要性逐年上升，对2-硝基荧蒽的贡献上升了80%，已取代9-硝基蒽成为丰度最高的NPAHs，是影响有效控制NPAHs的关键因素；④开发NACs的人体暴露标志物，发现其与人体硝化应激的显著关联，这将有助于揭示大气硝基转化过程的人体健康效应。发表标注资助的SCI论文21篇，其中第一标注10篇（包括5篇ES&T）/第二标注9篇；另有数篇论文已投稿或在准备中。

项目成果

期刊论文数量（21）
专著数量（0）
科研奖励数量（2）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Triglyceride profiles are associated with subacute exposure to bisphenol A in healthy young adults
健康年轻人的甘油三酯谱与亚急性接触双酚 A 相关
  • DOI：
    10.1016/j.scitotenv.2022.153991
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    Science of The Total Environment
  • 影响因子：
    9.8
  • 作者：
    Xinchen Lu;Yan Lin;Xinghua Qiu;Jinming Liu;Tong Zhu;Jesus A. Araujo;Oliver Fiehn;Yifang Zhu
  • 通讯作者：
    Yifang Zhu
Different temporal trends of exposure to Bisphenol A among international travelers between Los Angeles and Beijing
洛杉矶与北京之间国际旅客双酚A暴露的不同时间趋势
  • DOI：
    10.1016/j.envint.2020.105758
  • 发表时间：
    2020-08-01
  • 期刊：
    ENVIRONMENT INTERNATIONAL
  • 影响因子：
    11.8
  • 作者：
    Lin, Yan;Qiu, Xinghua;Zhu, Yifang
  • 通讯作者：
    Zhu, Yifang
Field evaluation of a potential exposure biomarker of methylated polycyclic aromatic hydrocarbons: Association between urinary phenanthrene-2-carboxylic acid and personal exposure to 2-methylphenanthrene
甲基化多环芳烃潜在暴露生物标志物的现场评估：尿液菲-2-羧酸与个人暴露于 2-甲基菲之间的关联
  • DOI：
    10.1021/acs.estlett.1c00938
  • 发表时间：
    2022-01
  • 期刊：
    Environmental Science and Technology Letters
  • 影响因子：
    10.9
  • 作者：
    Lin Yan;Zhang Hanxiyue;Han Yiqun;Qiu Xinghua;Jiang Xing;Cheng Zhen;Wang Yanwen;Chen Xi;Fan Yunfei;Li Weiju;Zhang Junfeng;Zhu Tong
  • 通讯作者：
    Zhu Tong
Identification of organosiloxanes in ambient fine particulate matters using an untargeted strategy via gas chromatography and time-of-flight mass spectrometry
通过气相色谱法和飞行时间质谱法使用非目标策略识别环境细颗粒物中的有机硅氧烷
  • DOI：
    10.1016/j.envpol.2020.116128
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    Environmental Pollution
  • 影响因子：
    8.9
  • 作者：
    Cheng Zhen;Qiu Xinghua;Shi Xiaodi;Zhu Tong
  • 通讯作者：
    Zhu Tong
Hydrophobic Organic Components of Ambient Fine Particulate Matter (PM2.5) Associated with Inflammatory Cellular Response
环境细颗粒物 (PM2.5) 的疏水性有机成分与炎症细胞反应相关
  • DOI：
    10.1021/acs.est.9b02902
  • 发表时间：
    2019-09-03
  • 期刊：
    ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY
  • 影响因子：
    11.4
  • 作者：
    Jiang, Xing;Xu, Fanfan;Zhu, Tong
  • 通讯作者：
    Zhu, Tong

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其他文献

持久性有机污染物暴露人群DNA损伤修复基因表达的研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    环境与健康杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    杨彩红;杨巧云;邱兴华;李光
  • 通讯作者：
    李光

其他文献

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邱兴华的其他基金

华北地区大气中卤代阻燃剂类污染物研究
  • 批准号：
    21077004
  • 批准年份：
    2010
  • 资助金额：
    38.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目
高暴露地区母婴血液中多溴联苯醚代谢产物及潜在风险研究
  • 批准号：
    20807003
  • 批准年份：
    2008
  • 资助金额：
    20.0 万元
  • 项目类别：
    青年科学基金项目

相似国自然基金

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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

        graph TD
          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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