多生态类型湖泊沉积物界面镉的迁移特征与机制

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基本信息

  • 批准号：
    41877492
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    61.0万
  • 负责人：
    丁士明
  • 依托单位：
    中国科学院南京地理与湖泊研究所
  • 学科分类：
    D0711.污染物环境行为与效应
  • 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

Cadmium pollution is a very serious environmental and health problem of worldwide concern. The sediment microenvironment is easily changed with the growth and degradation of algae and hydrophyte in the lake, resulting in the migration and release of cadmium in sediments. This project will select the multi-ecological Lake Taihu as the objective and obtain fine-scale distribution information of cadmium and environmental indicators in the sediments on different time scales using self-developed DGT and HR-Peeper techniques. The temporal and spatial changing trend of cadmium in sediments will be revealed. The effects of the dominant organism in the typical lake region on the migration of cadmium are also studied using the DGT-PO technique. With the combination of microcosm experiments, the mechanisms responsible for the migration of cadmium in sediments will be finally clarified. The results of this project will provide the scientific basis for the evaluation and treatment of cadmium pollution in lake sediments.
镉污染是全球关注的重大环境和健康问题。湖泊中蓝藻和水生植物等优势生物的生长和死亡降解将造成沉积物微环境的变化，进而影响沉积物镉的迁移转化和释放风险。本项目以多生态类型湖泊太湖为研究对象，依托自主研发的薄膜扩散梯度（DGT）、孔隙水扩散平衡（HR-Peeper）等技术，获取沉积物微界面镉与环境指标在不同时间尺度上的精细分布信息，揭示镉迁移的时空变化规律。利用薄膜扩散梯度-平面光极（DGT-PO）等技术，研究优势生物对沉积物微界面镉迁移的影响，结合环境条件模拟实验，进一步阐明沉积物微界面镉迁移的主要受控机制。本项目的实施将为湖泊沉积物镉污染的评价和治理提供科学依据。

结项摘要

镉污染是全球关注的重大环境和健康问题。湖泊中蓝藻和水生植物等优势生物的生长和死亡降解将造成沉积物微环境的变化，进而影响沉积物镉的迁移转化和释放风险。本项目以多生态类型湖泊太湖为研究对象，依托自主研发的薄膜扩散梯度（DGT）、孔隙水扩散平衡（HR-Peeper）等技术，获取沉积物微界面镉与环境指标在不同时间尺度上的精细分布信息，揭示镉迁移的时空变化规律。利用薄膜扩散梯度-平面光极（DGT-PO）等技术，研究优势生物对沉积物微界面镉迁移的影响，结合环境条件模拟实验，进一步阐明沉积物微界面镉迁移的主要受控机制。本项目的实施将为湖泊沉积物镉污染的评价和治理提供科学依据。

项目成果

期刊论文数量（5）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
High cadmium pollution from sediments in a eutrophic lake caused by dissolved organic matter complexation and reduction of manganese oxide
富营养化湖泊沉积物中溶解有机物络合和氧化锰还原造成的高镉污染
  • DOI：
    10.1016/j.watres.2020.116711
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    Water Research
  • 影响因子：
    12.8
  • 作者：
    Musong Chen;Shiming Ding;Cai Li;Yazhou Tang;Xianfang Fan;Huacheng Xu;Daniel C.W. Tsang;Chaosheng Zhang
  • 通讯作者：
    Chaosheng Zhang
Laboratory investigation on calcium nitrate induced coupling reactions between nitrogen, phosphorus, sulfur, and metals in contaminated sediments
硝酸钙诱导污染沉积物中氮、磷、硫和金属之间耦合反应的实验室研究
  • DOI：
    10.1007/s11356-021-12441-8
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    Environmental Science and Pollution Research
  • 影响因子：
    5.8
  • 作者：
    Juan Lin;Zhen Fu;Shiming Ding;Mingyin Ren;Shuaishuai Gao
  • 通讯作者：
    Shuaishuai Gao
O2 distribution and dynamics in the rhizosphere of Phragmites australis, and implications for nutrient removal in sediments
芦苇根际氧气分布和动态及其对沉积物中养分去除的影响
  • DOI：
    10.1016/j.envpol.2021.117193
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    Environmental Pollution
  • 影响因子：
    8.9
  • 作者：
    Cai Li;Shiming Ding;Xin Ma;Musong Chen;Zhilin Zhong;Yi Zhang;Mingyi Ren;Min Zhang;Liyuan Yang;Nan Rong;Yan Wang
  • 通讯作者：
    Yan Wang
A new DGT technique comprised in a hybrid sensor for the simultaneous measurement of ammonium, nitrate, phosphorus and dissolved oxygen
混合传感器中包含的新型 DGT 技术可同时测量铵、硝酸盐、磷和溶解氧
  • DOI：
    10.1016/j.scitotenv.2020.138447
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Science of The Total Environment
  • 影响因子：
    9.8
  • 作者：
    Mingyi Ren;Shiming Ding;Dan Shi;Zhilin Zhong;Jingxin Cao;Liyuan Yang;Daniel C.W.Tsang;Dan Wang;Donghua Zhao;Yan Wang
  • 通讯作者：
    Yan Wang
Decrease in macrofauna density increases the sediment phosphorus release and maintains the high phosphorus level of water column in Lake Taihu: A case study on Grandidierella taihuensis
大型动物密度的降低增加了沉积物磷的释放并维持了太湖水体的高磷水平：以太湖大水藻为例
  • DOI：
    10.1016/j.watres.2022.119193
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    Water Research
  • 影响因子：
    12.8
  • 作者：
    Cai Li;Shiming Ding;Yongjiu Cai;Musong Chen;Zhilin Zhong;Xianfang Fan;Yan Wang
  • 通讯作者：
    Yan Wang

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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    贾飞

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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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