基于环境同位素与氟利昂示踪技术的黄三角地区POPs环境行为研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    41201514
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    25.0万
  • 负责人：
    李静
  • 依托单位：
    中国科学院地理科学与资源研究所
  • 学科分类：
    D0711.污染物环境行为与效应
  • 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

The large scale and successional determination of POPs in field research were very difficult. So, the emergency tasks of POPs environmental behavior research at regional scale were to find suitable technology and methods. Environment isotope and Freon tracer technology are two efficient, stable and accurate methods developed recently, but the application of these two methods in the study of migration law of POPs drave by hydrodynamic force in regional scale are very scarce. The study area of this project is Yellow River Delta (YRD) where the hydrologic activities are intense, through the collection of multi-medium samples in field and determination of typical POPs, to analyze the source and vertical and lateral distribution patterns; combining the determination of hydro-chemical indexes and with the help of stable environment isotopes D, 18O, and CFCs tracer technology, to identify hydrologic process of YRD affected by Yellow River Diversion Project which was carried out more than 50 years; coupling hydrologic process and distribution patterns of POPs，to analyze consistency and discrepancy between them; exploring the migration mechanism of POPs, explanation the environmental behavior of POPs in soil, surface water and ground water in YRD. The aims of this project are to offer technical support for mechanism research of POPs environmental behavior and scientific proof for pollutant control strategies draw up by country.
由于在实际研究中对POPs进行大范围、连续监测的困难, 寻找合适的技术和方法识别区域内POPs环境行为，成为POPs研究需要完成的一项紧迫任务。环境同位素与氟利昂（CFCs）示踪技术是新近发展起来的高效、稳定、准确的两种现代化技术方法，但其在POPs受水动力驱动运移规律研究中应用较少。本项目拟选择水文活动强烈的黄三角地区为研究区，通过对黄河放水前后的两次野外多介质样品采集、实验测定，刻画研究区POPs空间分布格局和垂直分布特征，分析其主要来源；结合现场测定的水化学指标，并借助稳定同位素D、18O以及CFCs年龄示踪技术，识别在引黄工程实施50年来影响下黄三角地区的水文过程；耦合POPs分布格局及水文过程，分析相互之间的一致性与差异性；探讨POPs的迁移机制，揭示黄三角地区POPs在土壤、地表水与地下水中的环境行为。旨在为揭示POPs行为机理提供技术支持，为国家制定污染控制战略提供科学依据。

结项摘要

由于研究区具有1）上升为国家战略开发区，接下来必将加速其工业化进程，使环境中工业副产物类POPs的含量增加(Cai et al. 2008)；2）其是典型的农业区，曾大量的使用杀虫剂等农药；3）引黄灌溉工程已实施50年，水文活动强烈，受人为影响显著等特点，因此，结合水文信息，借助于现代技术手段，研究黄三角地区POPs的环境行为具有非常重要的意义，同时积累黄三角地区POPs的背景浓度，能够为其他相关研究提供数据基础。. 本研究以黄河三角洲区域内水分过程和主要物质迁移过程为核心，利用水化学和同位素方法识别了农田和滨海湿地生态系统地表水/地下水中水、盐相互交换过程，探讨了地表水和地下水的水化学分布特征，地下水补给来源以及盐分演变过程；量化了地表水补给地下水的比例；阐明了地表水-地下水POPs空间分布特征，结合因子分析法追溯影响POPs来源的自然和人为过程；研究了POPs在表层土壤、地表水、地下水和沉积物中的分布和污染特征及来源，揭示了POPs在从上游农田到下游入海口的迁移过程。本研究得出以下结论：. （1）水化学结果(水化学类型，主要离子比和饱和指数)显示北部和中部的地下水主要受引黄调水的稀释作用，同时在地表水下渗过程中发生阳离子交换、盐岩溶解和脱硫酸反应等水岩交换过程，使主要离子含量(Ca2+、Na+和SO42-)偏离理想混合线。在东北部海岸线的地下水，盐分显著大于海水，蒸发浓缩是地下水盐分增加的主要成因。. （2）同位素识别了引黄调水工程对黄河三角洲地下水盐分演变过程，即混合稀释是主要趋势，地下水盐化过程在海岸较严重，因其盐分远远大于海水，潜在危害也大于海水入侵。根据二元混合模型，利用稳定同位素δ18O和δD计算出调水后地表水对地下水的贡献比例达50~70%。. （3）黄河三角洲流域内水中、土壤和沉积物中不同环数的PAHs迁移方式有所区别。地表土壤和沉积物间的交换模式表明下游入海沉积物主要来源于上游水体中沉积物及地表土壤的输入。流域内不同地表水体中PAHs含量比较分析表明，地下水的组成与其他地表水体PAHs组成特征相似，表明了地下水PAHs的污染易受地表水控制。调水前后PAHs组成显示以颗粒物结合态或高环PAHs迁移量为主。

项目成果

期刊论文数量（10）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（3）
专利数量（0）
Risk assessment of heavy metals in surface sediments from the Yanghe River, China.
中国洋河表层沉积物中重金属的风险评估
  • DOI：
    10.3390/ijerph111212441
  • 发表时间：
    2014-11-28
  • 期刊：
    International journal of environmental research and public health
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Li J
  • 通讯作者：
    Li J
Trace metal in surface water and groundwater and its transfer in a Yellow River alluvial fan: Evidence from isotopes and hydrochemistry
地表水和地下水中的痕量金属及其在黄河冲积扇中的迁移：来自同位素和水化学的证据
  • DOI：
    10.1016/j.scitotenv.2013.11.120
  • 发表时间：
    2014-02-15
  • 期刊：
    SCIENCE OF THE TOTAL ENVIRONMENT
  • 影响因子：
    9.8
  • 作者：
    Li, Jing;Li, Fadong;Zhang, Yan
  • 通讯作者：
    Zhang, Yan
Nitrate pollution and its transfer in surface- and ground-waters in irrigated areas A case study of the Piedmont of South Taihang Mountains, China
灌区地表水和地下水硝酸盐污染及其迁移——以南太行山麓为例
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Journal of Environmental Monitoring
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    LI Jing;LI Fadong;LIU Qiang
  • 通讯作者：
    LIU Qiang
Speciation and Degrees of Contamination of Metals in Sediments from Upstream and Downstream Reaches along the Catchment of the Southern Bohai Sea, China.
南渤海流域上下游沉积物中金属形态及污染程度
  • DOI：
    10.3390/ijerph120707959
  • 发表时间：
    2015-07-14
  • 期刊：
    International journal of environmental research and public health
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Xu L;Li J
  • 通讯作者：
    Li J
Sources, concentrations and risk factors of organochlorine pesticides in soil, water and sediment in the Yellow River estuary
黄河口土壤、水体和沉积物中有机氯农药的来源、浓度及危险因素
  • DOI：
    10.1016/j.marpolbul.2015.09.003
  • 发表时间：
    2015-11-15
  • 期刊：
    MARINE POLLUTION BULLETIN
  • 影响因子：
    5.8
  • 作者：
    Li, Jing;Li, Fadong;Liu, Qiang
  • 通讯作者：
    Liu, Qiang

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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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