环境地球化学
环境地球化学

项目成果

环境地球化学是由北京大学程和发教授承担的国家杰出青年科学基金项目。本项目的主要研究内容包括苯胂酸化合物在环境中的迁移、归宿及生态风险;禽畜粪便中苯胂酸饲料添加剂的污染阻控;苯胂酸饲料添加剂残留的健康风险三部分。具体内容如下:

(1)深入细致研究苯胂酸饲料添加剂在养殖区多种环境介质中的迁移与归宿行为,剖析其在禽畜粪便、水-沉积物、土壤和地下水体系中的吸附/解吸、生物降解、光降解和氧化-还原降解的微观机制与影响因素,以及在植物体内的吸收、累积与毒害效应,探讨多种过程耦合对其迁移与归宿的影响。

(2)依据微界面过程研究中发现的重要现象,建立利用氧化-还原降解和吸附等将苯胂酸饲料添加剂(及其降解所释放出的无机砷)从禽畜粪便中高效去除的实用污染阻控方法。

(3)通过对苯胂酸饲料添加剂和无机砷在鸡和猪可食用组织中残留的系统监测,并分析其在肉类烹饪过程中的降解,评估其残留对人群砷暴露的贡献和健康风险。

经过五年的研究,基本上实现了预期的科研目标。其中部分研究内容随着苯胂酸饲料添加剂的禁用,将目标污染物拓展到其它兽药(以及个别农药),研究内容故做了适当的调整。同时,根据国家“双碳”目标的提出,拓展了能源利用的环境问题以及清洁能源方面的研究。在保证完成项目目标的前提下,服务为国家生态环境保护和能源安全的战略需求。

在本项目资助下,共发表标注项目资助号国际SCI论文56篇,其中31篇发表在中科院升级版分区1区期刊上,包括3篇Environmental Science & Technology,3篇Water Research,和2篇Applied Catalysis B: Environmental。项目负责人在项目执行期间在国际/双边学术会议作相关研究内容的邀请报告8次,在国内会议上作相关研究内容的邀请报告十余次。项目执行期间共培养毕业博士5人,毕业硕士生7人,指导出站博士后4人。

在项目执行期间,项目负责人获得以下学术奖励/荣誉:

(1)项目负责人获2018年首届南京大学紫金全兴环境基金“青年学者奖”;

(2)项目负责人入选Elsevier 2020中国高被引学者(Highly Cited Chinese Researchers);

(3)项目负责人入选2020全球前2%顶尖科学家榜单(Worlds Top 2% Scientists 2020);

(4)项目负责人入选Elsevier 2021中国高被引学者(Highly Cited Chinese Researchers);

(5)项目负责人入选2021全球前2%顶尖科学家榜单(Worlds Top 2% Scientists 2020);

(6)项目负责人入选2022全球前2%顶尖科学家榜单(Worlds Top 2% Scientists 2020);

(7)项目负责人入选2022全球学者库 (http://www.globalauthorid.com/)全球顶尖前10万名学者名单。

总体上看,本项目从研究内容、预期目标、发表论文数量和质量、以及人才培养等方面都较好地完成了预定任务。所取得研究成果的科学意义和应用前景已经总结在前述具体研究成果介绍之后,本项目所发现的一些机理和认识已经开始在他人的研究工作中得到应用,并被他人发表的SCI论文引用。苯胂酸化合物在土壤矿物表面吸附与降解的机制以及利用高价铁锰降解苯胂酸化合物的方法对于认识污染物在环境中的迁移机制和污染控制技术具有理论与应用价值。