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任国发副研究员团队在《Environmental Chemistry Letters》和《Science of the Total Environment》上连续发表最新研究成果

创建时间:  2023/12/27  乔雨   浏览次数:   返回

近日,我院任国发副研究员团队连续在国际环境领域知名期刊《Environmental Chemistry Letters 》(中科院一区,IF:15.7)和《Science of the Total Environment》(中科院一区,IF=9.8)上发表环境中新污染物筛查和环境行为的最新研究成果。

页岩气开采属新兴产业,会释放大量“之前未确认或未受法规规范,对人体健康及生态环境具有潜在或实质威胁”的新污染物。团队聚焦这一前沿热点问题,开发了适合环境样品中微量/痕量有机污染物的非靶向分析筛查技术,在没有参考标准的条件下,成功实现了不同页岩气开采相关样品中多种有机污染物的筛查。通过对我国重庆南川页岩气开采污水处理厂外排水中有机污染物的筛查,共筛选出115种化合物,其中部分污染物是首次在页岩气相关样品中检出;值得注意的是,在外排水样品中发现了大量卤化有机物,部分本实验检测出的卤化有机物是首次在与页岩气相关的环境样品中发现。根据点源污染物类型以及半定量浓度解析结果,提出有机卤化物是页岩气开采过程中急需引起重视的一类未受控污染物;通过对有机卤化物的结构分析以及形成机理推导,指出返排液中卤素离子浓度积聚是形成该类污染物的重要直接因素,而特殊的地质环境条件和开采处理工艺使碘系有机污染物更易于形成,上述研究结果发表在《Environmental Chemistry Letters》上。



为了进一步探索典型非受控卤代有机物在地表水中的迁移情况,课题组在受纳水体采集了径向分布的水样进行分析,旨在探讨受页岩气废水排放影响的地表水中未知来源卤代有机化合物(HOCs)的污染特征和环境风险。研究发现所有HOCs均在页岩气废水排放口检测到并达到峰值,且在排放口下游检测到的种类数量和浓度水平均高于上游采样点,这预示着页岩气废水排放是造成这一结果的主要原因。HOCs可通过废水排放向下游迁移,在排污口下游5公里处的水体中仍检测到部分HOCs,表明了这些化合物具有持久性和可迁移性。此外,本研究还利用HepG2(人类肝癌细胞)模型在体外进一步研究了3种典型二碘代烷烃的细胞毒性和作用机理。结果显示,暴露于环境剂量的碘代烷烃会抑制 HepG2 细胞增殖、诱导活性氧生成和线粒体功能障碍。机理研究表明,ROS(活性氧)介导的细胞凋亡途径和铁死亡途径参与了碘烷烃诱导的HepG2细胞毒性。上述成果发表在《Science of the Total Environment》上,研究成果可为我国页岩气开采的健康风险管理提供支撑。



上述研究成果均以上海大学为第一完成单位,硕士研究生吴康铭为第一作者,任国发副研究员为论文通讯作者。研究得到了国家重点研发计划(2019YFC1805501)、有机地球化学国家重点实验室、GIGCAS(批准号:SKLOG202201)和高校创新研究团队(IRT13078)的支持。

开展新污染物治理是党中央、国务院作出的重要决策部署,事关人民群众的健康和生态安全,也是我国开展污染防治攻坚战在延伸深度、拓展广度上的新要求。任国发副研究员长期从事污染物的环境行为及早期健康效应研究,特别是在新污染物识别与源解析、场地特征污染非靶向筛查与防控方面取得过一系列创新性研究成果,在Environmental Science & Technology、Environmental Chemical Letter等环境顶刊发表过多篇论文。

论文链接:

https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2023.131870

https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.169226

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