新疆博斯腾湖多环芳烃污染特征及来源解析研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    41503089
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    21.0万
  • 负责人：
    黄韬
  • 依托单位：
    兰州大学
  • 学科分类：
    D0713.第四纪环境与环境考古
  • 结题年份：
    2018
  • 批准年份：
    2015
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2016-01-01 至2018-12-31

项目摘要

As the largest Inland freshwater lake in China, the Bosten Lake has been experiencing the serve environmental pollution due to the rapid development of industry and agriculture. This project will investigate the pollution characteristics, dry deposition flux, and seasonal difference of 16 polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) listed by the U.S. Environmental Protection Agency (U.S. EPA) as priority pollutants in the Bosten Lake by collecting the air, and water samples. Based on the updated PAHs emission inventory, the environmental behavior and process, such as atmospheric transport, deposition, and air-water exchange will be studied by using CanMETOP (Canadian Model for Environmental Transport of Organochlorine Pesticides) model, and the results were verified and optimized by using the measured PAHs concentration in the environmental medias. The factors that influencing the environmental behavior and process, including air emission, meteorological conditions, and physicochemical properties of PAHs were studied. The sources of PAHs were investigated by combining the inflow and outflow flux, atmospheric emission inventory separation method, and CanMETOP model. The results will provide considerable insight for evaluating the environmental pollution and protecting the ecosystem of the Bosten Lake.
作为我国最大的内陆淡水湖，新疆博斯腾湖近年来因周边大规模工农业开发活动导致水环境问题日益突出。本项目拟以16种USEPA优先控制的PAHs为目标化合物，以新疆博斯腾湖为研究区域，对大气和水体进行为期一年的观测，研究PAHs在这两种环境介质中的污染特征、干沉积通量、气-水界面交换通量及季节性差异；基于更新的网格化大气排放清单，结合CanMETOP模型定量模拟研究博斯腾湖PAHs大气迁移、沉降、气-水交换等环境行为和过程的动态趋势，以一年大气、水体监测数据对清单及模型进行验证和优化；明确影响这些环境行为和过程的大气源排放、气象条件及PAHs物理化学性质等主控因子；计算地表径流PAHs出、入湖通量，结合大气排放清单分离模拟方法，采用CanMETOP模型定量模拟研究导致博斯腾湖PAHs污染的主要来源，为有关决策部门评估博斯腾湖环境污染，保护其生态系统提供科学依据和对策。

结项摘要

该项目以16 种USEPA 优先控制的PAHs 为目标化合物，以新疆博斯腾湖为研究区域，通过采集大气、水体和底泥样品，研究博斯腾湖PAHs 的污染特征、干沉积通量、气-水界面交换及其季节性差异；基于PAHs 网格化大气排放清单，采用CanMETOP 模型定量模拟研究博斯腾湖PAHs大气迁移、干沉积通量、气-水交换方向和交换通量的动态趋势；结合PAHs特征比值、后向轨迹分析和CanMETOP对PAHs环境行为模拟结果，探明博斯腾湖PAHs污染的主要来源，为有关决策部门保护博斯腾湖生态系统提供科学依据和对策。主要研究结果如下：.（1）博斯腾湖流域采暖期和非采暖期PAHs大气浓度范围分别为6.4-245.4和2.3-74.8 ng·m-3，大气干沉降通量范围分别为0.5-18.1和0.3-8.2 μg·m-2·d-1；大气和干沉积中PAHs组成均以3-4环为主；空间分布呈现出居民区>湖泊周边>塔中的空间分布。.（2）湖区表层水中PAHs总浓度范围为51.1-217.2 ng·L-1，PAHs的组成主要以3环和4环为主；表层沉积物样品中PAHs浓度范围为57.4-360.2 ng·g-1（干重），上游河流表层沉积物中PAHs以2-3环为主，湖泊底泥中PAHs以4-6环为主；空间分布呈现出上游高于博斯腾湖区，且湖区污染主要集中在湖心处；沉积柱样品中PAHs浓度范围为31.4-211.9 ng·g-1，沉积速率为0.18 cm·y-1，PAHs组成以5环和6环为主，沉积时间跨度为1852-2016年，PAHs浓度峰值出现在1994年。.（3）数值模拟结果表明，博斯腾湖地区春、夏、秋、冬四个季节PHE干沉积通量分别为134.4、107.8、251.7和264.9 ng·m-2·d-1，BaP干沉积通量分别为1.8、1.9、2.0和3.2 ng·m-2·d-1；而12个月期间，PHE的气-水交换通量为1597.6-4695 ng·m-2·d-1，BaP的气-水交换通量为113.3-238.6 ng·m-2·d-1。.（4）比值法源解析结果表明，博斯腾湖流域大气和干沉降中PAHs主要来源于煤炭和生物质燃烧；CanMETOP模拟和HYSPLIT前向和后向轨迹模拟结果表明，居民区较高PAHs排放通过大气传输到达博斯腾湖区，经大气干沉降和气-水交换进入水体，对博斯腾湖水生环境造成影响。

项目成果

期刊论文数量（11）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Spatiotemporal distribution of nitrogen dioxide within and around a large-scale wind farm - a numerical case study
大型风电场内部及周围二氧化氮的时空分布——数值案例研究
  • DOI：
    10.5194/acp-17-14239-2017
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    Atmospheric Chemistry and Physics
  • 影响因子：
    6.3
  • 作者：
    Mo Jingyue;Huang Tao;Zhang Xiaodong;Zhao Yuan;Liu Xiao;Li Jixiang;Gao Hong;Ma Jianmin
  • 通讯作者：
    Ma Jianmin
兰州河谷盆地大气多环芳烃干沉降通量及来源
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    环境科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    剧媛丽;刘攀亮;于周锁;高宏;毛潇萱;马建民;黄韬
  • 通讯作者：
    黄韬
博斯腾湖流域大气多环芳烃污染特征、干沉降通量及来源
  • DOI：
    10.13227/j.hjkx.201806153
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    环境科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    宋世杰;黄韬;赵留元;毛潇萱;穆熙;高宏;马建民
  • 通讯作者：
    马建民
Gridded emission inventory of short-chain chlorinated paraffins and its validation in China
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  • DOI：
    10.1016/j.envpol.2016.09.031
  • 发表时间：
    2017-01-01
  • 期刊：
    ENVIRONMENTAL POLLUTION
  • 影响因子：
    8.9
  • 作者：
    Jiang, Wanyanhan;Huang, Tao;Ma, Jianmin
  • 通讯作者：
    Ma, Jianmin
OMI-measured increasing SO2 emissions due to energy industry expansion and relocation in northwestern China
OMI 测算，由于中国西北地区能源工业扩张和搬迁，二氧化硫排放量不断增加
  • DOI：
    10.5194/acp-17-9115-2017
  • 发表时间：
    2017-07-27
  • 期刊：
    ATMOSPHERIC CHEMISTRY AND PHYSICS
  • 影响因子：
    6.3
  • 作者：
    Ling, Zaili;Huang, Tao;Ma, Jianmin
  • 通讯作者：
    Ma, Jianmin

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  • 通讯作者：
    刘韵洁

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黄韬的其他基金

我国东部沿海水生食物网和海产品物流中短链氯化石蜡污染源解析及其健康风险
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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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