微塑料与生物炭中溶解性有机碳(B-DOC)的相互作用机制及其对B-DOC降解特征的影响研究
结题报告
批准号:
41977299
项目类别:
面上项目
资助金额:
61.0 万元
负责人:
孙可
依托单位:
学科分类:
环境地球化学
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
孙可
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中文摘要
微塑料和生物炭来源的溶解性有机碳(B-DOC)在水环境中广泛存在,两者一旦共存,B-DOC携带的活性官能团(如羟基和羧基)会为微塑料提供多种结合位点,形成微塑料-B-DOC复合体,进而影响B-DOC的降解转化。然而,目前B-DOC自身的理化性质和降解转化尚不清楚,且针对微塑料与B-DOC间的相互作用及其对B-DOC降解特征影响的研究甚少。本项目将传统光谱、能谱与电喷雾傅立叶变换离子回旋共振质谱、流动场流分级法和电化学工作站等手段结合,从分子水平上明确不同类型生物炭中B-DOC组分的结构性质和降解特征,并在此基础上,深入考察微塑料和B-DOC间的相互作用及其对B-DOC降解特征的影响。该项目力图从分子水平上解析微塑料对B-DOC降解特性的影响以及机制,在当今微塑料在环境中广泛存在和生物炭展现出良好应用前景的大背景下,为深入认识B-DOC在水土中的环境地球化学行为提供参考依据。
英文摘要
Microplastic (MP) and biochar-derived dissolved organic carbon (B-DOC) widely exist in the aquatic environment. B-DOC contains various functional groups (e.g., carboxyl, hydroxyl groups) could serve as heterogeneous sites for the binding of MP, thereby forming MP-B-DOC complex. The formation of MP-B-DOC complex will affect the characteristics and degradation of B-DOC. Thus far, the molecular structure and degradation of B-DOC remain largely unclear, and limited studies were performed to study the influence of MPs on properties and degradation of B-DOC. Using combination modern spectroscopy with electrospray ionization fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry (ESI-FT-ICR-MS), flow field-flow fractionation (FIFFF) and electrochemical analysis, this program investigated the properties (e.g., molecular weight distribution, molecular composition and redox property) and degradation of B-DOC fractions released from different types of biochar at molecular-scale. Then, by considering the commonly used MPs with typical structures and B-DOC fractions with significantly different compositions, it further investigated the interaction mechanism of MPs with B-DOC and explored the impact of MPs on the properties and degradation of B-DOC. This project aims to provide an insight on the effect of MPs on properties and degradation of B-DOC at molecular-scale. In the context of ubiquity of MPs and biochar in the environment, it will provide scientific basis for the deep understanding on the environmental geochemical behavior of B-DOC.
期刊论文列表
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DOI:10.1016/j.rser.2022.112963
发表时间:2022-12
期刊:Renewable and Sustainable Energy Reviews
影响因子:15.9
作者:Jie Liu;Z. Pan;Ke Sun;Yalan Chen;Yan Yang;Bo Gao;B. Xing
通讯作者:Jie Liu;Z. Pan;Ke Sun;Yalan Chen;Yan Yang;Bo Gao;B. Xing
DOI:10.1016/j.chemgeo.2021.120560
发表时间:2021-10
期刊:Chemical Geology
影响因子:3.9
作者:Lanfang Han;Yan Yang;Ke Sun;Biao Zhang;Yalan Chen;L. Fang;B. Xing
通讯作者:Lanfang Han;Yan Yang;Ke Sun;Biao Zhang;Yalan Chen;L. Fang;B. Xing
DOI:https://doi.org/10.1016/j.fmre.2022.08.009
发表时间:2022
期刊:Fundamental Research
影响因子:6.2
作者:Zhang Enyao;Chen Yalan;Li Yang;Sun Ke;Yang Yan;Gao Bo;Xing Baoshan
通讯作者:Xing Baoshan
DOI:10.1016/j.chemgeo.2022.120964
发表时间:2022-06
期刊:Chemical Geology
影响因子:3.9
作者:Yalan Chen;Ke Sun;Haoran Sun;Yan Yang;Yang Li;Bo Gao;B. Xing
通讯作者:Yalan Chen;Ke Sun;Haoran Sun;Yan Yang;Yang Li;Bo Gao;B. Xing
DOI:10.1111/gcbb.13083
发表时间:2023-07
期刊:GCB Bioenergy
影响因子:--
作者:Jiarui Miao;Yalan Chen;Enyao Zhang;Yan Yang;Ke Sun;Bo Gao
通讯作者:Jiarui Miao;Yalan Chen;Enyao Zhang;Yan Yang;Ke Sun;Bo Gao
化学结构和矿物对天然有机质稳定性的影响机制
  • 批准号:
    41473087
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    110.0万元
  • 批准年份:
    2014
  • 负责人:
    孙可
  • 依托单位:
生物碳与天然有机质对疏水性有机污染物吸附和生物有效性的作用机制
  • 批准号:
    41273106
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    75.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    孙可
  • 依托单位:
京津渤典型区域土壤和沉积物有机质及其对典型内分泌干扰物环境行为的影响
  • 批准号:
    40803029
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    20.0万元
  • 批准年份:
    2008
  • 负责人:
    孙可
  • 依托单位:
国内基金
海外基金