再生铜冶炼过程中De novo合成与前驱体生成溴代二恶英的机制研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    21107123
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    28.0万
  • 负责人：
    刘国瑞
  • 依托单位：
    中国科学院生态环境研究中心
  • 学科分类：
    B0603.大气污染与控制化学
  • 结题年份：
    2014
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2014-12-31

项目摘要

初步研究表明：再生铜冶炼是新型POPs溴代二恶英（PBDD/Fs）的重点排放源之一，目前国际上对PBDD/Fs生成机制研究很少，对再生铜冶炼过程中De novo合成和前驱体生成PBDD/Fs的竞争机制研究尚未开展。本项目通过对再生铜冶炼过程PBDD/Fs排放的现场研究，认识再生铜冶炼过程中PBDD/Fs的生成特征和关键影响要素，明确再生铜冶炼过程中PBDD/Fs生成的典型前驱体。依据现场研究的结果，以稳定同位素标记的典型前驱体进行实验室模拟研究，深入认识关键因素对De novo合成和前驱体生成PBDD/Fs的影响；根据稳定同位素示踪原理，对De novo合成和前驱体生成的PBDD/Fs进行区分和量化，明确再生铜冶炼过程De novo合成和前驱体生成PBDD/Fs的竞争机制，提出再生铜冶炼过程中PBDD/Fs生成的主导机理和关键影响因素，为控制再生铜冶炼过程PBDD/Fs的排放提供理论依据。

结项摘要

本项目的研究目标是通过现场研究与实验室模拟研究的结合揭示再生铜冶炼过程溴代二恶英（PBDD/Fs）的排放特征、关键影响因素和主要生成机理。项目按预定计划进展顺利，实现了预期目标，主要研究内容及执行情况概述如下：.(1) 在前期PBDD/Fs分析方法的基础上，对八溴代二恶英和八溴代呋喃（OBDD/Fs）的色谱分离作了进一步优化，通过采用脉冲不分流进样方式，明显改善了OBDD和OBDF的色谱峰形和分离效率，可实现工业烟道气和飞灰中OBDD和OBDF的基线分离，为揭示PBDD/Fs的排放特征和研究其生成机理提供了必要的分析技术。.(2) 为识别二恶英（PCDD/Fs）和PBDD/Fs生成的主要工艺阶段，开展了系统的现场研究，采集了再生铜冶炼不同工艺阶段的烟道气和飞灰样品，利用同位素稀释-高分辨气相色谱/高分辨质谱技术对PCDD/Fs和PBDD/Fs定性和定量分析，揭示了废气和废渣中PCDD/Fs和PBDD/Fs的排放特征，发现：高氯代和高溴代同类物是主要的单体。研究还发现：填料熔融阶段是PCDD/Fs和PBDD/Fs生成的最主要工艺段，约占总排放量的70-80%，为针对重点工艺节点进行工艺技术改进提供了理论依据。研究还发现：原料的构成是影响再生铜冶炼过程中PCDD/Fs和PBDD/Fs排放水平的关键因素，对比采用不同原料的企业的排放水平可以看出：原料的净化可削减约90%的排放量，对再生铜冶炼过程中PCDD/Fs和PBDD/Fs的排放削减具有重要的实际意义。.(3) 在现场研究的基础上，采集了实际冶炼过程中产生的飞灰，对飞灰中的关键元素进行了表征分析，识别了一些含溴和含氯的有机前驱物。以实际再生铜冶炼飞灰为基质，开展了实验室模拟的热化学反应，发现：飞灰可在短时间内促进PCDD/Fs和PBDD/Fs的明显生成，最高生成增量可达100倍。从生成特征可以看出：低氯代同类物的百分含量随着反应的进行而显著降低，高氯代同类物的百分含量则明显增加，PBDD/Fs的生成特征呈现与PCDD/Fs相似的趋势，据此推断：氯化（或溴化）是再生铜冶炼过程中PCDD/Fs和PBDD/Fs生成的重要途径之一，对削减再生铜冶炼过程中PCDD/Fs和PBDD/Fs的排放具有重要意义。目前已正式发表12篇论文（其中SCI论文9篇），协助培养博士生2名。

项目成果

期刊论文数量（13）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
典型工业过程中产生的多氯萘与二噁英类的相关性
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    科学通报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘国瑞;郑明辉;胡吉成;刘文彬;王美;姜晓旭;高丽荣;聂志强
  • 通讯作者：
    聂志强
Atmospheric emission of polychlorinated naphthalenes from iron ore sintering processes
铁矿石烧结过程中多氯化萘的大气排放
  • DOI：
    10.1016/j.chemosphere.2012.05.101
  • 发表时间：
    2012-10-01
  • 期刊：
    CHEMOSPHERE
  • 影响因子：
    8.8
  • 作者：
    Liu, Guorui;Zheng, Minghui;Hu, Jicheng
  • 通讯作者：
    Hu, Jicheng
同位素稀释气相色谱/三重四极杆串联质谱法分析环境样品中的多氯萘
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    色谱
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘芷彤;张兵;王雯雯;刘国瑞;高丽荣;郑明辉
  • 通讯作者：
    郑明辉
Identification of indicator congeners and evaluation of emission pattern of polychlorinated naphthalenes in industrial stack gas emissions by statistical analyses
工业烟气排放中多氯化萘指标同系物的识别及排放模式统计分析评价
  • DOI：
    10.1016/j.chemosphere.2014.08.041
  • 发表时间：
    2015-01-01
  • 期刊：
    CHEMOSPHERE
  • 影响因子：
    8.8
  • 作者：
    Liu, Guorui;Cai, Zongwei;Wang, Mei
  • 通讯作者：
    Wang, Mei
A preliminary investigation of unintentional POP emissions from thermal wire reclamation at industrial scrap metal recycling parks in China
中国工业废金属回收园区热线回收无意POP排放初步调查
  • DOI：
    10.1016/j.jhazmat.2012.02.062
  • 发表时间：
    2012-05-15
  • 期刊：
    JOURNAL OF HAZARDOUS MATERIALS
  • 影响因子：
    13.6
  • 作者：
    Nie, Zhiqiang;Zheng, Minghui;Xiao, Ke
  • 通讯作者：
    Xiao, Ke

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其他文献

电弧炉炼钢多氯萘的排放及影响因素
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    杨莉莉;申佳;刘国瑞;赵晓光;郑明辉
  • 通讯作者：
    郑明辉
典型工业过程中产生的多氯萘与二恶英类的相关性
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    科学通报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘国瑞;郑明辉;胡吉成;刘文彬;姜晓旭;王美;高丽荣;聂志强
  • 通讯作者：
    聂志强
多氯萘的来源及环境污染特征研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    中国科学:化学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘芷彤;刘国瑞;郑明辉;高丽荣
  • 通讯作者：
    高丽荣
非故意产生的持久性有机污染物的生成和排放研究进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    中国科学:化学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘国瑞;郑明辉
  • 通讯作者：
    郑明辉
近断层山体地形三维地震动放大效应谱元法模拟
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    10.13409/j.cnki.jdpme.20201218001
  • 发表时间：
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  • 期刊：
    防灾减灾工程学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    冯广军;刘中宪;陈頔;黄磊;李程程;刘国瑞
  • 通讯作者：
    刘国瑞

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沙尘颗粒的组分甄别、化学转化机制及毒性效应
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  • 财政年份：
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  • 项目类别：
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AI项目解读示例

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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