原位研究表面活性剂对气相PAHs在作物叶表层环境行为的影响机制

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基本信息

  • 批准号：
    21507077
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    21.0万
  • 负责人：
    孙海峰
  • 依托单位：
    山西大学
  • 学科分类：
    B0602.环境分析化学
  • 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

To optimize the established fiber-optic fluorimetry for in situ determination of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) adsorbed onto the leaf surfaces of living crop seedlings, develop novel methods with higher sensitivities based on the sensitivity-increasing effects of the selected surfactants at in situ detection of adsorbed PAHs using fiber-optic fluorimetry. Using the corresponding method, to in situ study on the adsorption kinetics and depuration kinetics of gaseous PAHs on the leaf surfaces of conventional crops, such as wheat, corn and soybeans, as well as the effects and mechanisms of cationic cetyltrimethylammonium bromide surfactant (CTMAB), anionic sodium dodecylbenzenesulfonate surfactant (SDBS) and nonionic octylphenoxypolyethoxy ethanol surfactant (Triton X-100) on the main environmental behaviors mentioned above. This project aims to provide technical support and new research thinking for comprehensively understanding the processes and mechanisms of gaseous PAHs pollution to crops in real environment, to promote the intersection and infiltration of the correlation disciplines, and to improve the research level of relevant disciplines.
优化、完善已有的光纤荧光法用于本项目；筛选出对吸附于活体作物叶表层典型多环芳烃 (PAHs) 的固体表面荧光有增敏效果的表面活性剂，目的以建立活体原位测定新方法；将相应方法用于模拟生态条件下，气相不同存在形式的 (单组分、多组分) 典型PAHs在小麦、大豆、玉米等作物活体幼苗叶表层吸附与消减动力学过程的原位研究，目的以获取气相PAHs在活体作物叶表层的分配水平、竞争吸附机制，以及发生消减的主要原因；在此基础上，原位研究阴离子表面活性剂-十二烷基苯磺酸钠 (SDBS)、阳离子表面活性剂-十六烷基三甲基溴化铵 (CTMAB) 和非离子表面活性剂-辛基苯基聚氧乙烯醚 (Triton X-100) 对上述两种环境过程的影响及作用机制。为系统认识现实环境中气相典型PAHs对作物的污染过程、机制提供新的技术支撑和研究思路；为提升相关学科的交叉渗透及相关学科的研究水平具有重要推动作用。

结项摘要

被作物吸收摄取的有机污染物将对食品安全乃至人体健康存才潜在的负面影响，环境界面过程是有机污染物地球化学循环和生态系统耦合的主要发生区域，也是控制其环境迁移、归宿的关键因素。在刚结题项目的资助下，将已有的光纤荧光法、激光诱导纳秒时间分辨荧光法用于本项目，成功建立了吸附于活体小麦、大豆和玉米作物叶表层单组分和多组分多环芳烃 (PAHs) 的原位方法体系；将相应方法应用于模拟生态条件下，气相不同存在形式的 (单组分、多组分) PAHs在活体作物幼苗叶表层吸附与消减动力学过程的原位研究，获悉气相PAHs在活体作物叶表层的分配水平、竞争吸附机制，以及发生消减的主要原因；在此基础上，原位研究了表面活性剂，包括阴离子表面活性剂-十二烷基苯磺酸钠 (SDBS)、阳离子表面活性剂-十六烷基三甲基溴化铵 (CTMAB) 和非离子表面活性剂-十二烷基聚乙二醇醚 (Brij35)，和纳米粒子，包括石墨烯 (GNS) 和氧化石墨烯 (GO)，对上述环境化学过程的影响及作用机制。为系统认识现实环境中气相典型PAHs对作物的污染过程、机制提供新的技术支撑和研究思路；为提升相关学科的交叉渗透及相关学科的研究水平具有重要推动作用。

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）
In situ determination of multiple polycyclic aromatic hydrocarbons uptake by crop leaf surfaces using multi-way models
使用多路模型原位测定作物叶表面多种多环芳烃的吸收
  • DOI：
    10.1016/j.envpol.2016.07.032
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    ENVIRONMENTAL POLLUTION
  • 影响因子：
    8.9
  • 作者：
    Haifeng Sun;Shuai Guo;Na Zhu;Nan Sang;Zhang Chen
  • 通讯作者：
    Zhang Chen
In situ investigation into surfactant effects on the clearance of polycyclic aromatic hydrocarbons adsorbed onto soybean leaf surfaces
原位研究表面活性剂对大豆叶片表面吸附多环芳烃清除的影响
  • DOI：
    10.1016/j.envpol.2016.01.036
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    Environmental Pollution
  • 影响因子：
    8.9
  • 作者：
    Haifeng Sun;Weipeng Wang;Shuai Guo;Yong Zhang
  • 通讯作者：
    Yong Zhang
Soil water repellency of the artificial soil and natural soil in rocky slopes as affected by the drought stress and polyacrylamide
干旱胁迫和聚丙烯酰胺对石质边坡人工土壤和天然土壤憎水性的影响
  • DOI：
    10.1016/j.scitotenv.2017.11.146
  • 发表时间：
    2018-04-01
  • 期刊：
    SCIENCE OF THE TOTAL ENVIRONMENT
  • 影响因子：
    9.8
  • 作者：
    Chen, Zhang;Wang, Ruixin;Yang, Lixia
  • 通讯作者：
    Yang, Lixia
Retention of CdS/ZnS Quantum Dots (QDs) on the Root Epidermis of Woody Plant and Its Implications by Benzo[a]pyrene: Evidence from the in Situ Synchronous Nanosecond Time-Resolved Fluorescence Spectra Method
CdS/ZnS 量子点 (QD) 在木本植物根表皮上的保留及其苯并[a]芘的影响：来自原位同步纳秒时间分辨荧光光谱方法的证据
  • DOI：
    10.1021/acs.jafc.7b04258
  • 发表时间：
    2018-01-31
  • 期刊：
    JOURNAL OF AGRICULTURAL AND FOOD CHEMISTRY
  • 影响因子：
    6.1
  • 作者：
    Li, Ruilong;Sun, Haifeng;Yu, Kefu
  • 通讯作者：
    Yu, Kefu
Effects of polyacrylamide on soil erosion and nutrient losses from substrate material in steep rocky slope stabilization projects
聚丙烯酰胺对陡峭岩石边坡稳定工程中土壤侵蚀和基质材料养分损失的影响
  • DOI：
    10.1016/j.scitotenv.2016.02.173
  • 发表时间：
    2016-06-01
  • 期刊：
    SCIENCE OF THE TOTAL ENVIRONMENT
  • 影响因子：
    9.8
  • 作者：
    Chen, Zhang;Chen, Wenlu;Sun, Haifeng
  • 通讯作者：
    Sun, Haifeng

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    张博

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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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