纳米铁负载型活性材料非均匀电极阵列对污染场地中多溴联苯醚和重金属的运移与修复

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    41372262
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    75.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    D0702.环境水科学
  • 结题年份:
    2017
  • 批准年份:
    2013
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2014-01-01 至2017-12-31

项目摘要

Nowadays, combined pollution of polybrominated diphenyl ethers(PBDEs) and heavy metals has become a typical form of contaminated sites in China. In the past only remediation of single pollutant was paid attention to, while the remediation of combined pollution of both has never been carried out. It has important application value in developing remediation technology of combined pollution, which is urgently needed. The goal of this project is to develop a high efficient and fast remediation technology on combined pollution. Nano zerovalent iron supported modified active materials (sepiolite, palygorskite, zeolite) are fixed on column electrodes. Pollutants in soil and groundwater are moved to electrodes under weak electric field formed by laying non-uniform electrodes in contaminated sites. Active materials on electrodes capture, transform and degrade pollutants that are removed by replacing electrodes regularly. Simulate and build non-uniform electrode matrix based on characteristics of pollution sites; prove exchange and migration behavior of PBDEs and heavy metals in the soil - groundwater interface; reveal the reaction mechanisms of pollutants on nZVI supported active materials under weak electric field by identifying transformation or degradation products of PBDEs and heavy metals; verify its effects on remediation of practical contaminated sites; theoretical basis and critical technique are provided for the application of the technology.
当前,多溴联苯醚(PBDEs)和重金属复合污染已经成为我国污染场地的一种典型形态。过去,仅仅关注其中单一污染物的修复,而未曾开展二者复合污染的修复研究。开发PBDEs和重金属复合污染修复技术具有迫切需求和重要应用价值。本项目以开发一种高效快速的复合污染修复技术为目标,将负载了纳米零价铁(nZVI)的改性活性材料(海泡石、坡缕石、沸石等)固着在柱状电极上,按非均匀电极阵列布设于污染场地中,施加弱电场将土壤与地下水中的污染物定向运移到电极上,通过活性材料实现对污染物的捕获、转化和降解,定期更换电极实现污染物的去除。模拟构建基于场地污染特征的非均匀电极阵列;探明PBDEs和重金属在土壤-地下水界面间的交换与运移行为;通过鉴定PBDEs和重金属降解、转化产物,揭示在弱电场激活作用下污染物在nZVI负载型活性材料上的反应机理;验证对实际污染场地的修复作用;为该技术的工程应用提供理论依据和关键技术。

结项摘要

针对本项目拟定的研究内容,重点针对nZVI负载材料的制备、表征及其性能,电场作用下土壤中重金属和多溴联苯醚的运移与转化机理开展了深入的研究。研究合成了具有高效反应活性的生物炭-nZVI、海泡石-nZVI、腐殖质-nZVI和坡缕石-nZVI等负载型活性材料,揭示了合成材料实现高效还原重金属和降解PBDEs的内在机理;模拟确定出了优化的非均匀电极阵列;揭示了电场作用下土壤中重金属和PBDEs的迁移规律及重金属的形态转化机制;开展了电场驱动与nZVI可渗透反应墙结合去除土壤中PBDEs的实验,探索了该套反应系统中的PBDEs的运移与降解规律;首次比较系统地揭示了不锈钢电极应用于电动修复重金属污染土壤过程中电极腐蚀与结晶现象及其机制,探索了电动修复中不锈钢电极的缓蚀与阻垢方法;揭示了PASP与CA在该过程中的脱毒效应及其机制,并首次比较系统地揭示了电动修复重金属污染土壤中的热效应现象及其能量分配机制;制备了nZVI负载型活性材料电极,并使用该电极开展了现场修复试验。上述成果对推动该技术的发展起到了重要影响和积极作用。截至目前,已在SCI及EI收录期刊上共发表论文11篇,申请发明专利3项,超额完成了预定考核指标

项目成果

期刊论文数量(9)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(2)
专利数量(3)
不锈钢电极对重金属污染土壤的强化电动修复及电极腐蚀结晶现象与机制
  • DOI:
    10.13227/j.hjkx.201608195
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    环境科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    温东东;付融冰;张卫;顾莹莹
  • 通讯作者:
    顾莹莹
土壤电动修复的电极空间构型优化研究
  • DOI:
    10.13227/j.hjkx.2015.02.040
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    环境科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘芳;付融冰;徐珍
  • 通讯作者:
    徐珍
Fast and highly efficient removal of chromium (VI) using humus-supported nanoscale zero-valent iron: Influencing factors, kinetics and mechanism
使用腐殖质支持的纳米零价铁快速高效去除铬 (VI):影响因素、动力学和机制
  • DOI:
    10.1016/j.seppur.2016.10.058
  • 发表时间:
    2017-03-01
  • 期刊:
    SEPARATION AND PURIFICATION TECHNOLOGY
  • 影响因子:
    8.6
  • 作者:
    Fu, Rongbing;Zhang, Xian;Zhang, Wei
  • 通讯作者:
    Zhang, Wei
Treatment of decabromodiphenyl ether (BDE209) contaminated soil by solubilizer-enhanced electrokinetics coupled with ZVI-PRB
增溶剂增强电动结合 ZVI-PRB 处理十溴二苯醚 (BDE209) 污染土壤
  • DOI:
    10.1007/s11356-017-8919-3
  • 发表时间:
    2017-05-01
  • 期刊:
    ENVIRONMENTAL SCIENCE AND POLLUTION RESEARCH
  • 影响因子:
    5.8
  • 作者:
    Fu, Rongbing;Wen, Dongdong;Zhang, Wei
  • 通讯作者:
    Zhang, Wei
Removal of decabromodiphenyl ether (BDE-209) by sepiolite-supported nanoscale zerovalent iron
海泡石负载的纳米零价铁去除十溴二苯醚 (BDE-209)
  • DOI:
    10.1007/s11783-015-0800-3
  • 发表时间:
    2015-10-01
  • 期刊:
    FRONTIERS OF ENVIRONMENTAL SCIENCE & ENGINEERING
  • 影响因子:
    6.4
  • 作者:
    Fu, Rongbing;Mu, Na;Bi, Dongsu
  • 通讯作者:
    Bi, Dongsu

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可渗透反应复合电极法对铬(Ⅵ)污染土壤的电动修复
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    罗海宁
不锈钢电极对重金属污染土壤的强化电动修复及电极腐蚀结晶现象与机理
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    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
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    --
  • 作者:
    温东东;付融冰;张卫;顾莹莹
  • 通讯作者:
    顾莹莹
脱硫石膏改良滨海盐碱土的脱盐过程与效果实验研究
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    --
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    刘振鸿;李小平;付融冰;陈泉源
  • 通讯作者:
    陈泉源

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电动递送过硫酸盐耦合电场诱导原位热激活修复低渗透性有机污染土壤机制
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    42377015
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    2023
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    面上项目

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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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