城市环境中双酚A自然降解机理研究与低碳环保材料转化产物探究在自然环境中的应用进展
我致力于研究双酚A（BPA）在环境中的分布特征和转化机理，特别是在中国科学院城市环境研究所的环境生物技术组。我系统地调查了污水、地表水等典型城市水环境中BPA的分布情况，并发现它在水体中普遍存在，具有潜在的环境风险。
在地表水中，BPA可以通过光解、水解、生物降解等多种途径自然衰减。然而，过去的大部分研究都专注于单一因素对BPA降解过程的影响，而忽视了多种因素之间相互作用的复杂性。本研究创新的实验设计模拟了自然衰减、光分解、直接光降解、中间体光降解、细菌作用和微生物作用等不同条件下的BPA转化过程。我们使用结构方程模型来分析九龙江表层水域中的BPA自然衰减规律，并确定微生物作用是其主要驱动力之一（图1）。
图1：展示了地表水中BPA自然衰减示意图
鉴定低量级有机污染物转化产物是一项挑战，这主要包括如何从复杂质谱信号中提取信息以及确定产物结构。本研究重点关注的是转化产物分子的结构鉴定。我们采用高分辨率质谱技术来获取这些产物的精确质量信息，然后使用先进数据处理方法如靶向筛选和非目标筛选来提取信号并确定其结构。此外，我们还引入稳定同位素追踪技术，以气相色谱-燃烧炉-同位素比值质谱法（GC-C-IRMS）结合气相色谱-质谱法（GC-MS）的成熟数据库，从而高效识别这些产物并获得14个不同的转化产物，以及推断5条可能的转化路径（图2）。这种方法不仅准确、高效，而且灵敏，为识别复杂基质中的有机污染产品提供了一套完整分析工具。
图2：展示了GC-C-IRMS与GC-MS比较结果
本次研究增强了对双酚A天然衰退机制理解，以及对于生产具有应用价值的一系列新方法。这项工作以“微宇宙模型及其稳定同位素追踪用于揭示双酚A天然消除途径”为题发表在《Journal of Hazardous Materials》期刊上，我作为第一作者，而仪器分析中心张晗博士则作为第二作者，并由副教授孙倩担任通讯作者。此项工作得到了国家面上项目资助以及其他基金支持。
