城市环境中双酚A自然降解机理探究与低碳环保在自然景观中追踪其转化过程
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,过去的研究通常只专注于单一因素对BPA降解过程的影响,而忽视了多种因子之间相互作用。本次研究利用微宇宙实验模拟自然衰减、光分解以及微生物作用等不同的条件,并运用结构方程模型来揭示九龙江上层水域中的BPA自然衰减规律。结果显示微生物作用是促进BPA自行消失最主要原因之一。
鉴定低量有机污染物转化产物一直是一个挑战,这主要因为需要从复杂质谱信号中提取信息并确定产物结构。本项目重点关注产物结构识别的一步,我们使用高分辨率质谱(HRMS)获取精确质量信息,然后通过靶向筛选和非靶向筛选技术分析这些数据以确定产物结构。此外,我们还引入了稳定同位素追踪技术,以气相色谱-燃烧炉-同位素比值质谱(GC-C-IRMS)的方式进行高效识别,同时结合气相色谱-质谱(GC-MS)的成熟数据库获取更多信息。我们成功鉴定出14种由双酚A转化而来的产品,并推测有5条可能的转化路径。这套方法不仅准确、高效,而且灵敏,为识别复杂基质中的有机污染物提供了一系列有效分析工具。
这项研究提高了我们对双酚A自然消除途径理解,同时我们的新方法对于检测其他类似的化学品也具有应用前景。这项工作已发表为“Microcosm study on bisphenol A attenuation: Ecological components and stable isotope tracing of transformation pathways”,由李妍博士作为第一作者,与张晗博士和孙倩副研究员共同完成。在此工作得到了国家面上项目及中国科学院青年创新促进会资助支持。