《土壤污染微界面過程及其分子診斷與調控原理》是依託南開大學，由周啟星擔任項目負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：土壤污染微界面過程及其分子診斷與調控原理
- 項目類別：重點項目
- 項目負責人：周啟星
- 依託單位：南開大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
根據我國土壤污染現狀和趨勢，選擇Cd、Pb和石油烴等典型傳統污染物以及PPCPs新型污染物（包括加樂麝香、吐納麝香、羅紅黴素、氯四環素和土黴素等），重點研究導致其土壤複合污染的氣-土、水-土界面之間在微觀尺度上的多界面遷移轉化過程；從模式生物蚯蚓、小麥和大白菜暴露複合污染土壤的分子毒理著手，重點通過DNA分子損傷與多態性、mRNA與蛋白質水平變化及典型生物化學與生理學回響的生物標誌物較為系統的篩選研究，並以棕壤、褐土和紅壤等代表性土壤對其反應靈敏度、特異性及可操作性進行驗證基礎上，進一步開展對現場實際土壤污染進行分子診斷的套用研究，為我國今後全面、系統開展該方向研究積累經驗與方法，為建立土壤污染暴露危害和早期預警的有效檢測手段打下基礎；在此基礎上，以上述複合污染土壤的生態修復調控為重點，結合畜禽糞便施肥及污泥農用的源頭阻斷與作物根際阻抗調控研究，探尋有效解決我國土壤複合污染的新技術原理。
結題摘要
本項目從土壤污染的生物標誌物篩選與分子診斷、土壤污染微界面過程和典型複合污染土壤調控原理等3個層面開展系統研究。第一層面的研究涉及生物化學與生理學回響、基因轉錄（mRNA）水平變化、代謝組學、蛋白質及蛋白質組學和種群或群落水平的生物標誌物篩選研究與分子診斷；對篩選獲得的潛在生物標誌物，分別以我國具有代表性的棕壤、褐土和紅壤為供試土壤，對其反應靈敏度和特異性進行了驗證，並對其檢測方法進行了改進和最佳化，從而使其方法的可操作性得到了較大提高；在此基礎上，進行了生物電化學系統生物毒性感測器及其在土壤污染的早期診斷與線上表征中的套用研究，並結合上述研究獲得的敏感性和特異性生物標誌物，開展了對現場實際土壤污染分子診斷的套用研究，取得了預期效果。第二層面的研究主要包括：人工麝香和抗生素污染物在土壤微界面的傳輸過程及影響因素、在水-土界面中的傳輸過程及其影響因素、與重金屬共存條件下在水-土界面中的傳輸過程及影響因素、植物或動物參與條件下的多界面傳輸過程和石墨烯等新型納米污染物的土壤微界面過程等。第三層面的研究主要有：針對畜禽糞便施肥以及污泥農用的源頭阻斷調控原理；針對複合污染物殘留於土壤的生態修復調控原理，具體涉及複合污染土壤的植物-微生物聯合修復以及強化作用原理；以根-土微界面過程為基礎的根際阻控調控原理；和生物電化學系統套用於複合污染土壤修復調控原理等。本項目至今已出版學術著作1部。發表學術論文96篇，待發表和接受論文15篇，兩者合計111篇；在已發表的96篇論文中，SCI論文61篇，發表在《Environmental Science & Technology》和《Water Research》上各有3篇，發表在《Scientific Reports》和《Carbon》上各有2篇。特別是，還在IF=45.661的《Chemical Reviews》上還發表了1篇份量很重的學術論文。申報國家發明專利16項，其中授權6項。獲天津市科技進步二等獎和遼寧省技術發明獎各1項，排名均第一。組織了“土壤污染分子診斷”國際論壇和“定量蛋白質組學解決方案套用技術交流會”，還組織了與本項目有關的國際會議1次、國內會議3次。受邀在國際會議上做大會報告7次。培養博士後4人，招收、培養博士生7名和碩士生20名。本項目取得了預期目標。
