功能纳米材料和微生物修复难降解有机物和重金属污染湿地新方法

地区:上海市 宝山区

关键词:湖南大学

成果类型:其它

成果领域:生物与新医药

成果编号:A2021061000004216

成果描述:

项目针对湿地污染修复国际国内研究热点和难点,开展了功能纳米材料和微生物修复难降解有机物和重金属污染湿地新方法研究。重要科学发现如下:发现负载羟基和羧基等官能团的磁性功能纳米材料对堆肥浸出液、污水处理厂污泥尾水、湿地尾水、河湖底泥尾水、城市污水、工业废水和河湖水体中难降解有机物和重金属污染的去除效果好,分离方便。基于这些发现,制备和合成了去除湿地及相关水体中难降解有机物和重金属污染的系列高效低耗低成本的磁性功能纳米材料,发现了这些材料的污染去除机理、规律和优化参数。发现功能微生物结合纳米材料和生物材料可以有效降解堆肥浸出液、污水处理厂污泥尾水、湿地尾水、河湖底泥尾水、城市污水、工业废水、河湖水体、堆肥、底泥和湿地土壤中难降解有机物,钝化重金属。降解难降解有机物和钝化重金属的重要途径是微生物或其多种代谢物与污染物发生吸附、离子交换、络合及纳米材料和有关生物材料与污染物发生吸附。基于这些发现,发展了功能微生物结合纳米材料和有关生物材料降解难降解有机物、钝化重金属的理论、技术和方法。发现难降解有机物和重金属在一定条件下与毒莠定抗体、漆酶、葡萄糖氧化酶、辣根过氧化酶等发生特异性识别的反应,会产生电流信号、电位信号、阻抗信号、荧光信号等信号,并建立了这些难降解有机物和重金属的浓度与相关电流信号、电位信号、阻抗信号和荧光信号的关系。基于这些发现,构建了检测堆肥浸出液、污水处理厂污泥尾水、湿地尾水、河湖底泥尾水、城市污水、工业废水、河湖水体、堆肥、底泥和湿地土壤中难降解有机物和重金属污染的系列高效低耗低成本的纳米生物化学传感器。共发表国际高水平高影响SCI论文108篇,包括第1完成人作为第1作者和通讯作者的Science(IF=33.611)的Letter论文1篇(Zeng GM* et al. Science.2013.340(6139):1403)和Nature(IF=41.456)的Correspondence论文1篇(GM Zeng* et al. Nature.2013.499(7457):154);获得授权国家发明专利18件。8篇代表性论文SCI他引1203篇次、他引1698篇次,单篇最高SCI他引285次、他引379次;20篇主要论文SCI他引1993篇次、他引2815篇次。英国皇家科学院院士Lead教授(Environ Sci Tech(IF=5.33).2015.49:11729)、美国工程院院上Elimelech教授(Chem Soc Rev(IF=33.38).2015.44:5861)、美国科学院院士Richard教授(Chem Rev(IF=46.568).2008.108:2646)、美国科学院院士Vincent教授(Chem Rev(IF=46.568).2012.112:2739)、中国科学院院士HY Chen教授(Chem Rev(IF=46.568).2014.114:11027)等国际一流科学家教授引用肯定项目工作。Science(IF=33.611)(2003.301:279;2016.351:135)2次亮点评价(Highlights)项目工作。项目组入选2015年国家基金委创新群体(湖泊污染湿地修复,51521006)。项目工作显著提高了中国在相关领域的国际影响力。
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