一、项目基本情况
成果登记号:
项目名称
抗生素环境行为特征及风险控制机制研究 候选人 (单位) 潘波(昆明理工大学),张迪(昆明理工大学),李浩(昆明理工大学),吴敏(昆明理工大学),彭洪波(昆明理工大学),王驰(昆明理工大学),王朋(昆明理工大学) 推荐单位 (盖章)或 云南省教育厅 专家(签字) 推荐专业(学科)环境保护与气象 评审委员会 项目所属学科2 环境科学技术
项目所属学科1 环境学 项目所属学科3 环境科学技术基础学科
已呈交的科技 报告编号 所属国民 经济行业 任务来源 水利、环境和公共设施管理业 国家自然科学基金、教育计划下达单位 国家基金委、教育部 、部门 部新世纪优秀人才 国家自然科学基金《溶解胡敏酸对纳米碳管—药物吸附体系的影计划名称和 响》(40803034)、国家自然科学基金《阳离子对抗生素—溶解编号 有机质相互作用机理的影响》(40973081)、教育部新世纪优秀人才项目(NCET-10-0971) 项目开始时间 2009.01 项目结束时间 2013.12 代表性论文、专2010.05 著最早发表时间 代表性论文 38.64 影响因子合计 代表性论文 105 他引次数合计
二、项目简介
(限1000字以内)
项目主要研究内容、发现点、科学价值、同行引用及评价等内容。 抗生素的环境风险引起了全球性的广泛关注,本研究以对抗生素类污染物的行为描述和风险控制为目标,深入探讨抗生素在固体颗粒上的吸附机制,特别是环境条件变化对这个吸附过程的控制性影响,考察固体颗粒上的表面官能团、液相中的溶解有机质(DOM)浓度、pH和离子强度对抗生素吸附特征的影响;筛选可以对抗生素风险进行控制的固体颗粒,为抗生素环境归趋和风险预测提供直接工具。 本项目重要科学发现主要包含以下4个方面: 1、抗生素不同形态对其在碳基颗粒上吸附贡献的定量。首次定量地描述了抗生素不同形态对其在碳基颗粒上吸附的贡献,憎水性作用是抗生素中性分子的主要吸附机制,而离子态抗生素的吸附主要受静电作用的控制;抗生素的分子结构决定了其作为电子供受体的能力,通过影响?-?作用机制而改变抗生素的吸附行为;基于密度泛函理论对氢键键长及键能的计算,确定抗生素与碳基颗粒之间的氢键作用是重要的吸附机制。 2、分散态碳基颗粒对抗生素的吸附能力与其液相比表面积的关联。碳基颗粒一旦分散,其吸附容量可以提高两个数量级以上;通过液体核磁共振技术首次对碳基颗粒在液相中暴露的表面积进行有效识别,发现分散态碳基颗粒的液相比表面积是聚合态碳基颗粒的两个数量级以上。分散态碳基颗粒对抗生素具有极强的吸附能力,表现出极高的风险控制能力,这与其增大的液相比表面积直接相关。 3、基于能量分布的抗生素在碳基颗粒上竞争吸附与补充吸附机制。采用创新性的数据处理方式,比较主要物质吸附的降低量和竞争物质吸附的增加量,定量地描述并证明了多种抗生素共存体系中补充吸附与竞争吸附同时存在,提出对不同性质吸附点位能量分布的识别是理解竞争吸附和补充吸附的前提。 4、高碳底泥热解生物炭与无机矿物对抗生素的协同吸附机制。高碳底泥热解过程中形成的生物炭具有很高的稳定性,其中无机矿物对有机碳的保护作用是主要稳定机制,能够有效锁定碳源,表现出比一般生物质来源的生物炭更强的固碳能力,可以成为降低温室气体排放的有效手段;此外,高碳底泥热解生物炭对抗生素表现出高吸附、强解吸滞后等特征,能够有效控制抗生素的环境风险。 以上工作在国家自然科学基金《溶解胡敏酸对纳米碳管—药物吸附体系的影响》(40803034)、国家自然科学基金《阳离子对抗生素—溶解有机质相互作用机理的影响》(40973081)及教育部“新世纪优秀人才支持计划”(NCET-10-0971)支持下完成。相关成果发表SCI学术论文16篇,其中8篇代表性学术论文SCI他引次数105,累计影响因子38.64。 三、主要论文专著目录
代表性论文专著目录5-8篇(不超过8篇)
序论文专著名称/刊名/作号 者 Contribution of differentsulfamethoxazole species to their overall adsorption on functionalized carbon nanotubes.Environmental Science & Technology. Zhang Di, Pan Bo, Zhang Huang, Ning Ping, Xing Baoshan. Increased Adsorption of Sulfamethoxazole on Suspended Carbon Nanotubes by Dissolved Humic Acid. Environmental Science & Technology. Pan Bo, Zhang Di, Li Hao, Wu Min, Wang Zhenyu, Xing Baoshan. Coadsorption, desorption hysteresis and sorption thermodynamics of sulfamethoxazole and carbamazepine on graphene oxide and graphite. Carbon. Wang Chi, Li Hao, Liao Shaohua, Zheng Hao, Wang Zhenyu, Pan Bo, Xing Baoshan. Adsorption of ofloxacin on carbon nanotubes: solubility, pH and cosolvent effects. Journal of hazardous materials. Peng Hongbo, Pan Bo, Wu Min, Liu Ran, Zhang Di, Wu Di, Xing Baoshan. 影响因子 年卷页码(xx年xx卷xx页) 发表SCI 他引 是否 时间通讯 第一 他引 总次 国内 年月作者 作者 次数 数 完成 日 1 5.330 2010, 44(10), 3806-3811. 2010.5.15 潘波 张迪 35 35 是 2 5.330 2013, 47, (14), 7722-7728. 2013.7.16 潘波 潘波 10 10 是 3 6.196 2013, 65, 2013.12243-251. .15 潘波 王驰 4 4 是 4 4.529 2012, 211, 342-348. 2012.4.15 潘波 彭红波 13 13 是