项目名称

毒害有机污染物的同位素示踪技术的开发

承担部门

研发部

项目负责人

金彪

主要参与人员

张伯友、曹晶晶、谢秀风

项目时间

2019.10-2021.12

关键词

南京水联天下海水淡化技术研究院，有机污染物

简介

随着我国石油、化学工业的高速发展，环境污染问题日益突出，严重影响了水环境和饮用水安全。有机污染物是水污染防控和治理的重要对象，在环境总量大、种类多、来源和分布广泛，并可能引发一系列环境和健康效应，并具有不同程度的“致癌、致畸、致突变”作用

确定污染物的来源、降解程度和转化途径，是有机污染防治的科学基础。传统方法识别有机污染物的来源和转化途径主要是通过分析源成份谱和代谢产物，该方法在实际应用中面临诸多瓶颈，例如，代谢产物进一步降解而无法检测。而单体同位素分析技术（compound-specific isotopes analysis，CSIA）使环境有机同位素分析进入到化合物层面，是研究地下水有机污染的新技术。有机化合物在工业合成或者自然生成过程中形成各自的特征同位素组成，例如特定的 13C/12C 比值，利用 CSIA 技术测定目标污染物的“同位素指纹”，可对其来源进行示踪。此外，CSIA 技术可以定量分析母体化合物在降解过程中发生的稳定同位素分馏，计算有机污染物的降解程度，并进一步推测降解机理。

南京水联天下海水淡化技术研究院是依托中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国 家重点实验室，由国内行业知名专家领衔，南京经济技术开发区政府平台与南京水杯子净水科技有限公司合作成立的独立法人机构。

研究院将在中科院广州地化所前期获得国 家自然科学二等奖和国 家科技进步二等奖等水处理领域重要成果基础上，在行业知名专家带领下，组织高水平研发队伍，承担水处理领域战略性、前瞻性科学研究任务。强调为国 家和社会服务的要求，围绕国 家水资源安全保障发展需求，开展水处理领域关键共性技术研究、支柱水处理产业化核心技术开发，解决水处理产业发展中的技术瓶颈。

研究院将吸引高端人才到院进行创新创业，培养和造就高水平科技领军人才和创新创业人才。以技术成果为纽带，联合产业基金和社会资本，搭建公共服务材料、水质检测实验室，孵化引育对应产业方向的各式科技项目，成为水处理领域从科研成果转化为市场应用的加工厂。构建高端水处理领域行业联盟，搭建专业化技术转移平台，开展科技成果向市场应用的转化，创新成果转化体制机制，积极开展技术服务，加快推动水处理领域科技成果向市场转化。

海水淡化技术属高端水处理领域，涉及海洋、化工、材料、环境、生物等多个学科，是大量高新技术的集成。研究院将针对水处理领域共性技术、产业化关键技术和发展战略，承担水处理领域战略性、前瞻性科学研究任务，强调为国 家和社会服务的要求，围绕国 家水资源安全保障发展需求，结合研究院现实能力，设置研究领域为：环境地球化学过程污染物示踪、海水淡化技术、污水处理技术、纯水制备、水净化与再利用技术、膜科学与技术、净水工程和物联网大数据技术研究等 7 个重点研究方向和 22 个子课题。

研究院将发挥科技引领、创新示范、产业集聚、开放合作的作用，初步形成

科研开发、检测评价、孵化转化、交流培训、信息集成等功能。

研发内容

研发内容：

1)    建立毒害有机污染物的观测-示踪-模拟的同位素技术与方法系统；

2)    通过微宇宙实验和达西尺度多孔介质反应运移实验，探索目标度有机污染物的迁移转化机理；

3)    建立涵盖多种信号的溶质反应运移模型，基于实验和场地观测到的高分辨数据，训练模型，其后将模型扩大到“田间尺度”解析于场地观测数据，并应用于污染扩散预测和污染源追溯。

目标：

1)    以水体毒害有机污染物为研究对象，以同位素理论、分析技术和数学模型为工具，

2)    紧密结合有机污染防控的经济社会需求，开展技术平台建设和基础理论研究。强化有机污染物的同位素理论、方法和技术的研究和实践，以期在理论技术上实现新突破。

项目开发

预期效益

1)   壮大一支专门从事环境同位素技术研究的科研团队，成果将应用于长三角、珠三角地区环境有机污染物来源示踪、污染机理研究、有机污染修复评价以及风险预测；

2)   形成同位素示踪技术的技术成果，借助研究院的成果转化功能，三年内预计形成技术服务收入 100 万元；

3)   项目预计申请发明专利 1 项，新增 3 人就业。