197 / 2023-10-25 20:48:54

基于“生物传感-生物光谱”耦合的污染物风险预警与溯源技术

生物传感器,风险评估,生态毒性,协同作用,拮抗作用

人类活动向环境排放了大量污染物，造成了显著的环境生态风险，精准刻画污染物毒性机理，准确识别污染物生态毒性水平，是系统和科学评估污染物生态毒性的重要内容。实际环境中污染物大多以复合形式存在，污染物类型和来源不同，污染物之间复杂的相互作用导致生态毒性具有协同或拮抗效应；传统污染物生态毒性评估技术受限于操作复杂性、检测成本、检测周期和应用局限性，难以满足生态风险评估过程对污染物生态毒性快速检测的技术需求，亟需开发新型生态毒性快速表征和解析方法。研究开发了“生物传感-生物光谱”耦合的复合污染物生态毒性表征方法，建立了多种典型污染物的生态毒性剂量-效应关系，构建了多种污染物毒性响应的生物光谱数据库，识别了不同暴露剂量条件下的生物光谱指纹特征和毒性机制，揭示了复合污染条件下生态毒性的协同或拮抗效应，探索了典型生物光谱特征峰与毒性机制之间的关系，研发了生态毒性定量评估和毒性机制反演算法，实现了复合污染毒性来源的高精度解析，准确率大于88.5%。本研究开发的技术可以准确评估复合污染生态毒性水平、精准追溯毒性来源、有效识别污染物相互作用机制、深度解析复合污染毒性来源，是一种具有较大潜力的污染物风险预警与溯源分析技术手段。