近日,广东工业大学环境健康与污染控制研究院安太成教授团队聚焦环境污染治理与人群健康防护,从新污染物环境地球化学、水体病原微生物消杀、大气污染治理及人群健康防护等领域,通过系列自主研发的关键技术,成功构建了覆盖“污染溯源—环境过程—健康效应”全链条的低碳高效环境治理与健康风险防控体系,为助力我国“健康中国”战略实施与行业绿色升级提供了切实可行的科技支撑。
新污染物治理研究超前国家战略20年
在新污染物治理领域,团队自2002年起率先开展新污染物环境地球化学研究,超前国家战略布局20年。面向新污染物“隐蔽性强、看不清、找不准”的治理痛点,团队系统开展并摸清了我国典型行业新污染物“从哪来、怎么转化、如何精准治理”的关键问题,突破以毒害污染物母体去除率评价其危害的传统局限,揭示了新污染物转化过程中瞬态中间体诱导毒性增强的关键机制,提出了“转化中间体调控毒性”的新认知。作为近20年学科代表成果,入选基金委《环境地球科学学科发展战略研究报告》和中国学科发展战略《健康地学》,并获广东省自然科学一等奖。
团队合影
师法自然,1.57秒改写国际杀菌速度
从化学污染物到生物污染物,团队完成了研究对象的自然延伸。在水体安全领域,团队将目光投向太阳能与天然矿物,在国际上首创太阳能矿物杀菌消毒新技术,将病原微生物灭活时间从传统数小时骤降至1.57秒,效率提升近万倍。更关键的是,团队并非仅仅停留在表观层面的杀菌效率的突破。而是通过创建病原微生物灭活机理研究的系统方法学,首次从基因层面诠释了病原微生物的灭活靶点及应激响应机制,推动了传统杀菌研究从表观现象向分子层面机制的重大跨越。团队在光催化水消毒领域发文量位居全球第二位,成为引领国际水消毒技术革新的重要力量。从基础研究到应用示范,团队完成了“方法创建—靶点识别—机理拓展”全链条开创性研究。部分成果出版英文专著1部,相关成果入编国家科学思想库,牵头编制我国医疗机构污水处理技术指南,为疫情及后疫情期医疗废水治理提供了技术引领与支撑。凭借上述系统性成果,团队于2024年度再次荣获广东省自然科学一等奖,为我国环境水体生物污染绿色安全防控奠定了重要理论基石。
团队教师实验室指导学生
大气攻坚,1.4万亿立方米的科技攻关
大气治理领域,团队率先构建了量子化学计算与氧同位素追踪相结合的研究方法,从分子层面锁定苯系物是PM2.5与O₃的共同前体物,为我国实施“分区域、分时段、分物种”精准防控提供了科学依据。在此基础上,团队进一步揭示了含氧VOCs链式反应触发PM2.5爆发生长的全新路径,提出靶向阻断、精准控霾新策略,推动大气污染防控从“工程减排”向“机制导向”转变。同时针对含氮VOCs,团队建立了“化学反应—光学吸收—辐射强迫”预测模型,突破了辐射强迫定量评估的技术瓶颈,为国家“双碳”战略提供了关键参数支撑。这一系列理论成果多次被Science正刊与Nature子刊正面引用,成果服务于我国PM2.5爆发性防控的治理。
技术攻坚方面,团队开发了低载量贵金属原子级催化剂,催化效率显著提升,成本降低60%,破解了工业工程应用中催化剂积碳失活的难题,实现了VOCs高效低成本降解。聚焦废气治理核心材料与装备“卡脖子”难题,团队完成关键材料与装备国产化替代,实现9件专利技术转让,技术成果转化金额超1300万元,孵化3条催化剂生产线,发布国家标准2件,制定团体标准5件,将治理技术主动权牢牢掌握在自己手中。系列成果入编本科生大气污染控制教材,荣获国家环保科学技术奖、日内瓦国际发明金奖等。目前,该技术已在涂料生产、电子制造、橡胶轮胎、汽车涂装等46个工业行业、142家企业实现规模化应用,在全国31个省份实施200余项大型废气净化工程,处理废气量超1.4万亿立方米,累计减排VOCs超10万吨,助推合作企业新增产值超20亿元。
团队成员前往广州某工程现场进行指导
健康护航:从“被动应对”到“主动防控”
面对实际环境复合污染“组分复杂、风险难判”的难题,团队创建了人体复合暴露多组学非靶标解析体系,率先打通了“外暴露—内暴露—健康效应”关键研究链条,实现了复合污染健康风险的定量表征与早期识别,为环境健康风险预警提供了关键技术支撑。以我国重点行业暴露人群为切入点,建立了全国统一的生物样品采集与分析工作手册,发布中国环境科学学会暴露组学团体标准5项,从国家层面推动了重点行业健康暴露研究的规范化发展。在此基础上,进一步建成全球首个场地复合污染物暴露组数据库,数据量超200万条,已得到境内外多个研究团队的应用,为我国健康科学防护决策提供了重要数据支撑,构建起从重点行业推广至全国乃至国际的新污染物人体暴露组学全链条评价体系,为全球新污染物健康风险防控贡献了可复制、可推广的“中国方案”。团队将上述技术成果应用于我国最大电子拆解工业园的污染物消减和人群健康防护,通过5年跟踪研究,发现园区工人和周边居民尿液中主要代谢产物的暴露水平呈逐年下降趋势。这既是环境健康防护成效的有力佐证,更是“把论文写在祖国大地上”科研理念的生动实践。
团队成员在广州某化工厂交流
前瞻布局:抢占生物气溶胶国际前沿
针对生物气溶胶这一国际前沿难题,团队联合国内顶尖院校建立起覆盖我国东北、华北、西北、华南等全国七大气候区的“空天地海”一体化监测网络,布设重点关键行业监测点,覆盖5000余公里海岸带,完成了我国首份区域生物气溶胶健康风险图谱,系统解析生物气溶胶排放特征与健康效应,为我国“十五五”时期环境风险常态化管控与应急管理提供了关键技术支撑。
人才沃土:打造不可替代的创新团队
在科研攻关的同时,团队注重科教融合与人才培养,构建“科研阶梯”培养模式,将前沿研究成果融入教学实践。以“全国党建工作样板支部”为引领,将课堂搬到污染治理一线、课题设在企业生产现场,通过项目驱动式学习,引导学生参与从基础研究到工程应用的全流程训练,培育了一批具有创新能力与实践能力的环境工程青年人才。目前团队汇聚了国家杰青、长江学者、万人领军等国家级人才11人次,省级人才18人次,累计培育环保人才超300人,多名毕业生已成为相关领域技术骨干。
安太成教授参加广东省“五一”国际劳动节暨劳模表彰大会
这支由安太成教授领衔的研究团队,历经二十余年协同攻关,已形成从基础理论突破到工程应用落地的完整创新链条,成为我国环境地球化学与健康领域一支不可替代的战略科技力量。安太成教授被授予全国模范教师、广东省五一劳动奖章等,团队也荣获广东省五一劳动奖状、广东青年五四奖章集体和广东省劳模工作室等荣誉称号。面对环境治理与健康保护领域的挑战与机遇,安太成教授表示,团队将继续深耕从污染溯源到健康防护的全链条研究,推动更多原创性成果走向工程实践,为我国生态文明建设与人民健康保障贡献科技智慧与解决方案。(陈霞)
转载:凤凰网
网址:https://hebei.ifeng.com/c/8va1u7L7apC