近日,由中國科學院生態環境研究中心牽頭承擔的國家重點研發計劃“納米科技”重點專項項目——“納米材料治理水體復合污染的應用基礎研究及工程示范”項目啟動會在北京召開。項目負責人劉景富研究員匯報了項目的關鍵科學問題、總體研究思路和研究目標,清華大學教授李景虹、山東大學教授閆兵、南京大學教授潘丙才等課題負責人分別介紹了課題的實施方案。與會專家從不同角度提出了建設性意見,幫助項目組成員進一步明確了研究目標和方向。
我國水污染嚴重,發展去除水中重金屬、砷、氟和有機微污染物的水污染治理技術,是保護生態環境安全和人體健康的重大需求。然而,現行的水處理工藝難以低成本、高效地去除這些毒害污染物。納米材料因其獨特的性能,在水中污染物的吸附和催化降解去除等方面具有巨大的潛力,但目前總體仍處于實驗室研究水平。該項目將針對工業廢水和飲用水源復合污染特點,在深入研究納米材料水處理的機制和安全性的基礎上,突破納米材料的宏量制備、再生與循環利用以及水處理系統功能集成等工程化應用的技術瓶頸,實現納米材料在廢水處理和飲用水凈化領域的規模化工程應用。
項目涵蓋了基礎研究、技術開發和工程示范全鏈條,將面向我國水中重金屬和有機污染物復合污染治理的重大需求,重點研究以下內容:設計制備具有吸附、催化復合功能的新型納米顆粒,并將其與納米孔載體復合,構建面向復合污染控制的高選擇性納米復合材料;發展納米材料表面結構和污染物的原位表征方法,研究水處理過程中納米材料表面結構與性能的變化以及污染物的分子轉化;發展分離富集環境和生物基質中痕量納米材料方法,構建環境基質中痕量納米材料的表征和定量測定平臺,研究水處理過程中納米材料的釋放、環境轉化與生物吸收;針對飲用水污染暴露的可能途徑及暴露器官,基于人類細胞組合和易感小鼠模型研究納米材料及其污染物復合物的生物效應,建立生物效應綜合評價方法,并進一步研究納米材料的生物效應機制;研發基于納米復合材料的水處理集成技術,突破納米復合材料規模化生產及其水處理工程應用的技術瓶頸,完成區域飲用水凈化和工業廢水深度處理的技術開發、系統集成與應用示范。
項目的實施,有望在納米材料處理水中復合污染物方面取得突破,并在水處理過程中納米材料的轉化和歸趨研究、生物安全性評價、納米水處理技術規模化工程應用等方面提升國際影響力,培養高水平的環境納米科技人才和團隊,推動水處理納米技術成果的轉化應用,帶動和支持相關科技產業發展。
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