新物质的环境风险感知及无害化项目简介

来源: 前沿交叉学科研究院    发稿时间:2025-11-22

1.项目介绍

与传统污染物不同很多物质在环境中的行为、危害及相关机制尚缺乏系统的研究与认知。这些新污染物通常具有独特的化学结构和理化性质,导致常规分析检测方法无法有效满足其环境及生物体内的检测需求。同时,传统环境化学理论在解释其环境行为和毒性效应时存在一定局限,传统污染控制技术在其去除效率上也表现出不足。因此,针对新污染物的环境研究,需要在理论、方法与技术层面进行创新,特别是在学科交叉方面,才能更好地理解和应对这些挑战。例如,环境化学与毒理学、生态学、公共卫生、数据科学等学科的融合将有助于突破传统单一学科的瓶颈,为新污染物的研究提供全新的视角和方法。通过多学科的协作,我们不仅可以解决新污染物的环境行为和健康效应的关键问题,还能为国家在面对快速发展的化学品生产和使用过程中可能带来的环境与健康挑战时,提供更为有效的解决方案。因此,开展学科交叉研究不仅是实现科学突破的必然需求,也是当前应对新污染物问题的紧迫任务。

本项目将聚焦几类典型新污染物(如全氟化合物、有机磷阻燃剂、抗生素等),通过学科交叉融合,利用现场观测、实验室模拟、多组学技术、理论计算等多种手段,深入探索新污染物的独特环境界面过程及迁移转化微观机理。更重要的是,我们将重点研究这些新污染物对人体的暴露途径以及其健康毒性效应的关键过程与分子机制,力争在这些领域取得突破性认知,推动相关理论进步,为国家实施新污染物治理行动方案及履行国际公约提供坚实的科技支撑。同时,培养出具有交叉学科理论知识与技能,可胜任新物质的环境风险感及无害化研究与实践的高水平科研人才。

2.项目负责人及团队骨干

汪磊,教育部特聘教授,从事新污染物的检测方法、环境行为及风险识别研究,主持国家重点研发计划课题,国自然联合重点基金、优青基金,亚太气候组织国际合作项目等科研项目,在NatureEnviron Sci Technol上发表论文150余篇,获得教育部自然科学二等奖等科研奖励,与分析化学、地球化学、分子生物学、公共卫生学开展交叉研究和人才培养,毕业生获得国家博新计划及国自然基金资助。

祝凌燕,南开大学环境科学与工程学院院长,教育部特聘教授,国家杰出青年基金获得者,国务院政府特贴专家,中国青年女科学家。聚焦于新污染物识别、环境过程与人体暴露及健康研究,在PNASES&TEHP等期刊发表论文300余篇。承担国自然重点项目3项、重大项目课题2项、重点研发项目1项。获得省部级一等奖4项,二等奖2项。

周明华,国家级领军人才从事水处理技术研究20余年,主持国家重点研发计划国际合作项目、国自然科学基金联合基金项目国自然科学基金面上项目等科研项目,在Nature CommunEnviron. Sci. Technol等期刊上发表学术SCI论文300余篇,获得教育部高等学校自然科学一等奖等科研奖励,与材料科学,无机化学开展交叉研究和人才培养,毕业生获得中国科协青年人才托举工程钱易环境奖学金资助。

 

王鑫,环境工程学科国家杰出青年科学基金获得者,英国皇家化学会会士,从事微生物胞外电子传递、微生物水质传感原理与技术研究,主持国家重大科技专项、国家自然基金委原创探索项目等,在ES&TWater Research等环境领域期刊发表学术论文200余篇,获授权国家发明专利30余项,自主研发的活体生物传感器应用于污水处理厂水质在线监测与风险预警,获日内瓦国际发明展金奖、教育部自然科学二等奖等,任Journal of Hazardous Materials副主编等。与电化学、生物化学、人工智能、机器人等学科方向交叉,博士生获国家自然科学基金委青年学生基础研究项目资助。

沈铸睿,新催化材料科学国家青年拔尖人才南开大学国家新材料研究院副院长长期从事污染控制、固体废弃物资源化及光/电催化新能源材料研究,主持国家自然科学基金等科研项目10余项。以通讯作者在Nat. WaterPNASJACS等期刊发表SCI论文100余篇,他引6000余次,获天津市科技进步二等奖。注重环境、材料与能源交叉融合研究,在科研平台建设、研究生培养及创新人才培育方面成效突出。

王恺,南开大学生命科学学院研究员,国家优秀青年科学基金获得者、天津市杰出青年科学基金获得者。主要从事生物活性小口径人工血管构建、血管稳态与重构调控机制及体内植入转化研究,主持国家自然科学基金重大研究计划培育项目、天津市自然科学基金重点项目等科研项目。在Sci AdvNat CommunAdv MaterAdv SciBiomaterials等国际权威期刊发表论文40余篇,授权中国发明专利14项,获得天津市自然科学一等奖、二等奖等科研奖励。与生物材料学、血管生物学、环境毒理学和环境健康等领域开展交叉研究和人才培养,推动人工血管材料构建、血管损伤修复、环境污染物心血管效应及临床转化应用相关复合型人才培养。

孙宁,人工智能学院教授、博导,教育部青年学者,宝钢优秀教师,天津市杰青。主持国家自然科学基金重点项目、联合重点项目,2项国家重点研发计划课题等。出版专著3部,发表IEEE TransactionsAutomatica论文90多篇,授权发明专利40余件。获2019中国智能制造十大科技进展、国家教学成果二等奖、天津市自然科学二等奖(排名1)、天津市科技进步二等奖(排名1)、天津市自然科学一等奖(排名2)、吴文俊人工智能自然科学一等奖(排名2)、中国自动化学会青年科技奖等。担任IEEE TIETMECHTASETITSTSMCS等期刊编委。指导学生获2次国家自然科学基金博士生项目、中科协青托博士生专项、CAA优博论文、CAAI优博论文、CAA优硕论文(4次)、“挑战杯”全国一等奖、中国青少年科技创新奖等。

冯剑丰,南开大学环境科学与工程学院教授长期从事定量生态毒理学研究主持家重点研发计划课题、国家自然科学基金面上项目等。聚焦复合污染健康效应、生态系统稳定性及风险评估等前沿问题,以第一或通讯作者在Science AdvancesEcology LettersES&T等期刊发表论文100余篇。兼任中国环境科学学会海洋环境保护专委会副主任委员等职,曾荣获环境保护科学技术一等奖等科研奖励。

3.项目拟推进的多学科交叉研究方向

1微塑料介导心血管损伤效应机制的交叉研究

本方向面向环境暴露与心血管健康交叉前沿,聚焦外源微塑料影响血栓形成、演化与稳定性的关键科学问题,融合环境科学、生命科学、材料科学等学科。研究拟构建从环境暴露识别、血栓力学表征到健康风险评估的综合研究体系,阐明微塑料介入下血栓力学稳态失衡及其潜在健康效应。研究有望揭示微塑料影响血栓力学稳态与心血管疾病的新机制,为环境暴露健康效应评估和血栓相关疾病防控提供理论支撑与技术储备。

2细菌跨膜电子转移介导的水体生物传感及原位智能预警

围绕水质生物传感的核心难题,揭示活体细菌跨膜电子转移通道,阐明环境电子与细菌呼吸链的整合原理。通过合成生物学技术对细菌进行改造,实现污染物的专性传感。原创地表富氧水体水质生物探测原理,将生物传感器与跨形态机器人技术结合,实现实时探测、大数据分析和风险预警。

3面向煤化工废水资源化的光热界面体系构建及难降解有机物废盐同步分离回收机理研究

本方向面向煤化工高盐有机废水深度治理与资源化利用需求,聚焦多环芳烃等难降解有机污染物高效去除、高浓度复杂废盐选择性分离回收及传统处理过程能耗高、资源化不足等关键问题。研究融合环境工程与材料科学,围绕光热转化、界面传热传质、污染物吸附/降解和盐分迁移分离等过程,构建太阳能界面蒸发与功能材料协同调控体系。通过材料构筑、废水组分分析、分盐实验、结构表征与过程模拟,阐明污染物去除和盐类分离机制。研究成果可为煤化工高盐废水绿色低碳处理、盐资源高值回收及工业废水减量化提供新方法与技术支撑。

4新污染物多途径全链条暴露、母婴转运机制及低剂量慢性健康风险评估研究新污染物人体健康风险

本方向聚焦新污染物的人体暴露、生物有效性与健康效应,构建“外暴露—内暴露—健康效应”全链条风险评估体系。核心科学问题包括:多途径暴露的定量贡献与调控机制、胎盘转运与母婴传递的分子机理、低剂量长期暴露与慢性疾病的因果关联及作用靶点。融合环境科学、分析化学、流行病学与毒理学,依托高分辨质谱、人群队列、模式动物及多组学技术,揭示致健康效应的信号通路与分子机制。

4.项目制研究生招生专业背景要求

1招收环境、化学、公卫、生物、临床等背景博士生。

掌握环境分析、生物实验技能,擅长队列、动物实验与多组学分析;具备独立科研、论文写作与跨学科创新能力。

2招收环境、材料、生物、力学、公卫等背景博士。

熟悉污染物检测、生物力学表征、细胞动物实验;具备实验设计、数据分析、团队协作与创新思维。

3优先招收具备环境、材料、生化、仪器制造交叉背景学生。

5.项目组联系方式

系人:汪磊

汪磊wang2007@nankai.edu.cn

https://env.nankai.edu.cn/2019/0612/c14180a177867/page.htm

祝凌燕zhuly@nankai.edu.cn

https://env.nankai.edu.cn/2019/0612/c14180a178087/page.htm

祝洪凯zhuhongkai@nankai.edu.cn

https://env.nankai.edu.cn/2021/0907/c14180a391707/page.htm

周明华zhoumh@nankai.edu.cn

王鑫xinwang1@nankai.edu.cn

https://nankai.teacher.360eol.com/teacherBasic/preview?teacherId=5330

沈铸睿shenzhurui@nankai.edu.cn

王恺:013053@nankai.edu.cn

孙宁:sunn@nankai.edu.cn

https://url.nankai.edu.cn/