内分泌干扰物质(EDCs) 能够在极低浓度干扰内分泌系统而导致繁殖发育异常,因此已被联合国环境规划署列为需要全球合作应对的环境问题。但由于EDCs种类繁多、毒作用机制复杂,EDCs与野生生物健康损伤之间的因果关系研究成为国际环境领域研究的前沿和热点。该项目以野生生物健康危害成因解析为主线,系统研究了典型EDCs的检测方法、环境行为和低浓度长期暴露下的生态毒理效应等关键科学问题。主要发现点如下:
1、建立了将荧光偏振法、酵母双杂交法等生物测试方法与结构效应预测模型相结合的EDCs筛选方法,发现了雌激素、壬基酚、双酚A和有机锡等具有较强雌激素受体激动或拮抗作用; 发展了复杂环境和生物样品中富集和纯化痕量典型EDCs的前处理技术,建立了相应的高灵敏、高特异性色谱质谱检测技术,为深入研究EDCs的环境行为及生态毒理效应奠定了方法学基础。
2、发现了多种天然和人工合成肾上腺皮质激素的水环境污染问题,揭示了雌激素、雄激素、孕激素、皮质醇激素和糖皮质醇五大类类固醇激素及壬基酚、双酚A等在我国水环境中的污染特征,及其在城市污水和饮用水处理工艺中转化行为。
3、建立了基于稳定同位素的渤海湾食物网结构,揭示了壬基酚、有机锡等典型EDCs的食物网传递行为,构建了生物放大性预测模型;研究了有机锡等EDCs的毒代动力学,揭示了野生鱼类的母子传递现象;建立了环境浓度下的鱼类繁殖/发育毒性的生态效应研究方法。通过上述"食物链传递"、"母子传递"和"生态毒理效应"三个关键环节的关联研究,形成了EDCs低浓度长期暴露下生态毒理效应的研究体系。
4、发现了长江野生中华鲟幼鱼畸形,并通过发展鱼卵显微注射的环境毒理学研究新方法,证明了三苯基锡是导致野生中华鲟畸变的主要物质,为EDCs污染与生态毒理效应之间的因果关系研究提供了一个案例,为中华鲟物种保护提供了新思路。
这一项目建立了复杂环境介质中痕量EDCs检测方法,揭示了典型EDCs在我国若干主要流域水体中的污染特征和行为,建立了基于食物网传递和母子传递的典型EDCs低浓度长期暴露生态毒理效应的研究体系,弄清了长江野生中华鲟致畸的环境成因,为环境污染的生态效应研究提供了良好案例,推动了环境学科的发展。 成果发表90余篇SCI论文,包括在美国科学院院刊(PNAS)和环境领域最有影响力的刊物EnironSciTechnol发表2篇和35篇;8篇代表论文平均影响因子6.33, SCI他引463次,总引用530次;20篇核心论文平均影响因子5.58,SCI他引935次,总他引1075次。2位完成人列环境/生态领域ESI引文国际排名前1%,分别获国家杰出青年科学基金和优秀青年基金资助;成果被美国国家毒理学计划和OECD的EDCs测试综述文件草案引用。有关三苯基锡的低剂量长期暴露致野生中华鲟畸形的研究成果作为亮点论文发表在PNAS,被Science的ScienceNOW专栏、Nature China等评述;发明专利授权4项;获2011年度国际环境毒理学与化学学会(SETAC)"MENZIE Environmental Educational Award"奖(迄今中国唯一),获2011年教育部自然科学一等奖。
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