研究内容
1. 淡水有机硫循环及其生态环境效应(有机硫unit)
1.1 有机硫化物对淡水食物链的功能调控
某些有机硫化物是最简单的硫醚物质,熟悉的“海洋的味道”,动物们觅食的重要线索。适量的有机硫化物是“美味”,高浓度却是“臭味”。有机硫化物是如何调节淡水水生食物网的?我们正努力探索利用这种嗅觉物质、实现对水生食物链的“生物操纵”而服务于水生态系统的修复和保护。

1.2 有机硫化物在淡水生态系统中的迁移转化机制
水里有的不仅是鱼虾泥草,还有那神奇的有机硫化物。它仿似调音师,调节着水体中的许多生物活动,不同的硫化物会有不同的作用和影响。在不停的兜兜转转后,回到硫循环这个圆圈中,我们正努力探索淡水有机硫循环过程,揭示其对淡水生态系统的影响。

2. 硅元素的生物利用性与环境功能(硅元素unit)
3. 全氟化合物的生态环境行为(氟化物unit)
3.1 全氟化合物快速检测方法的开发
全氟化合物的检测过程繁复、耗费时间长。超分子化学技术可以实现两种化合物之间的特异性识别与结合,这为水中一些全氟化合物的检测提供了新的思路:使用修饰过的大环分子与全氟化合物进行主客体识别与结合,以荧光类物质作为检测指标,使用指示剂置换法来实现对水中全氟污染物浓度的快速检测。

3.2 全氟化合物在垃圾填埋场迁移的新途径
容纳了大量固体废物的垃圾填埋场在运行中往往会成为污染物的“源”。昆虫可能是填埋场PFASs的污染源之一,羽化后昆虫可能被捕食,进入食物网,对周边甚至更远地区造成生态环境风险。我们正开展昆虫对PFASs富集能力、填埋场环境中昆虫丰度等方面的研究,以期揭示这个长期被环境生态学家忽视的垃圾填埋场PFASs迁移途径。

4. 铁锰矿物的生物共生与环境功能(铁锰矿unit)
4.1 类芬顿技术在水污染控制与治理中的应用
基于铁系化合物修饰改性的类芬顿技术是一种新型的水污染处理方法。通过催化剂和氧化剂之间的化学反应可产生如魔法般的协同作用,高效地降解废水中有机污染物,使其转化为CO2和H2O等无害物质。不同的催化剂与不同的氧化剂之间拥有无限的可能。期待通过类芬顿的设计,创造不同催化剂与氧化剂的相遇,迸发出神奇的魔法。

4.2 铁锰矿物的生物电子传递机制及其应用
生物新陈代谢的本质是一系列氧化还原反应及其伴随的电子传递过程。藻类和细菌是典型的自养和异养单细胞生物,可作为研究生物电子传递的模式生物。修饰改性后的铁锰矿物通常可以承担电子传递的角色。铁锰矿物是如何影响生物体之间无时无刻不在发生的电子传递过程的?这些电子传递过程是否会促进自养和异养生物的共生?我们期待通过解决这一系列基础问题,实现生物电子传递在污水处理、资源回收、生物传感等方面的应用。

4.3 改性矿物协同生物处理污水技术的开发
污水中蕴含着大量的能量和资源。经处理后污水不仅能得以净化,而且能回收其中大部分能量和营养盐。我们通过将改性矿物引入藻类和细菌的共生体系中,实现电子在生物细胞间的传递,构筑微生物群集体,促进其对污水中污染物的去除。我们期望通过研究微生物群集体的协同共生机制,研发可工程化应用的微生物群集体污水处理技术,实现污水处理工艺的节能降碳和资源回收。

5. 重金属的生物圈循环与生态修复(重金属unit)
6. Serendipity研究(X unit)
作家Horace Walpole根据波斯童话《The Three Princes of Serendip(锡兰三王子)》,创造了“serendipity”这个单词,并用“were always making discoveries through chance(总是能在不经意间发现美好的事物、有价值的珍宝)”来定义这个词的词源。而微生物学家Louis Pasteur的名言“Chance favors the prepared mind(意外的机会偏爱有准备的头脑)”,更是对“serendipity”在科学研究中的完美诠释。我们一直致力于通过环境科学、生命科学、化学、数据科学等多学科交叉的研究方法和技术,发现生态环境中的未知现象和机制,并以此为基础、努力开辟新的应用。如果上述研究不能引起你的兴趣、而你又渴望如锡兰王子那样获得智慧能得以展现的机会,欢迎加入我们的X unit,带给我们所不知道的知识、共同探索未知的领域、一起收获“不期而遇”的研究结果。
