持久性有毒有机物的环境过程、毒理效应及其对映体选择性

持久性有毒有机物质(PTOSs)是一类毒性高、降解难、持留期长、具有生物累积放大和内分泌干扰等共性的重要环境污染物，其中许多分子还具有手性结构。课题将选择5种（类）典型PTOSs，对它们的环境污染过程、毒理效应及其对映体选择性进行研究，旨在探索其环境过程的微观机理、生态风险和污染修复基础，为我国的环境健康和生态安全提供基础。研究内容包括所选PTOSs在土壤各组分上的吸附规律及其对生物可利用性的影响；PTOSs生物毒性检测体系的建立及分子毒理学机制的探讨；PTOSs生物可利用性、环境代谢特征和毒理中的对映体选择性，以及构建特异性降解高毒PTOSs对映体的细菌。课题组由2位国家杰出青年科学基金获得者和1位海外青年学者合作基金获得者等组成，申请人与骨干成员是2006年教育部创新团队的带头人和主要骨干，密切合作多年、学科结构合理、基础研究经验丰富，能保证本课题的顺利实施并取得高质量的研究成果。

持久性有毒有机物质（PTOSs）作为一类毒性高、降解难、持留期长、具有生物累积放大和内分泌干扰等共性的重要环境污染物，其中许多分子还具有对映异构体。课题选择典型PTOSs，对它们的环境污染过程、毒理效应及其对映体选择性进行研究，旨在探索其环境过程的微观机理、生态风险和污染修复基础。研究内容包括如下三方面：一、以植物吸收过程可作为有机污染物在固相-土壤水相、土壤水相-植物水相、植物水相-植物有机相之间的一系列连续分配的过程。通过吸附实验得到有机污染物在植物体（或某部位）与溶液间的分配系数，确定植物体对有机污染物的吸附能力，确定植物积累有机污染物的最大限值（uptake limit）；二、建立了包括雌、雄激素受体重组基因酵母菌、MCF-7人乳腺癌细胞系和PC12神经细胞，以及模式生物斑马鱼、青鳉鱼、小鼠的肝脏等原代培养体系等在内的离体（in vitro）毒性筛选测试体系和包括水生植物小球藻、蓝藻、水稻、小麦、拟南芥，土壤生物蚯蚓在内的活体（in vivo）毒性测试体系，用以研究PTOSs的毒理效应及其毒理学机制；三、通过手性污染物对映体标样的高效液相色谱（HPLC）制备，圆二色检测器（CD）和旋光检测器（ORD）的对映体的识别，并辅以高斯计算机模拟及气–质联用仪（GC-MS）或者液–质联用仪（HPLC-MS）确认。建立HPLC分离分析及绝对构型识别方法，研究了我国土壤及东南沿海底泥中典型PTOSs残留的对映体差异，并通过建立的从细胞到活体上毒理效应及其分子毒理学机制研究方法，研究了这类PTOSs毒理效应的对映体差异。. 项目共发表SCI已收录论文72篇（其中IF>5.0的8篇），申请发明专利15项（其中已授权8项）。组织国际会议2次（在美国和中国各一次），由美国化学会（ACS）作为系列著作出版会议论文集1部（另出版其他英文版著作章节2章），组织全国性学术会议1次（>200人）。有8位博士生以该课题内容为主研究，毕业博士6人，研究团队亦是教育部创长江学者新团队，课题为团队的建设与发展提供了支撑与保障。研究成果为我国PTOSs（特别是有机农药）的使用所带来的环境健康和生态安全评价提供了科学基础。