高博 中国水利水电科学研究院水环境研究所

专题报道>> 2018年第七届青年科技英才

 

1、基本情况

姓名:高博  性别:男  出生年月:1978.06

单位:中国水利水电科学研究院 水环境研究所

学历:博士  职称:高工 职务:研究室副主任/所分工会主席

专业:环境科学 研究方向:水环境科学

兼职:国际SCI期刊Science of The Total Environment编委

个人学术主页:https://www.researchgate.net/profile/Bo_Gao4

2、学习及工作经历

1998.9~2002.7  河南理工大学资源与环境学院环境工程专业  获工学学士学位

2002.9~2005.6  南开大学环境科学与工程学院环境工程专业  获工学硕士学位

2005.9~2008.6  中科院广州地球化学研究所环境科学专业    获理学博士学位

2012.6~2015.6  中国水利水电科学研究院 水利工程专业     博士后

2008.7~至今   中国水利水电科学研究院水环境研究所     历任工程师、高工

3、主要科研经历与业绩

主要从事湖库污染物水环境过程及效应领域的基础研究,重点探究了水文情势变化条件下三峡水库典型污染物的水环境演变机理及效应。入院十年来,承担各类科研项目30余项,其中,主持承担国家自然科学基金面上项目、国家科技支撑项目子课题、863计划项目子课题、国家水专项子任务、国家重大科学仪器设备开发专项子任务、博士后科学基金特别资助/面上项目及水利部公益性行业科研专项课题等科研项目18项,逐步形成了自己的研究体系,取得了一系列的创新性成果。相关研究成果共发表学术论文100余篇,其中SCI收录文章56篇(1区/Top类SCI文章24篇),平均影响因子>3.50。所发表文章SCI他引600余次,SCI文章篇均他引>10次,单篇最高他引74次。1篇SCI论文入选环境与生态领域ESI高被引论文(Highly Cited Paper; 即10 年间被引频次居前1%的论文)。参编专著3部,参编水利行业标准6项,参与研制国家及行业标准物质10余项。2017年入选中国水科院“三型人才”计划(基础研究型人才)。目前担任国际环境与生态领域著名SCI期刊Science of the Total Environment编委(IF: 4.610),也是Journal of Hydrology、Environmental Pollution等SCI 期刊的常邀审稿人。

(1)三峡水库典型污染物的水环境演变机理及效应

基于十年的长序列连续监测,实测获得三峡库区重金属污染物监测数据3万余个,系统揭示了三峡库区重金属元素水环境演变过程及效应。提出了基于三峡库区实际地质背景条件下沉积物质量基准和地球化学基线的评价方法并得到验证,科学评价了三峡库区重金属的污染现状;并结合三峡水库年入库泥沙淤积量科学估算了库区重金属污染物年均累积量及人为源重金属累积量;原位高分辨实现了重金属在库区沉积物-水界面释放过程的量化研究。阐明了三峡库区沉积物中有效态重金属的分布特征、影响因素及释放趋势。首次发现了库区沉积物剖面存在有效态金属元素的“热点”释放现象和支流上游沉积物有效态金属释放的特点,突破了传统认识;2014年以来,有关三峡库区的相关研究成果以第一/通讯作者发表高水平SCI文章16篇,包括国际环境与生态研究领域主流期刊Environmental Pollution(3篇)、Journal of Hydrology(2篇)、 Science of the Total Environment(2篇)、Ecotoxicology and Environmental Safety(2篇)。上述研究成果分别获得中国水科院科学技术奖特等奖和一等奖各1次。

(2)调水工程对污染物水环境过程的影响

南水北调来水后,密云水库水位变幅区土壤重金属污染物的溶出将会对库区水环境产生潜在的影响。利用原位DGT采样技术预测了密云水库蓄水后变幅区土壤重金属污染物的释放风险及机理,并结合DIFS模型研究了密云水库土壤中不同有毒重金属元素的释放动力学过程。该研究为科学预测大型调水工程所引起的区域污染物的环境地球行为及释放风险提供了新的理论依据。相关研究成果以第一/通讯作者在国际环境与生态领域主流期刊Science of the Total Environment、Geoderma、Chemosphere等发表SCI文章7篇。

(3)水环境中重金属元素稳定同位素示踪技术

重金属污染来源解析一直是水环境保护及防治的重要科学问题。在国内率先建立了水体沉积物中镉和铅同位素高精度分析测定技术,为水环境中重金属污染的源解析提供了新的思路,该成果发表在国际分析化学主流SCI期刊Analytica Chimica Acta (IF: 5.123),SCI他引38次,引起了国内外研究者的广泛关注。在此基础上,发现了珠江流域北江支流沉积物中存在镉同位素分馏现象,并进一步证实了镉同位素技术可以作为一种重要的示踪元素(Environmental Pollution. 2013, 181: 340-343. SCI他引20次)。基于铅同位素比值分析,首次发现三峡库区沉积物中不同形态铅存在同位素分馏现象。该成果2015年发表在国际环境领域主流SCI期刊Environmental Pollution,目前SCI他引12次。

(4)“原位有效态价态”概念及应用

结合水环境中元素形态分析技术,建立了DGT原位采样技术与高效液相-电感耦合等离子体质谱联用的分析方法,并提出了水环境中重金属元素“原位有效态价态”的研究思路。在此基础上,建立了水环境中铬和锑元素原位有效态价态分析技术,为科学认识水环境中重金属元素的毒性及释放风险提供了新视角。研究成果以第一/通讯作者在Environmental Pollution等国际环境领域SCI期刊发表SCI文章5篇。

(5)流域尺度污染物水环境演变规律

针对我国流域典型污染物的时空分布特征,揭示了我国长江、黄河、珠江等流域水体沉积物中典型重金属污染物(汞、铅等)以及营养盐(氮和磷)时空演化规律,探讨了社会经济发展与流域典型污染物的相关关系,重点剖析了流域尺度下人口、经济、污水排放以及大气排放等因素对典型污染物的响应机制,并对我国流域尺度水环境污染物演变趋势进行了评估。相关研究成果以第一/通讯作者发表SCI文章3篇,包括国际环境与生态领域主流SCI期刊 Science of the Total Environment (2篇)、Ecological Indicators (1篇)。

4、学科发展思路

水利工程(特别是大坝)对河流的拦截调蓄作用是对河流及其流域生态环境系统中最重要的人为活动,并将对河流及其流域内的生态环境系统产生深远的影响。目前,我国已拥有水库大坝9.8万余座,是世界上拥有水库大坝最多的国家。然而,关于水库建设及其运行所带来的水环境影响的相关领域研究尚处于探索阶段,其生态环境的影响仍然需要进一步阐明。尤其对于深大水库而言,在其水文情势变化条件下,污染物的环境地球化学行为研究显得尤为重要。该研究内容主要涉及了水利科学、环境科学及地球科学等多学科领域。目前,水库中污染物水环境影响研究存在如下几个方面问题:(1)缺乏科学合理的地球化学背景值和沉积物质量基准;(2)国内外现有河湖评价方法体系是否适用于水库污染物评价研究,尚不明晰;(3)深大水库及梯级水库调度条件下,水文情势变化复杂,而结合泥沙学和水动力学等学科的水体污染物的迁移、转化及其归趋的研究较少,需进一步加强多学科的融合交叉。

5、科研感悟

常怀感恩之心,个人的学术发展离不开单位和团队的支持。基础科研之路也不会是一帆风顺,会遇到很多困难,要有“坐冷板凳”的精神,只有踏踏实实,沉下心一步一个脚印的走下去,才能做出更好的成果。

 

实验室工作

实验室工作

 

2008年参加三峡全库区采样

 

2017年英国兰卡斯特大学学术交流

 

 

 

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