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西安建大环境学院在环境健康方向取得突破——张崇淼教授团队在环境领域国际顶级期刊Water Research发表研究成果

2022-05-07 作者:许鹏程 编辑:张璐 来源:环科双带头人工作室

近日,我校环境学院张崇淼教授带领的环境微生物与水污染控制团队在环境领域国际顶级期刊Water Research(影响因子11.236,SCI一区,Top期刊)上发表题为“Numerical simulation for spatial distribution of water aerosol produced from nozzle spray and health risk related toLegionella pneumophilain spray scenarios(喷头产生的水气溶胶空间分布的数值模拟和喷洒场景中与嗜肺军团菌相关的健康风险)”的论文。该论文以西安建筑科技大学为唯一作者单位,张崇淼教授为论文通讯作者,许鹏程博士为论文第一作者。该研究以再生水利用为背景,研究了水气溶胶吸入暴露对人体产生的健康风险。这是我校在Water Research上发表的第一篇以健康风险为主题的研究论文,实现了我校环境科学与工程学科在环境健康方向发表国际顶级期刊论文的突破。


污水再生利用是缓解缺水城市和地区水资源供需矛盾的重要途径。然而,再生水中可能含有的病原微生物对人体健康构成潜在的威胁。再生水常用于绿地浇灌、景观喷泉、道路降尘等,经过喷洒设施雾化后会产生大量微小液滴弥散于空气中,从而形成水气溶胶并随气流漂移扩散。如果置身于再生水喷洒场景中,很可能吸入包含病原微生物的水气溶胶,进而导致感染和疾病。掌握喷洒产生的水气溶胶空间分布特征和影响因素,对于准确评价水气溶胶吸入暴露风险至关重要。

该研究通过高速摄像法获取喷洒产生的微液滴的粒径分布,明确了其服从Rosin-Rammler分布,在此基础上完善了在欧拉-拉格朗日计算框架下的离散相模型。通过数值模拟计算和实验测量相结合的方法,完成了喷洒强度、风速和风向等环境因素对水气溶胶空间分布影响的定量分析,阐明了在不同喷洒流量条件下的水气溶胶空间分布特征。以嗜肺军团菌(Legionella pneumophila)为目标病原微生物,评价了喷洒场景中水气溶胶吸入暴露的健康风险,提出了再生水利用的典型喷洒场景中职业和非职业人群的安全接触距离。该论文为评价与水气溶胶相关的微生物风险提供了新方法,研究成果对于再生水吸入暴露风险控制具有重要的意义和价值。

张崇淼教授团队以健康风险评价与控制技术为特色,重点关注与微生物相关的健康风险。在水环境病原微生物污染和风险评价方面,张崇淼教授主持完成了3项国家自然科学基金项目,在Water Research,Journal of Environmental Management等国际著名期刊上发表了多篇学术论文,获准国家发明专利6项。

Water Research由国际水协会(IWA)主办,是环境领域的两大顶级期刊之一,也是自然指数(Nature Index)源刊。自然指数是统计各高校和科研院所在国际上最具影响力的82种学术期刊上发表论文数量的数据库,是科研水平及综合实力评估与排名的重要指标。

论文链接

https://doi.org/10.1016/j.watres.2022.118304

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