兰州大学资源环境学院

姓名:高宏

职称: 教授  博士生导师  硕士生导师  专业硕士生导师 

性别:女

毕业院校:兰州大学

学历:研究生

学位:博士

在职信息:在职

所在单位:环境科学研究所

入职时间:2004年7月

办公地点:观云楼1007室

电子邮箱:honggao@lzu.edu.cn

学习经历

2001/09-2004/06,兰州大学,化学化工学院分析化学专业,博士
1998/09-2001/06,中国科学院,兰州化物所分析化学专业,硕士
1981/09-1985/07,兰州大学,药学院,学士

研究方向

国家/区域尺度持久性毒物排放、环境归趋、生物累积放大及健康风险
大气污染物与碳排放协同控制对策
大气复合污染成因与减排对策
食品安全风险预测
环境污染与健康

工作经历

2012/05-今,兰州大学,资源环境学院环境科学与工程系,教授
2011/05-今,兰州大学,资源环境学院环境科学与工程系,博导
2004/07-2011/05,兰州大学,资源环境学院环境科学与工程系,副教授、硕导
2008/11-2010/02,加拿大环境部,空气质量研究所,访问学者
1987/09-2001/08,兰州铁路局疾病预防控制中心,药师-副主任技师
1985/08-1987/09,甘肃省建工局职工医院,药师

主讲课程

本科生:《环境监测》、《专业导读》、《环境科学与工程学科交叉与前沿》
研究生:《环境化学理论与方法》(2005-2015年)

学术兼职

1. 兰州市大气污染防治专家委员会专家成员
2. 甘肃省环境污染预警与控制重点实验室学术指导与专家决策小组副组长
3. 科技部“大气污染成因与控制技术”重点研发计划专项项目评委 
4. 国家自然基金委基金、博士后科学基金、教育部博士学位论文评审专家
5. Journal of Cleaner Production、Journal of Hazardous Materials、Environmental Pollution、Science of the Total Environment、Chemosphere、Atmospheric Environment、Atmospheric Research、Environmental Research等期刊审稿人

研究成果

1. 基于主持的科技部重点研发专项课题研究成果,依托兰州大学甘肃省环境污染预警与控制重点实验室网站,牵头建立了国内外首个国家尺度的中国持久性毒物清单数据库和数据共享平台。该数据库目前可提供3种典型持久性有机污染物(POPs)和5种重金属(包括:二恶英、短链氯化石蜡、有机磷阻燃剂、铅、汞、镉、铬和砷)的高空间分辨率的大气网格化排放清单,可供政府决策部门和科研人员免费下载。


2. 新型有机污染物有机磷阻燃剂(OPFRs)被认为是溴系阻燃剂(已被列入《POPs 公约》禁止生产和使用清单)失败的替代品,不久的将来其很可能会像新POPs短链氯化石蜡(SCCPs)一样被列入《POPs公约》名单。OPFRs 对生态环境和人群健康风险的影响已成为一个紧迫的环境问题。建立的中国高空间分辨率新POPs有机磷阻燃剂(OPFRs)排放清单表明:我国经济最发达地区之一的长三角区域是我国最高的OPFRs陆源排放源区之一。基于该排放清单,结合ChnMETOP大气环境模型和海洋食物网模型对OPFRs的环境归趋和海洋生物富集放大进行的模拟研究结果表明:我国东海海水和沉积物中OPFRs在我国四大海域中污染水平最高,其中浙江、江西、湖南和湖北四省陆源排放对东海海洋生态环境污染贡献较高,分行业模拟发现生产过程排放对东海污染影响最为严重,东海海域的5种海鱼(带鱼、黄姑鱼、大黄鱼、海鳗和矛尾虾虎鱼)经由人体摄入的EDI范围表明目前尚无经由鱼体摄入带来的人体暴露风险。

3. 陆源POPs排放到大气后,在其全球循环分布的过程中,海洋是其重要汇库。POPs进入海洋主要有两个途径:一是经由大气传输扩散和沉降(包括干湿沉降和气-水交换的气态沉降进入海洋,二是通过地表径流汇入海洋。基于建立的中国高空间分辨率的OPFRs大气网格化排放清单,结合大气传输和水动力模型,对通过陆源排放进入渤海的大气沉降和通过地表径流进入渤海的OPFRs进行了环境归趋模拟,发现渤海海域经由大气沉降输入的OPFRs通量要远高于经由地表径流的输入(约14倍)。由于经由陆源排放后的大气沉降等入海相比地表径流汇入更具不可控性和挑战性,因此,建议政府应重视通过对有机磷阻燃剂生产和应用过程的限制而进行管控,以降低有机磷阻燃剂通过陆源大气排放对我国近海海域生态环境的影响。

4. 建立的中国(2016年)主要人为源5种重金属(Pb、Cd、Hg、Cr和As)大气网格化排放清单(0.25°×0.25°)表明:排放主要集中在山西和陕西中部地区、京津冀、长江三角洲、珠江三角洲、山东中部、河南北部、辽宁中部、四川盆地中部等地。近年来陕西、宁夏和内蒙古等地现代化工业快速发展,如由国务院批准的国家重点开发区和西部重要的能源基地,宁东与鄂尔多斯、榆林共同构成西部能源化工的“金三角”。中东部地区经济发展迅速,工业和电厂等分布较为广泛,是造成重金属排放量较高的主要原因。其中工业煤燃烧源是中国重金属Pb、Cd、Hg、Cr和As大气排放的主要贡献源,分别约占总排放量的62.5%、65.7%、41.2%、92.7%和47.5%。

5. 建立的中国大气铅排放清单表明: 2002至2017年中国大气Pb排放强度呈现下降趋势,年均下降率约为5.57%,中国欠发达的中部、西部地区的省份Pb排放强度明显高于发达的东部沿海地区。中国省际贸易驱动的大气铅排放转移和环境不公平性研究表明:2012和2017年中国西北、西南、中部等相对欠发达地区消费导致的大气铅排放量主要由本地区的排放贡献,而京津、南部沿海、长三角等发达地区消费导致的大气铅排放量主要由相对欠发达的西北、西南、中部和北部沿海地区贡献。中国经济发达、人口稠密的东部沿海地区是中国主要的贸易隐含大气铅净流出地区,而西部欠发达地区是中国主要的大气铅净流入地区。而在GDP转移上则截然相反,中国东部沿海地区在贸易中是主要的GDP流入地区,而西部欠发达省份是主要的GDP流出地区。省际贸易导致中国相对发达的东部沿海地区大气铅暴露导致的癌症病例数下降,而欠发达的西部、北部等地区癌症病例数增加。

6. 大气污染已成为了导致女性肺癌发病率上升的主要因素,污染因子中尤以PM2.5为肺癌发病率的主要影响因子。基于PM2.5卫星反演数据(0.01°×0.01°)和中国肿瘤登记点统计的女性肺癌发病率相关性研究表明:PM2.5浓度对我国女性肺癌发病率的时空影响效应十分显著,适宜肺癌发病率的环境以天津-河北地区为核心,逐渐扩散到整个华北平原区域,女性肺癌发病率总体趋势由西部逐渐向东部递增,自南向北也呈增长趋势,发病率高值区域集中于河北省南部、山东省、江苏省、安徽省北部以及河南省东部地区。PM2.5年均浓度对女性肺癌发病率存在时间上的累积效应和滞后影响。该研究可为环境管理、女性肺癌风险评估和控制提供相关的科学依据。

7. 兰州市大气污染成因和治理对策研究表明:近年来,兰州市大气污染状况得到了一定的改善,但仍然存在的一些突出问题,持续改善环境空气质量任务仍然艰巨。自《大气污染防治行动计划》(国发〔2013〕37号)和《打赢蓝天保卫战三年行动计划》(国发〔2018〕22号)实施后的2013年至2020年八年间,颗粒物浓度持续下降,兰州市空气质量总体呈现逐年持续改善态势,至2020年臭氧和PM2.5贴限达标,PM10和NO2未达标。臭氧污染呈现出与全国大部分城市相同的逐年上升态势,尤其自2015年起,兰州市臭氧污染呈爆发性增长,其前体物VOCs工业、溶剂使用及交通等排放较高,尤其是西固区臭氧前体物(VOCs与NOx)的工业排放对抬升兰州市整体臭氧浓度水平具较大的贡献,西固工业区集中分布的石油化工企业(石油化工厂、炼油厂、乙烯厂、油品储运厂、催化剂厂、化肥厂等),为兰州市最大和主要的VOCs工业排放源区,由此,治理兰石化等VOCs排放(尤其是加强管理企业油品储运过程中逸散等无组织排放管理等)是兰州市臭氧防控的当务之急。此外,研究还发现交通限行和道路洒水对降低大气颗粒物和气态污染物浓度具有非常明显的效果,但要治理浓度水平依然较高的兰州市大气粗颗粒物(PM10),尚需从根本改善兰州市区及其周边效区的生态环境入手,以最大程度的降低较高的大气粗颗粒物本底。因此,兰州市大气污染治理和空气质量持续改善的任务依然任重而道远。

8. 兰州是我国首个发生光化学烟雾的重工业城市,存在较高的VOCs、SVOCs(如PAHs)和NOx等O3前体物排放,较高NOx及O3可促进PAHs降解和PAHs衍生物二次形成,而其封闭的河谷盆地、高海拔、强逆温层又为光化学反应提供了特定的污染气象条件,使其成为识别二次过程的天然实验场。兰州大气PAHs及其衍生物污染特征及一次二次来源的贡献差异研究表明:∑16PAHs年均浓度为50.29±26.19 ng/m3,冬季较夏季高2.48倍,BaP冬夏季分别超出国标二级的3.13和1.38倍,在国内外为中等污染水平,PAHs主要来自燃煤、汽车尾气、炼焦、生物质燃烧等排放,冬季燃煤、炼焦等排放贡献明显增加。∑12NPAHs年均浓度为4.38±2.00 ng/m3,冬季较夏季高约1.26倍;日较夜、夏较冬贡献更高二次NPAHs,冬季一次排放主导粗粒径NPAHs浓度,夏季二次形成主导气相、细粒径NPAHs浓度;冬季存在较强光化学反应;在国内外处于中等污染水平。空间浓度:工业区>城区>背景区,工业区大气氧化性和一次排放最强。∑8OPAHs年均浓度为9.47±3.72 ng/m3,冬季较夏季高1.65倍;工业和背景区均气相夏季高于冬季,表明夏季主控气相中OPAHs浓度为二次过程,而城区则冬季浓度明显高于夏季,表明一次排放主导城区冬季浓度;在国内外为较轻污染水平;气相和颗粒相中9-FLU均为贡献占比最大的组分(均约60%)。基于WRF-CMAQ模拟表明,干沉降为大气中PAHs最主要的清除途经;城区较郊区、男性较女性、儿童较成人存在更高的PAHs呼吸暴露终身致癌风险;大气母体PAHs较NPAHs会造成当地居民更高的健康风险。此外,还发现西固石化工人具有较高的PAHs职业暴露健康风险,主要可导致增加红细胞异常的风险。

9. 编制的甘肃省硫丹、HCHs以及DDTs网格化使用清单及其环境归趋、源汇关系表明:甘肃省1994-2007年间共使用硫丹701吨;1952-1983年HCHs共使用6.5万吨;1951-1983年甘肃省DDTs共使用1.6万吨。1994-2007年影响甘肃省硫丹总使用量主要农作物为小麦、苹果和棉花,使用量较大的地区为产棉区的敦煌市、金塔县、安西县和玉门市以及烟草、小麦、苹果使用量较为集中天水地区的秦安县、甘谷县和庆阳地区的正宁县、宁县等地;HCHs和DDTs使用量较大的地区为庆阳、平凉及天水地区;土壤相是影响甘肃省α-HCH残留和降解的主要环境相,而流出的α-HCH则主要以大气平流为主;高残留区域集中在曾经大量使用α-HCH的地区,停用后土壤残留量不断下降,对其他区域影响范围也逐渐缩小;甘肃省α-HCH汇区主要集中在甘南地区和肃南县,而历史使用量较大的环县,以及蒸发作用强烈的安西、敦煌地区表现为源区;甘肃省各介质交换通量以土壤向大气挥发为主,其次为大气向土壤的湿沉降。

获得荣誉

1.甘肃省《环境监测》精品课程(负责人,2014年)
2.甘肃省优秀硕士论文指导教师(2016年)
3.兰州大学《环境监测》线上课程(负责人,2020年)
4.兰州大学优秀硕士论文指导教师(2016年)
5.兰州大学主干基础课程《环境监测》教学团队(负责人,2014年)
6.兰州大学 “巾帼标兵”(2013年)
7.兰州大学教研项目:大学生科研训练模式与创新能力培养途径之“导师制大学生科研能力训练计划”示范研究(负责人,2015年)
8.“黄河兰州段水体中有机污染物环境承载力研究”获甘肃省科学技术三等奖(2005年),获甘肃省“环境杯”科技奖二等奖(排名第三,2004年)

在研项目

近年来主持及参加项目如下:

1. 主持国家重点研发计划项目“有毒有害大气污染物环境风险管理体系研究”之课题二“我国有毒有害大气污染物的环境健康风险评估模式构建”(2017YFC0212002,2017.7-2021.6)
2. 主持国家自然科学基金面上项目“杭州湾和舟山渔场有机磷阻燃剂大气入海通量及其对海洋食物网的影响” (42177351,2022.1-2025.12)
3. 主持国家自然科学基金面上项目“基于中国西部典型河谷盆地大气多环芳烃衍生物排放/演变的污染过程识别及呼吸暴露风险”(41671460,2017.1-2020.12)
4. 主持国家自然科学基金面上项目 “中国西部典型河谷盆地型城市多环芳烃大气排放、迁移输送、沉降及源汇关系研究”(41371453,2014.1-2017.12)
5. 主持国家自然科学基金面上项目“西北干旱半干旱地区典型POPs迁移转化、归趋特征分析及数值研究—以河西走廊、兰州地区有机氯农药为例”(40971267,2010.1-2012.12)
6. 主持地方政府委托项目“张掖市大气颗粒物源解析”(2020.8-2021.12)
7. 主持地方政府委托项目“兰州市臭氧前体物控制及对策建议研究”(2017.12-2019.6)
8. 主持地方政府委托项目“兰州市大气环境质量限期达标规划”(2017.12-2019.6)
9. 主持地方政府委托项目“兰州市大气颗粒物人工干预措施模拟研究及对策课题”(2018.9-2019.12)
10. 主持地方政府委托项目“兰州市空气质量预报预警技术规范”(地方标准)(2018.9-2020.9)
11. 主持甘肃省科技支撑项目“甘肃省沿黄(污)灌区农田土壤典型POPs-多环芳烃(PAHs)污染植物-微生物修复技术研究”(144NKCA039,2015.1-2018.12)
12. 参加甘肃省民生科技计划项目“兰州-白银城市群大气污染成因、预警技术及治理措施评估与对策研究”(1503FCMA003,2016.1-2018.12)

发表论文

通讯作者及第一作者代表性论文如下:
1. He, J., Wang, Z., Ma, H., Huang, J., Zhao, L., Mao, X., Huang, T., Gao, H.*, Ma, J. Gridded emission inventory of organophosphorus flame retardants in China: Usage, emission, and validation. Environmental Pollution,2021,290,118071.

2. Zhanxiang Wang, Lulu Lian, Jixiang Li, Jian He, Haibo Ma, Lulu Chen, Hong Gao*, et al. The atmospheric lead emission, deposition, and environmental inequality driven by interprovincial trade in China. Science of the Total Environment, 2021,797(3–4):149113.

3. Zhanxiang Wang; Jixiang Li; Xi Mu; Liuyuan Zhao; Chen Gu; Hong Gao*; Jianmin Ma; Xiaoxuan Mao; Tao Huang; A WRF-CMAQ modeling of atmospheric PAH cycling and health risks in the heavy petrochemical industrialized Lanzhou valley, Northwest China, Journal of Cleaner Production, 2021, 291, 125989.

4. Mu X , Wang ZX,Liu, LC,Guo XH, Gu C, Xu H,Zhao LY, Jiang WYH, Cao HM, Mao XX, Huang T, Gao H*, Ma JM. Multiple exposure pathways of first-year university students to heavy metals in China: Serum sampling and atmospheric modeling. Science of the Total Environment, 2020, 746:141405.

5. Liu, P.L., Ju, Y.L., Li, Y.J., Wang, Z.X.,, Mao, X.X., Cao, H.M., Jia, C.H., Huang, T., Gao, H*, Ma, J.M. Spatiotemporal variation of atmospheric nitrated polycyclic aromatic hydrocarbons in semi-arid and petrochemical industrialized Lanzhou city, Northwest China. Environmental Science and Pollution Research,2019 (26) :1857-1870. 

6. Xiao Han, Yanlong Guo, Hong Gao*, Jianmin Ma, Manjie Sang, Sheng Zhou, Tao Huang, Xiaoxuan Mao. Estimating of the spatial distribution of environmental suitability for female lung cancer mortality based on a novel method in China. Environmental Science and Pollution Research, 2019 (26) : 10083–10096. 

7. Wang L, Liu PL, Zhao Y, Mu X, Huang T, Gao H*, Ma, JM*. The levels of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in human milk and exposure risk to breastfed infants in petrochemical industrialized Lanzhou Valley, Northwest China. Environmental Science and Pollution Research, 2018,(25):16754-16766.

8. Han, X., Liu, Y., Gao, H*., Ma, J., Mao, X., & Wang, Y., et al. Forecasting PM2.5 induced male lung cancer morbidity in china using satellite retrieved PM2.5 and spatial analysis.Science of the Total Environment,2017, 607-608, 1009.

9. Wang L, Zhao Y, Yi X, Wang ZH, Yi Y, Huang T, Gao H*, Ma J. Spatial distribution of atmospheric PAHs and their genotoxicity in petrochemical industrialized Lanzhou valley, northwest China. Environmental Science and Pollution Research, 2017, 12820-12834.

10. Shen, Y., Zhang, X., Huang, T., Zhao, Y., Gao, H*., Ma, J*. Satellite remote sensing of air quality in the Energy Golden Triangle, Northwest China. Environmental Science and Technology Letters, 2016(3), 275-279.

11. Jia, C.H., Mao, X.X., Huang, T., Liang X.X., Wang, Y.N., Shen, Y.J., Jiang, W.Y.H., Wang, H.Q., Bai, Z.L., Ma, M.Q., Yu, Z.S., Ma, J*., Gao, H*.Non-methane hydrocarbons (NMHCs) and their contribution to ozone formation potential in a petrochemical industrialized city, Northwest China. Atmospheric Research, 2016(169), 225-236.

12. Mao, X.X., Yu, ZS., Ding ZY., Huang T., Ma, J*., Zhang G., Li, J.,Gao, H*. Sources and potential health risk of gas phase PAHs in Hexi Corridor, Northwest China. Environmental Science and Pollution Research,2016(23): 2603-2612.

13. Wang, L., Zhao, Y., Liu, X., Huang, T., Wang, Y., Gao, H*., Ma, J. *. Cancer risk of petrochemical workers exposed to airborne PAHs in industrial Lanzhou City, China. Environmental Science and Pollution Research,2015(22): 19793-19803.

14. Huang, T., Guo, Qiang., Mao, X.X., Tian, H., Zhang, G., Li, J., Ma, J., Gao, H*.Assessing spatial distribution, sources and human health risk of organochlorine pesticides residues in the soils of arid and semi-arid area of Northwest China. nvironmental Science and Pollution Research,2014,21(9):6124-6135.

15. Huang, T., Li, X., Tian, C., Yang, X., Wang, L., Zhao, Y., Ma, J., Gao,H*. Gridded inventories of historical usage for selected organochlorine pesticides in Gansu Province, China. nvironmental Science and Pollution Research,2013,20(10):7167-7174.

16. Hong Gao, Jianmin Ma*, Zuohao Cao, Alice Dove, Lisheng Zhang. Trend and climate signals in seasonal air concentration of organochlorine pesticides over the Great Lakes,Journal of Geophysical Research,Atmospheres, 2010,115:D15307.

17. Hong Gao, Jianmin Ma,Lisheng Zhang, Yifan Li.Modelling the Atmospheric Transport of Polychlorinated Biphenyls and Cold Condensation to the Arctic along the Different Latitude in the Northern Hemisphere using a 2-D Dynamical Model, Society of Environmental Toxicology and Chemistry (SETAC) Asia/Pacific 2010 Meeting, Guangzhou, China, 4 - 7 June, 2010.

18. Jiyuan Dong, Hong Gao*, Huanju Yao, Shigong Wang, MinquanMa,Simulating of the transfer and fate of HCHs since 1950s in Lanzhou, China, Ecotoxicology and Environmental Safety, 2009,72 (7): 1950-1956.

19. T. Huang, X.G. Cheng,H. Gao*,R. Liang. Composition of Floccules Formed in Hydrotreated Base 0il. Petroleum Science and Technology, 2009, 27(5), 464-473.

20. Hong Gao*, Minquan Ma, Lei Zhou, Runping. Jia, Xingguo Chen, Zhide Hu, Interaction of DNA with aromatic hydrocarbons fraction in atmospheric particulates of Xigu District, Lanzhou, China.Journal of Environmental Sciences, 2007, 19, 948–954.

21. Hong Gao, Ting Zhao, Qin Kong, Xingguo Chen* and Zhide Hu.Analysis of unknown organic pollutants in sewage by solid-phase extraction combined with gas chromatography-mass spectrometry, Journal of Chromatographic Science, 2004, 42, 91-99.

22. Hong Gao, Lei Zhou, Minquan Ma, Xingguo Chen* and Zhide Hu.Composition and source of unknown organic pollutants in atmospheric particulates of the Xigu District, Lanzhou, China, Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 2004, 72, 923–930.

23. Hong Gao, Liandi Lei, Jiaqin Liu, Qin Kong, Xingguo Chen, Zhide Hu, The study on the interaction between human serum albumin and a new reagent with antitumour activity by spectrophotometric methods, J. Photochem. Photoboil. A: Chemistry, 2004, 167, 213–221.

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26. 王文鹏,王占祥,李继祥,高宏*,黄韬,毛潇萱,马建民. 兰-白城市群主要大气污染物网格化排放清单及来源贡献[J].环境科学,2021,42(3) :1315-1327.

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43. 田慧,郭强,方利江,毛潇萱,黄韬,吴军年,马建民,高宏*. 半干旱地区典型POPs硫丹环境多介质迁移归趋模拟研究-以兰州河谷盆地为例[J].环境科学学报,2013,33(4):1110-1117.

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