一、城市環境與健康重點實驗室簡介
中國科學院城市環境與健康重點實驗室成立於2009年11月。城市環境與健康重點實驗室將結合我國社會經濟發展需求，圍繞城市化的環境效應和城市環境可持續發展、以城市環境與健康效應為研究對象，整合城市生態學分析和生物地球化學過程研究方法，通過生態學、地學、環境化學、環境生物學、毒理學和信息學等多學科交叉，重點開展城市生態格局及效應、城市環境質量演變過程與機制、城市環境毒理與健康研究，研究方向體現了本實驗室在城市環境與健康研究領域的地位和作用，體現了面向國家戰略需求和世界環境科技前沿的要求，為我國城市可持續發展提供基礎性、前瞻性、戰略性的科技支撐，為我國城市和城市群的生態規劃與建設、環境質量的改善提高、社會經濟的可持續發展不斷做出科技創新貢獻，為人類未來城市文明建設提供理論依據和實踐指南。建設院城市環境與健康重點實驗室既是國家城市環境科學與技術知識創新的現實需要，也是促進國際城市環境科學研究發展的迫切需要，具有戰略性、前瞻性、基礎性和引領性；該重點實驗室的建設必將在服務於我院生態與環境科技創新基地建設、國家城市環境科學基礎研究和城市生態健康科學發展上發揮更大的作用，並為現代城市環境學和生態健康學等新興學科的發展做出更大的貢獻。
二、城市環境與健康重點實驗室研究方向
1.城市生態格局及效應研究城市自然、社會與經濟結構、功能與過程的相互關係，揭示社會組織和經濟產業布局與自然生態系統的耦合過程，把握系統耦合關係的空間格局、動態變化、時空特點以及尺度轉換和相關模式，探討城市生態格局及健康效應。具體研究內容包括：
（1）城市土地利用演變的驅動機制、景觀格局演變與效應
分析與模擬城市土地利用與景觀格局演變過程，探索土地利用演變的驅動機制，研究城市景觀動態變化的生態過程和效應，明確土地利用和景觀格局演變的調控機制，揭示城市景觀格局在調節城市生態健康功能方面的作用機理。
（2）城市熱環境變化及其對環境流行病發生髮展的影響機制
通過對地下–地表–大氣熱異常的系統監測和不同時間和空間尺度的多元數值模擬，研究在全球變暖和都市化雙重作用下的城市熱環境變化問題，探索城市熱島的形成和發展規律，識別在不同熱環境、地理環境、社會群體等條件下環境流行病發生和發展的時空變化特徵，為城市防災減災、提高應對氣候變化的能力提供科學依據。
（3）城市生物多樣性與健康
探索城市生物多樣性演化的時空規律，研究城市外來種、生物入侵及生態健康效應，開展城市生物多樣性的生態系統服務功能的定量研究，揭示城市生態系統服務功能的時空尺度效應，研究城市生物多樣性與生態健康服務功能保護與調控的理論與方法。
（4）城市代謝與健康
通過研究不同社會經濟水平、政策和行為特徵對城市代謝的影響特徵，闡明城市化進程中社會經濟水平、政策和行為方式對城市物質和能量代謝過程的影響，建立城市代謝的最佳化控制模式；研究社會經濟水平、政策和行為方式變遷導致的城市物質和能量代謝效率評估方法；模擬城市化過程中物質和能量代謝效率的動態作用過程；明確不同社會經濟水平、政策和行為特徵對城市物質和能量代謝效率的影響機理，探明城市代謝與城市生態系統健康之間的相互關係。
針對經濟高速發展、產業結構不斷調整、生物地球化學循環不斷受到人類活動影響、資源開發程度日益加大、複合污染態勢不斷加劇情景下的城市環境質量演變過程，從社會經濟的根源上去系統地研究城市環境污染的產生和發展問題，在城市和流域尺度上研究各類界面的產污、匯污機理以及污染物在各類環境介質中的遷移轉化規律，以及城市中人類活動脅迫對生物地球化學過程和城市環境質量的影響機制，探討我國城市環境質量演變機理與調控機制。具體研究內容包括：
（1）城市污染源解析與時空分異特徵
依據環境與健康研究中污染物暴露分析的研究，採用現代分析手段系統研究污染物在城市水體/飲用水/土壤/生物(食品)/大氣中的含量及其時空分布特徵，結合城市及其城郊生態系統中污染物生物地球化學研究，探明典型污染物源及其可能排放的清單。這一研究內容一方面為污染物生物地球化學和暴露分析提供基礎數據，同時為污染物的源頭控制提供理論依據。
（2）城市生物地球化學過程與環境質量
在流域水平上，以城市水循環過程作為一個整體，通過不同學科和研究手段的融合，研究城市濕地、土壤和水體中（地表水和地下水）有機無機複合污染的多介質界面行為，綜合分析營養鹽和污染物質在該循環體系內的界面傳輸通量，揭示水循環過程中污染物對城市生態系統中的遷移轉化規律，並建立典型營養鹽/污染物在城市系統中的遷移轉化的多介質模型；在微觀層面注重研究城市生態系統中污染物遷移轉化的化學和生物學過程的耦合機制，特別是研究營養鹽和污染物在濕地生態系統中的行為，包括在根-土/沉積物氧化-還原梯度上的微生物生態學機理。
（3）城市/城郊環境污染控制與生物修復
針對污水和飲用水安全開展城市水系統中污染物控制的生物技術研究；研究城市濕地生態系統生物污染（外來生物入侵和飲用水致病微生物污染）機理及其防範和修復策略；研究城市和濱海濕地生態修復及其城市生態健康服務功能。研究城郊（和近海）環境中污染積累與食品安全，探索城郊農田-作物系統（近海水生生物）中污染物的低積累機制與調控機制。
結合環境醫學、分子生物學、微生物學、暴露科學和環境流行病學等研究手段，結合城市生態系統中污染物源解析與時空分布特徵的研究,重點開展化學有毒有害物質向人群的遷移轉化規律、毒害機理和暴露與健康關係的研究。具體研究內容包括：
（1）城市複合污染的人群暴露與健康風險評估
用環境監測手段來表征複合的化學污染物的源（水、氣、土和食物）；用生物監測手段來表征污染物的人群暴露。通過研究城市中人類暴露於這些複合污染物（特別是新興污染物，如抗生素、內分泌干擾物、持久性有機污染物等）的途徑、劑量及動態特徵，探討環境劑量下人群，特別是對污染物敏感的兒童（從孕前到青春期）的暴露-健康關係；通過定量評定城市中有毒環境污染物對機體的影響，確定其劑量－效應或劑量－反應關係，為制定環境衛生標準提供依據。
（2）環境污染與健康風險
結合臨床醫學的診斷和疾病篩查數據與污染物暴露分析的數據，探討典型環境污染與特定疾病的相關性。結合暴露分析，採用環境流行病學的證據來表征人群污染暴露的健康風險和和解析致毒污染物，為開啟對污染物新致毒機理的研究提供理論依據。內分泌干擾物由於其在極低劑量下就可以影響人體的激素調節和平衡，可能影響快速發育的兒童（從孕前到青春期發育成熟），和臨床專家合作，實驗室將重點開展內分泌干擾物和生殖健康關係的研究。
（3）城市環境污染物的毒理研究
用分子生物學手段在分子、細胞、組織和個體等不同水平探討重要環境污染物對有機體的毒害機理以及複合污染物可能有的加合、協同或拮抗效應；重點研究環境污染物的致畸作用和致突變作用、內分泌干擾效應等。用組學（omics）的方法從系統生物學的角度探索污染所造成的健康損害和早期觀察指標（生物效應標誌物），期望用最靈敏的探測手段找出污染物作用於機體後最初生理和生物化學變化，以便及早發現並設法排除。
