農業環境汙染治理與修複團隊

时间: 2020/07/22   作者:   点击:

               

                  

一.   團隊簡介

農業環境汙染治理與修複團隊可追溯到上世紀90年代初建立的雷火电竞app官方下载農業環保研究室,20多年來相繼開展了農田重金屬汙染修複與水體修複的相關工作。團隊現有固定成員5人,包括教授2人、副教授2人、講師1人,其中省青年骨幹教師2人、雷火电竞app官方下载“1515”人才學術帶頭人培養對象1人、雷火电竞app官方下载神农学者青年英才層次人才1人,聘請了研究助手3人,現有博士後、博士、碩士研究生近30人。團隊擁有湖南省灌溉水源水質汙染淨化工程技術研究中心重金屬汙染耕地安全高效利用湖南省工程研究中心農業部南方産地汙染防控重點實驗室和雷火电竞app官方下载農業環境修複工程中心及雷火电竞app官方下载南方稻田重金屬汙染防控協同創新中心等省部級與校級平台。團隊圍繞國家糧食安全和生態文明建設戰略需求,從湖南農業生態環境和糧食質量安全現狀出發,以探索農業環境汙染治理修複新技術、新方法及其機理爲宗旨,重點研究CdAsPbSb等重金屬汙染物在土壤作物體系中的遷移轉化與積累機制,研發農業環境汙染治理修複的物化修複技術、農藝調控技術、生物修複技術,研究修複技術機理,爲農産品安全生産提供技術支撐。近5年來,團隊先後承擔了20余項國家級省部級研究課題,獲資助2000余萬元,在國內外期刊發表研究論文100余篇,獲得專利20余項,省部級獎勵4項。本團隊系農業部財政部長株潭耕地重金屬汙染修複與農作物種植結構調整試點的主要技術“VIP”(低镉積累水稻品種+合理淹水灌溉+施石灰調節土壤pH值)及“VIP+n”VIP技術+土壤镉鈍化劑+葉面阻控劑等)的共同提出者和主要貢獻者之一,研發了植物塘+人工濕地+吸附池等灌溉水镉污染高效净化技術模式与方法,在长沙、株洲、湘潭等地建立一批农田重金属污染修复示范基地和农田灌溉水水质净化示范基地,为湖南重金属污染耕地修复治理与安全利用做出了积极贡献。

 

固定人員名單如下:

序號

姓名

學曆

專業

職稱

崗位

1

鐵柏清

碩士

農業環境保護

教授

研究、教學及管理

2

雷鳴

博士

環境科學

教授

研究、教學及管理

3

魏祥東

博士

環境科學

副教授

研究、教學

4

杜輝輝

博士

土壤化學

副教授

研究、教學

5

劉孝利

博士

環境生態學

講師

研究、教學

6

王薪琪

博士後

環境生態學

 

 

 

                                      

二.   主要研究方向

1.農田汙染防治與安全利用

研究主要农田污染物的环境行为、治理修复新技術新方法及其机理。

1)重金屬汙染農田治理修複與安全利用。重點研究CdAsSb等重金屬汙染物在土壤--作物体系中的迁移转化与积累机制,研发重金属污染农田治理修复与安全利用的物化、农艺、生物技術及新材料,研究修复技術机理。

2)农田有机污染物快速降解技術。筛选农药、兽药等有机污染物高效降解菌,研究其降解途径与机理,通过分子生物学、包埋、固定化等技術,构建高效降解基因工程菌,开展应用研究。

3)重金屬元素生物地球化學行爲。利用微宇宙模擬實驗及現代儀器分析手段,探究CdAsSbW等重金屬在土壤礦物、微生物、有機物膠體界面的吸附、解吸、氧化還原等過程的分子機制。

2.水環境汙染治理與修複

研究主要水环境污染物的环境行为、治理修复新技術新方法及其机理。

1)农田灌溉水源重金属污染净化。筛选研发高效净化植物及其组合、高效吸附材料与沉降剂,研发高效湿地净化技術、生态沟渠技術、物化快速处理技術及集成技術,研究净化技術机理。

2)农业面源污染与水体富营养化治理技術。研究农业面源污染与水体富营养化治理的新技術、新方法及机理。

3)农业小流域水文水生态过程及污染综合治理。基于典型农业小流域尺度重要水文与水生态过程原位监测,探明污染物在农业生態系统的迁移转化过程与机制,构建典型污染物的生態系统全过程阻控与治理技術体系。

3.環境汙染修複優質種質資源篩選

研究环境修复高效功能种质资源的快速筛选技術及其修复机理。

1)優質植物資源篩選及應用。篩選重金屬高富集或低積累品種,利用組學方法探析其高富集或低積累的分子機理,克隆並分析相關基因的環境多態性,探討通過基因工程措施改變優質種質資源防控農田汙染物的效率

2)优质微生物资源筛选及应用。筛选高效重金属钝化菌、重金属活化菌,有机污染物高效降解菌等,利用基因工程、固定化等技術,构建新型高效基因工程菌和微生物反应器,开展应用与修复机理研究。

                                    

三.   承擔的科研項目

5年承擔的主要科研項目:

[1]. 中南镉砷污染农田综合防治示范与技術规范构建(国家重点研发计划课题2017YFD08015052017-2020

[2]. 华南镉铅污染农田修复与安全利用技術示范(国家重点研发计划子课题2018YFD08007002018-2020

[3]. 水稻土壤界面FeMnAs耦合及其阻控As遷移機制的研究(國家自然科學基金面上項目416714752017-2020

[4]. 镉砷在典型土壤鐵氧化物-有機複合膠體微界面的共吸附機制(國家自然科學基金青年基金項目419070152020-2022

[5]. 酸雨區汙染農田土壤重金屬面源輸出季節特征及驅動機制(國家自然科學基金青年項目514091012014-2017

[6]. 灌溉水源水质净化技術试点研究(农业部财政部项目201606102017-2018

[7]. 镉超标灌溉水净化技術集成与示范(农业部财政部项目201606062016-2017

[8]. 重金属污染耕地修复治理新产品新技術集中展示(株洲)(农业部财政部项目201604182016

[9]. 灌溉水镉含量对稻米镉污染的贡献率分析及其净化技術(湖南省科技计划项目重点研发计划项目2016NK20172016-2019

[10].             稻田灌溉水淨化處理試點(農業部財政部項目201507152015-2016

[11].             灌溉水源水质净化技術模式(农业部财政部项目20150382015-2016

[12].             重金属污染耕地修复治理新产品新技術集中展示(株洲)(农业部财政部项目201503012015

[13].             湖南镉超标农田安全利用关键技術研究(湖南省重点研发计划2015NK30152015-2016

[14].             超標農田镉砷鎳等重金屬原位鈍化及其效果評價(國家科技支撐計劃2015BAD05B022015-2018

[15].             灌溉水镉汙染淨化和重金屬汙染耕地修複研究(農業部財政部項目20140282014-2016

                             

四.   發表的論文  

近三年發表的代表性SCI論文:

[1].   Du H*, Xu Z, Hu M, Zhang H, Peacock C, Liu X, Nie N, Xue Q, Lei M, Tie B. Natural organic matter decreases uptake of W(VI), and reduces W(VI) to W(V), during adsorption to ferrihydrite, Chemical Geology, 2020, 540, 119567.

[2].   Du H*, Qu C, Ma M, Lei M, Tie B, Liu X, Wei X, Yang Y. Insights into Pb(II) binding by Fe/Al hydroxide–microbe composite: XAFS spectroscopy and isothermal titration calorimetry study, Chemical Geology, 2019, 510, 84-90.

[3].   Long J, Tan D, Deng S, Li B, Ding D, Lei M*. Antimony accumulation and iron plaque formation at different growth stages of rice (Oryza sativa L.). Environmental Pollution, 2019, 249, 414-422.

[4].   Xue Q, Ran Y, Tan Y, Peacock L, Du H*. Arsenite and arsenate binding to ferrihydrite organo-mineral coprecipitate: Implications for arsenic mobility and fate in natural environment. Chemosphere, 2019, 224, 103-110.

[5].   Lei M*, Pan Y, Chen C, Du H, Tie B, Yan X, Huang R. Application of economic plant for remediation of cadmium contaminated soils: Three mulberry (Moms alba L.) varieties cultivated in two polluted fields. Chemosphere, 2019, 236, 124379.

[6].   Li B, Zhou S, Wei D, Long J, Peng L, Tie B, Paul N. Williams, Lei M*, Mitigating arsenic accumulation in rice (Oryza sativa L.) from typical arsenic contaminated paddy soil of southern China using nanostructured α-MnO2: Pot experiment and field application, Science of The Total Environment, 2019, 650, 546-556,

[7].   Du H*, Huang Q, Peacock C, Tie B, Lei M, Liu X, Wei, X. Competitive binding of Cd, Ni and Cu on goethite organo-mineral composites made with soil bacteria. Environmental Pollution, 2018, 243, 444-452.

[8].   Du H*, Huang Q, Zhou M, Tie B, Lei M, Wei X, Liu X. Sorption of Cu(II) by Al hydroxide organo–mineral coprecipitates: Microcalorimetry and NanoSIMS observations. Chemical Geology, 2018, 499, 165-171.

[9].   Du H, Huang Q, Yang R, Tie B*, Lei M*. Cd sequestration by bacteria–aluminum hydroxide composites. Chemosphere, 2018, 198, 75-82. .

[10].             Tan D, Long J, Li B, Ding D, Du H, Lei M*. Fraction and mobility of antimony and arsenic in three polluted soils: A comparison of single extraction and sequential extraction. Chemosphere, 2018, 213, 533-540.

 

近三年發表的代表性中文期刊論文:

[1].   何鍾響, 董思俊, 劉壽濤, 李丹陽, 彭鷗, 劉孝利, 鐵柏清*. 植物塘+人工濕地+吸附池系統對灌溉水中痕量Cd的去除效果. 农业環境科學学报, 2020, 39(06):1293-1302.

[2].   余嘉衍, 李冰玉, 周一敏, 李永傑, 雷鳴*. 湖南省某礦遺址周圍農業土壤重金屬汙染及風險評價. 環境化學, 2020, 39(04):1024-1030.

[3].   彭鷗, 劉玉玲, 鐵柏清*, 葉長城, 張淼, 李園星露, 周俊馳, 許蒙, 張燕, 龍湧. 調理劑及農藝措施對汙染稻田中水稻吸收镉的影響. 中國農業科學, 2020, 53(03):574-584.

[4].   杜輝輝, 陶潔, 聶甯, 雷鳴*, 楊蕊嘉, 鐵柏清. α-氧化鋁細菌二元複合膠體對銻的吸附研. 土壤學報. 2020, 1-10

[5].   彭鷗, 劉玉玲, 鐵柏清*, 何鍾響, 楊蕊嘉, 李丹陽, 劉壽濤, 羅海豔. 調理劑+淹水措施對Cd汙染稻田控Cd效果分析. 環境科學, 2019, 40(09):4287-4294.

[6].   蔡彤, 劉靜, 劉孝利*, 魏祥東, 杜輝輝, 鐵柏清. 典型小流域農田土壤Cd形態分布及納米羟基磷灰石阻控效果. 生態學雜志, 2019, 38(09):2799-2804.

[7].   張燕, 鐵柏清*, 劉孝利, 張淼, 葉長城, 彭鷗, 許蒙. 玉米稭稈生物炭對稻田土壤砷、镉形態的影響. 環境科學学报, 2018, 38(2):715-721.

[8].   李園星露, 葉長城, 劉玉玲, 李丹陽, 劉壽濤, 羅海豔, 劉孝利, 鐵柏清*, 孫健. 矽肥耦合水分管理對複合汙染稻田土壤Cd-As生物有效性及稻米累積阻控. 環境科學, 2018, 39(2):944-952.

[9].   葉長城, 陳喆, 彭鷗, 周細紅, 鐵柏清*, 劉孝利, 雷鳴, 魏祥東, 孫健. 不同生育期Cd脅迫對水稻生長及镉累積的影響. 環境科學学报2017, 37(8):3201-3206.

[10].             劉孝利, 曾昭霞*, 鐵柏清, 葉長城, 周俊馳, 雷鳴. 酸雨區不同用地類型土壤有效態Cd質量濃度季節變化及關鍵影響因子. 環境科學, 2017, 38(09):3882-3887.

                           

五.   專利

[1].   鐵柏清,葉長城,毛懿德,周細紅,張淼,彭鷗,陳喆,魏祥東,雷鳴,劉孝利. 一種探究水稻不同生育期吸收積累Cd對米镉積累影響的方法. 2016. 中國,ZL 201610687811.2

[2].   鐵柏清, 陳喆, 雷鳴, 劉孝利, 魏祥東, 周細紅, 許珂, 袁嘯. 一種利用改良劑和農藝綜合控制稻米镉汙染的方法. 2013, 中國,ZL201310220863

[3].   雷鳴,周爽,彭亮,秦普丰,潘雨齐,兰砥中.一种利用纳米锰氧化物降低稻米中砷含量的方法. 2015,中國,ZL201410001734.1

[4].   雷鳴,彭亮,蒋炎,聂坚,王健,于振,鲁畅,郭丹.利用改性赤泥处理含锰废水的方法. 2013,中國,ZL201210083820.2

[5].   雷鳴,秦普丰,戴春皓,彭亮,彭熙、鐵柏清.一种利用高锰酸钾改性鸡蛋壳去除水体中砷的方法. 2013,中國,ZL201210112956.1

[6].   鐵柏清,喻理,許蒙,葉長城,劉孝利,彭亮,魏祥東,周細紅,周俊馳,雷鳴.一種利用無動力系統淨化農田灌溉水中镉的方法. 201710382074.X

[7].   鐵柏清,李園星露,劉玉玲,彭鷗,周細紅,彭亮,劉孝利,魏祥東,雷鳴,杜輝輝. 一種錳改性稻殼炭修複镉砷複合汙染土壤並降低稻米中镉砷的方法. 201910584436.2

[8].   鐵柏清,劉玉玲,魏祥東,劉孝利,周細紅,彭鷗,邵继海,杜輝輝,雷鳴.一株耐镉細菌B9及其在抑制水稻吸收镉中的應用. 201811229055.4

[9].   劉孝利, 鐵柏清, 葉長城, 許蒙, 周俊馳, 雷鳴, 魏祥東. 一種用于農田灌溉水中重金屬淨化的沈砂池. ZL 2016 2 1200663.9

[10].  魏祥東, 楊登, 鄒慧玲, 尹曉輝, 陳楠, 張昊, 楊慧敏, 鐵柏清, 劉孝利. 一种利用人工濕地+吸附植物塘高效去除農田灌溉水中重金屬的方法. 201710382024.1

 

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