作者： 彭鸥;周靖恒;喻崴伦;铁柏清;刘玉玲;...

期刊： 农业环境科学学报,2020年39(2):294-303 ISSN：1672-2043

通讯作者： Tie, B.-Q.

作者机构： 湖南省灌溉水源水质污染净化工程技术研究中心, 湖南省灌溉水源水质污染净化工程技术研究中心, 长沙, 410128;湖南农业大学资源环境学院, 长沙, 410128;农业农村部南方产地污染防控重点实验室, 农业农村部南方产地污染防控重点实验室, 长沙, 410128;[李丹阳; 刘玉玲; 铁柏清; 彭鸥] 湖南省灌溉水源水质污染净化工程技术研究中心;[喻崴伦; 周靖恒] 湖南农业大学

通讯机构： College of Resources and Environment, Hunan Agricultural University, Changsha, China

关键词： 镉;砷;土壤;硅肥;石膏粉

摘要： 为探究含硅含硫材料对极重度(矿区)镉砷复合污染土壤镉、砷形态动态变化的影响,以及轻、重度镉砷复合污染耕地土壤与淹水条件下含硅含硫材料对土壤镉、砷形态变化的影响,本试验采集三种不同污染程度土壤(极重度矿区污染土壤、重度污染耕地土壤、轻度污染耕地土壤),通过室内土壤培养的方法模拟施用含硅含硫材料,研究单一施用(G、S)、混合施用(G S)和混合施用结合淹水处理(G SI)对轻、重度耕地土壤镉砷赋存形态的影响,单一施用(G 1、G2、S1、S2)、混合施用(G S1、GS2)以及不同施用浓度处理对极重度矿区污染土壤镉砷赋存形态的影响。结果表明:含硅、含硫材料均能降低矿区镉砷复合污染土壤中弱酸可溶态镉含量,降低幅度为6.42%~13.46%,残渣态含量上升幅度为89.84%~248.57%,显著降低土壤中镉的有效性,其中施用量高的含硅含硫材料处理(G S2)效果最为明显。硅硫材料各处理使土壤中残渣态砷上升了4.74%~13.98%,降低了土壤中砷的有效性,其中施用量低的含硅含硫材料处理(G S1)效果最为明显。硅硫材料对轻、重度污染土壤中弱酸可溶态镉含量均有降低,降低幅度为10.14%~29.93%,残渣态含量上升幅度为21.89%~60.8%,所有处理中含硅含硫材料结合淹水处理(G SI)效果最好,但砷在淹水处理下反而使残渣态分别下降了16.51%~23.96%。含硅含硫材料可降低三种类型土壤镉、砷生物有效性,含硅含硫材料混合处理优于单一处理,耕地土壤GSI处理降低土壤镉砷有效性效果最好。

语种： 中文

作者： 彭鸥;刘玉玲;铁柏清;叶长城;张淼;...

期刊： 中国农业科学,2020年53(3):574-584 ISSN：0578-1752

作者机构： 湖南农业大学资源环境学院/湖南省灌溉水源水质污染净化工程技术研究中心;[龙涌] 株洲市渌口区南洲镇农技站;[刘玉玲; 许蒙; 周俊驰; 张燕; 张淼; 叶长城; 李园星露; 铁柏清; 彭鸥] 湖南农业大学

关键词： 水稻;水分管理;镉;硅肥;竹炭

摘要： 【目的】探究水分管理、调理剂措施和组合措施对污染稻田稻米降Cd效果,旨在探索出不显著降低水稻产量前提下,能更高效降低土壤Cd生物有效性和稻米中Cd含量的方法。【方法】在湖南省株洲市选择中度Cd污染稻田开展田间小区水稻试验。试验中水稻种植两季,早稻品种为中嘉早17,晚稻为泰优390。试验分为6组,分别为水分管理(T2)处理、施用硅肥(T3)处理、施用竹炭处理(T4)、施用硅肥结合水分管理(T5)处理、施用竹炭结合水分管理(T6)处理和1个试验对照(T1),重复3次。【结果】试验各处理对稻田土壤有效态Cd含量均有降低,竹炭结合水分管理(T6)处理对两季水稻土壤均有显著降低,硅肥结合水分管理(T5)处理对晚稻土壤有效态Cd降低幅度最大。试验各处理对水稻各部位Cd含量均有降低效果,在糙米Cd含量方面,5个试验处理中对糙米Cd含量降低幅度以组合措施修复技术效果最好,即硅肥结合水分管理(T5)和竹炭结合水分管理(T6)处理。在水分管理修复技术(T2)中降Cd效果最高为29.23%;在施用调理剂修复技术中,硅肥处理(T3)和竹炭处理(T4)对稻壳和糙米中Cd含量均有显著降低(P<0.05)作用,其中硅肥处理(T3)糙米最高降Cd幅度为49.23%,竹炭处理(T4)糙米最高降Cd幅度为47.69%;在组合措施中均能显著降低水稻糙米Cd含量,其中硅肥结合水分管理(T5)处理糙米降Cd幅度为60.34%-78.46%,竹炭结合水分管理(T6)糙米降Cd幅度为56.90%-67.69%。同时,本文对土壤有效态Cd含量与水稻各部位Cd含量相关性进行分析,发现水稻籽粒(稻壳与糙米)中Cd含量与土壤有效态Cd含量存在极显著正相关(P<0.01),且两个水稻品种规律一致。各处理对水稻各部位富集系数亦有降低效果,以硅肥结合水分管理(T5)处理和竹炭结合水分管理(T6)效果最好。对于水稻各部位向籽粒转运系数降低效果各部位规律不一致,但茎鞘和叶片两个部位向籽粒(稻壳和糙米)转运系数均显著降低,水分管理(T2)处理除外。在水稻产量方面,仅水分管理(T2)处理对中嘉早17有显著降低,其他处理降低幅度不显著,各处理对泰优390处理没有显著影响。【结论】组合措施优于单一水分管理或单一调理剂处理,且在水稻产量没有显著降低情况下对稻米Cd污染稻田稻米降Cd幅度最高达到78.46%,可以进一步确保Cd污染农田安全利用。

语种： 中文

作者： 刘玉玲;朱虎成;彭鸥;李丹阳;杨蕊嘉;...

期刊： 环境科学,2020年41(9):4322-4332 ISSN：0250-3301

通讯作者： Tie, Bai-Qing(tiebq@qq.com)

作者机构： [刘玉玲; 朱虎成; 彭鸥; 李丹阳; 杨蕊嘉; 彭晶; 铁柏清] College of Resources and Environment, Hunan Agricultural University, Changsha;410128, China;Engineering Research Center for Water Pollution Purification of Irrigation Source in Hunan Province, Changsha;Hunan Engineering Research Center for Safe and High-Efficient Utilization of Heavy Metal Pollution Farmland, Changsha;[刘玉玲; 彭鸥; 李丹阳; 杨蕊嘉; 彭晶; 铁柏清] 410128, China<&wdkj&>Engineering Research Center for Water Pollution Purification of Irrigation Source in Hunan Province, Changsha

通讯机构： College of Resources and Environment, Hunan Agricultural University, Changsha, China

关键词： 玉米秸秆生物炭;固定化;微生物;镉;砷;吸附

摘要： 为了确保细菌对镉砷复合污染土壤的修复效果,对细菌进行固定化处理.本研究将细菌悬液(Delftia sp.B9,B9)、玉米秸秆生物炭(corn stalks biochar,CSB)以及玉米秸秆生物炭-细菌复合体(corn stalks biochar-bacteria complex,B-CSB)作为3种吸附材料,探究3种材料对镉和砷的吸附特性及pH对3种材料去除水中镉砷离子性能的影响,进行了等温吸附模型拟合,并采用扫描电镜(SEM)、傅里叶红外变换光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱分析(XPS)对3种材料进行表征分析,同时探究添加B9、CSB和B-CSB对土壤中镉和砷形态变化的影响.结果表明,3种材料对Cd~(2+)的饱和吸附量分别为49.43、82.68和75.38mg·g~(-1);对As的饱和吸附量分别为24.67、42.92和34.03mg·g~(-1).添加B-CSB可使土壤中的弱酸可溶态Cd显著下降,残渣态Cd显著增加;铁型砷含量显著减少,残渣态砷含量增加.B-CSB是一种更有效地修复镉砷复合污染的材料.

语种： 中文

作者： 蔡彤;刘静;刘孝利;魏祥东;杜辉辉;...

期刊： 生态学杂志,2019年38(9):2799-2804 ISSN：1000-4890

作者机构： 湖南农业大学资源环境学院, 长沙, 410128;湖南省灌溉水源水质污染净化工程技术研究中心, 湖南省灌溉水源水质污染净化工程技术研究中心, 长沙, 410128;[杜辉辉; 刘静; 刘孝利; 蔡彤; 铁柏清; 魏祥东] 湖南农业大学

关键词： 典型矿区;农业小流域;土壤Cd空间差异;纳米羟基磷灰石

摘要： 沿浏阳铁山河流域采集6个土壤样品( S1 ~ S6),分析其Cd含量及形态空间差异特征,并结合室内淹水模拟实验,研究淹水条件下纳米羟基磷灰石添加量对不同样品Cd有效性与形态转化的影响。结果表明,从流域上游到下游,土壤总镉含量分别为1.14、1.37、 1.98、7.44、7.45、6.99 mg·kg~(-1),有效态Cd所占百分比依次为51.75%、40.15%、39.39%、 16.40%、28.86%、29.76%,总量与有效态Cd的空间差异均非常明显,而有效态Cd所占百分比与土壤pH呈显著负相关。淹水可降低土壤Cd的有效性,且随着淹水时间延长,土壤有效态Cd逐渐向残渣态转化。添加纳米羟基磷灰石可明显降低土壤有效Cd含量,且随着添加量增加,阻控效果越好。当添加量为5%时,阻控效果最佳;与对照相比,S1 ~ S6有效Cd含量分别降低了77.97%、83.64%、82.05%、77.87%、74.88%、73.56%。研究结果可为矿区小流域农业安全生产的分区管理和重金属污染治理提供数据支持与科学参考。

语种： 中文

作者： 罗海艳;李丹阳;刘寿涛;宋正国;刘玉玲;...

期刊： 环境科学研究,2019年32(5):857-865 ISSN：1001-6929

通讯作者： Tie, B.

作者机构： 湖南农业大学资源环境学院, 湖南, 长沙, 410128;重金属污染耕地安全高效利用湖南省工程研究中心, 重金属污染耕地安全高效利用湖南省工程研究中心, 湖南, 长沙, 410128;农业部南方产地污染防控重点实验室, 农业部南方产地污染防控重点实验室, 湖南, 长沙, 410128;农业部环境保护科研监测所, 天津, 300191;[李丹阳; 刘孝利; 刘玉玲; 罗海艳; 刘寿涛; 铁柏清] 湖南农业大学

通讯机构： College of Resources and Environment, Hunan Agricultural University, Changsha, China

关键词： 椰壳炭;铁锰改性;Cd形态;钝化作用;水稻

摘要： 为研究椰壳炭(coconut shell biochar,简称“CSB”)及铁锰改性椰壳炭(Fe-Mn modified coconut shell biochar,简称“FM-CSB”)对土壤中Cd的钝化效果及对水稻吸收积累Cd的影响,采用室外水稻盆栽试验,比较了施加质量比为0. 5%的CSB与质量比为0. 05%、0. 1%、0. 2%、0. 5%的FM-CSB对南方酸性污染稻田土壤pH、Cd的形态变化及水稻各部位吸收积累Cd的差异性.结果表明:与CK相比,施加CSB与FM-CSB均能提升土壤pH,当FM-CSB施加量高于0. 1%时效果显著(P<0. 05) ,施加0. 5 %FM-CSB处理效果最好,且优于添加0. 5%的未改性CSB处理.相比于CK处理,施加CSB与FM-CSB处理均可使土壤中w(弱酸可溶态Cd)随着水稻的生长而逐渐降低,而w(可还原态Cd) 、w(可氧化态Cd)与w(残渣态Cd)则呈升高趋势,其中0. 5 %FM-CSB处理对土壤中w(弱酸可溶态Cd)的降低效果最佳.随着FM-CSB添加量的增加,水稻各部位及稻米中w(Cd)均逐渐降低,施加0. 5 %FM-CSB时的降Cd效果最佳,可使水稻根、茎、叶、壳与糙米中w(Cd)比CK分别下降48. 66%、54. 64%、 45. 11%、31. 64%与48. 94%,并增产39. 33%,而施加量同为0. 5%时的FM-CSB处理下的降Cd效果显著高于未改性的CSB.研究显示,施加0. 5 %CSB与0. 05%~ 0. 5%的FM-CSB均可钝化土壤中Cd并降低水稻对Cd的吸收,且施加相同量的FM-CSB对Cd的钝化效果优于CSB.可见,FM-CSB可钝化土壤中Cd、降低其生物有效性,并减少Cd在水稻各部位的积累.

语种： 中文

作者： 彭鸥;李丹阳;刘寿涛;罗海艳;魏祥东;...

期刊： 生态与农村环境学报,2019年35(1):76-82 ISSN：1673-4831

通讯作者： Chen, W.-Y.

作者机构： 湖南农业大学资源环境学院;重金属污染耕地安全高效利用湖南省工程研究中心;农业部南方产地污染防控重点实验室;[陈文艳] 茶陵县农业局;[李丹阳; 刘孝利; 罗海艳; 刘寿涛; 叶长城; 铁柏清; 魏祥东; 彭鸥] 湖南农业大学

通讯机构： Chaling County Bureau of Agriculture, Zhuzhou, China

关键词： 镉;水稻;生育期;营养液培育;伤流液

摘要： 立足于我国水稻受镉污染的实际情况,研究镉胁迫对水稻生长发育的影响,并探讨伤流液镉含量与稻米镉含量之间的关系,为镉污染地区稻米安全生产提供数据支持和科学指导.采用营养液培育试验方法,选择中嘉早17和泰优390两个水稻品种,设置CK( 0 μg·L~(-1) ) 、Cd10( 10 μg·L~(-1) ) 、Cd50( 50 μg·L~(-1) ) 、Cd200( 200 μg·L~(-1) ) 、 Cd500( 500 μg·L~(-1) )和Cd1000( 1 000 μg·L~(-1) ) 6个Cd浓度处理,分析不同浓度镉胁迫对水稻生长发育的影响以及各部位镉含量与糙米镉含量的相关性.结果表明,与CK相比,ρ( Cd) ≤10 μg·L~(-1)处理对水稻生长有促进作用,但未达显著水平( P>0. 05) ,当ρ( Cd) >10 μg·L~(-1)时有抑制作用,Cd浓度越高,抑制作用越明显.水稻各部位镉含量随着镉胁迫浓度的增大而增大,伤流液中镉含量增加幅度与各部位变化趋于一致.伤流液镉含量与糙米镉含量之间存在极显著正相关( P<0. 01) ,且在分蘖期伤流液镉含量能较好地用于预测水稻镉毒害程度.

语种： 中文

作者： 刘寿涛;杨蕊嘉;何钟响;彭鸥;刘玉玲;...

期刊： 灌溉排水学报,2019年38(10):47-54 ISSN：1672-3317

作者机构： 湖南农业大学资源环境学院, 长沙, 410128;湖南省灌溉水源水质污染净化工程技术研究中心, 湖南省灌溉水源水质污染净化工程技术研究中心, 长沙, 410128;农业部南方产地污染防控重点实验室, 农业部南方产地污染防控重点实验室, 长沙, 410128;[刘寿涛; 杨蕊嘉; 何钟响; 彭鸥; 刘玉玲; 董思俊; 彭晶; 刘孝利; 铁柏清] 湖南农业大学资源环境学院, 长沙, 410128 湖南省灌溉水源水质污染净化工程技术研究中心, 湖南省灌溉水源水质污染净化工程技术研究中心, 长沙, 410128 农业部南方产地污染防控重点实验室, 农业部南方产地污染防控重点实验室, 长沙, 410128

关键词： 生态塘;有机质;镉;湿地植物;富集系数;转运系数;人工湿地

摘要： 我国南方重金属超标水灌溉已成为农田生态系统重金属输入最主要来源。【目的】从源头治理农田灌溉水的重金属Cd污染。【方法】选取梭鱼草、狐尾藻、轮叶黑藻共3种湿地植物作为材料,构建了沉砂池+生态塘+表面流湿地+吸附池系统,探究了系统底泥含Cd量及有机质量的变化与3种湿地植物体内的Cd质量浓度变化趋势及富集转运系数。【结果】①该湿地系统底泥中含Cd量随水流方向呈现递减趋势,各个采样点Cd质量浓度随时间推移而增加,底泥中含Cd量变化范围为1.15~38.58 mg/kg。②底泥有机质量随水流沿程呈缓慢下降趋势,下降幅度最高为13.9 g/kg。3种湿地植物中,梭鱼草地下部含Cd量较高,最高达125.88 mg/kg,地上部最高达9.16 mg/kg,狐尾藻、轮叶黑藻体内质量浓度最高分别达到32.55、6.94 mg/kg。③梭鱼草的富集与转运系数范围分别为8.24~34.96、0.036~ 0.176,说明梭鱼草中大部分Cd固定于根部,向上转运较少。【结论】3种植物中梭鱼草具有较高的农田灌溉水中Cd净化潜力。

语种： 中文

作者： 刘寿涛;何钟响;许蒙;李丹阳;罗海艳;...

期刊： 农业环境科学学报,2019年38(5):1060-1068 ISSN：1672-2043

作者机构： 湖南农业大学资源环境学院,长沙 410128;湖南省灌溉水源水质污染净化工程技术研究中心,长沙 410128;农业部南方产地污染防控重点实验室,长沙 410128

关键词： 植物塘;农田灌溉水;镉;湿地植物;稻米;大气干湿沉降

摘要： 为了降低灌溉水中Cd向农田中输入,减轻农田重金属Cd污染,降低稻米中Cd含量.本试验选取梭鱼草、狐尾藻、轮叶黑藻为材料,构建3级植物塘+人工湿地系统,研究其对湖南典型矿区Cd超标灌溉水(全量Cd浓度均值≈6.65 μg·L~(-1))净化效果及稻米Cd阻控效果,并分析灌溉水进出水浓度与干湿沉降通量对系统净化效果的影响及净化系统中湿地植物的吸附能力.结果表明:梭鱼草、狐尾藻、轮叶黑藻3种水生植物对灌溉水中Cd具有较好的去除能力,经系统净化后灌溉水中全量和可溶态Cd平均去除率分别高达70%和91%,可有效降低湿地系统中重金属Cd浓度并阻止灌溉水中Cd向稻田迁移.湿地进水Cd浓度易随降雨产生波动,但湿地系统对Cd的去除效果不受影响.降雨量与Cd湿沉降通量呈线性正相关,与Cd干沉降通量呈线性负相关.监测期间(2017年4月16日—2017年9月17日)该3级净化系统Cd输入总量为428.46 g,其中干沉降沉降量为20.52 g,湿沉降沉降量为57.60 g,系统有效截留Cd占输入总量的87.94%,干湿沉降作为外源Cd输入源之一,对净化系统的运行效果影响不显著.在湿地正常运行情况下,净化后灌溉区水稻根部、茎鞘、叶片、谷壳和糙米中的Cd含量与未净化灌溉区水稻相比分别下降了5.96、 3.83、2.42、0.40 mg·kg~(-1)和0.12 mg·kg~(-1).研究结果可为典型矿区Cd污染灌溉水净化、降低农田重金属输入量与粮食安全生产提供科学参考和数据支持.

语种： 中文

作者： 韩廿;黄益宗;魏祥东;铁柏清;张盛楠;...

期刊： 农业环境科学学报,2019年38(8):1891-1900 ISSN：1672-2043

作者机构： [张盛楠; 王丙烁; 保琼莉; 黄永春; 韩廿; 黄益宗] 农业农村部环境保护科研监测所;湖南农业大学资源环境学院;[铁柏清; 魏祥东] 湖南农业大学

关键词： 农田;重金属;油葵;螯合剂;植物修复;萃取技术

摘要： 为提高油葵对农田土壤重金属的提取效率,研究了不同螯合剂(NTA、EGTA、EDDS和EDTA)对油葵修复Cd、As复合污染农田土壤的影响。结果表明,施用4种不同螯合剂对油葵根、茎、叶、花盘和籽粒生物量影响不大。不同螯合剂对油葵各器官Cd、 As含量和积累量影响不一样。与CK处理相比,施用NTA、EGTA、EDDS、EDTA导致油葵花盘Cd含量分别提高30.2%、55.1%、 41.9%和43.3%,根系As含量分别提高23.6%、18.1%、15.6%和15.4%,但是对籽粒和茎中Cd含量影响不显著。施用NTA、EGTA、 EDDS和EDTA处理使油葵植株总Cd积累量分别比CK处理提高32.8%、45.3%、40.5%和41.6%,而对油葵As积累量没有显著影响。4种螯合剂对油葵各器官Cd、As富集系数有不同影响,而对Cd、As转运系数影响不显著。施用EDTA处理使根际土壤Cd含量比CK处理降低25.0%,施用NTA和EDTA处理使根际土壤As含量分别降低18.1%和14.3%。4种螯合剂均可以提高油葵对Cd、 As污染土壤的修复效率。

语种： 中文

作者： Li, Bingyu;Zhou, Shuang;Wei, Dongning;Long, Jiumei;Peng, Liang;...

期刊： Science of The Total Environment,2019年650(Pt 1):546-556 ISSN：0048-9697

通讯作者： Lei, Ming

作者机构： [Tie, Baiqing; Peng, Liang; Long, Jiumei; Li, Bingyu; Wei, Dongning; Zhou, Shuang; Lei, Ming] Hunan Agr Univ, Coll Resource & Environm, Changsha 410128, Hunan, Peoples R China.;[Tie, Baiqing; Peng, Liang; Long, Jiumei; Li, Bingyu; Wei, Dongning; Zhou, Shuang; Lei, Ming] Hunan Engn Res Ctr Safe & High Efficient Utilizat, Changsha 410128, Hunan, Peoples R China.;[Tie, Baiqing; Peng, Liang; Long, Jiumei; Li, Bingyu; Wei, Dongning; Zhou, Shuang; Lei, Ming] Prov Key Lab Rural Ecosyst Hlth Dongting Lake Are, Changsha 410128, Hunan, Peoples R China.;[Zhou, Shuang] Hokkaido Univ, Environm Geol Lab, Grad Sch Engn, Kita Ku, Kita 13 Nishi 8, Sapporo, Hokkaido 0608628, Japan.;[Williams, Paul N.] Queens Univ Belfast, Inst Global Food Secur, Sch Biol Sci, Belfast BT9 5BN, Antrim, North Ireland.

通讯机构： [Lei, Ming] H;Hunan Agr Univ, Coll Resource & Environm, Changsha 410128, Hunan, Peoples R China.

关键词： Accumulation;Arsenic;Nanostructured-MnO(2);Paddy soil;Rice

摘要： Manganese oxides are naturally occurring powerful oxidants and scavengers, which can control the mobility and bioavailability of arsenic (As). However, the effect of synthetic nanostructured manganese oxides on the mobilization and transportation of As at actual paddy soils are poorly understood, especially in soils with low or medium background Mn concentration. In the present study, a novel nano manganese oxide with superior reactivity and surface area has been synthesized. A 90-d soil incubation experiment combined with pot and field rice cultivation trials were designed to evaluate the effectiveness of exogenous alpha-MnO2 nanorods on the mobilization and transportation of As in soil-rice systems. Our results proved that the addition of alpha-MnO2 nanorods can effectively control the soil-to-solution partitioning of As under anaerobic conditions. After treatment with different amounts of alpha-MnO2 nanorods, the content of effective As decreased, offset by an increase in residual As and insoluble binding As (Ca-As and Fe-As). Enhancing the oxidation of As(III) into As(V), the alpha-MnO2 nanorods increased the adsorption of As onto indigenous iron (hydr)oxides which greatly reduced the soil porewater As content. In addition, pot experiments and field applications revealed that the influx of As into the aerial parts of rice plants (stems, husk and leaves) was strictly prohibited after treatments with different amount of alpha-MnO2 nanorods; more interestingly, significantly negative correlations have been observed between As and Mn in rice, which indicated that as Mn is increased in soil, As in brown rice decreases. Our results demonstrated that the use of alpha-MnO2 nanorods in As polluted paddy soil containing low levels of background Mn oxides can be a promising remediation strategy.

语种： 英文

作者： 彭鸥;刘玉玲;铁柏清;何钟响;杨蕊嘉;...

期刊： 环境科学,2019年40(9):4287-4294 ISSN：0250-3301

通讯作者： Tie, Bai-Qing(tiebq@qq.com)

作者机构： [彭鸥; 刘玉玲; 铁柏清; 何钟响; 杨蕊嘉; 李丹阳; 刘寿涛; 罗海艳] College of Resources and Environment, Hunan Agricultural University, Changsha;410128, China;Hunan Engineering & Technology Research Center for Irrigation Water Purification, Changsha;Key Laboratory of Southern China Original Agro-Environmental Pollution Prevention and Control, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Changsha;[彭鸥; 刘玉玲; 铁柏清; 何钟响; 杨蕊嘉; 李丹阳; 刘寿涛; 罗海艳] 410128, China<&wdkj&>Hunan Engineering & Technology Research Center for Irrigation Water Purification, Changsha

通讯机构： College of Resources and Environment, Hunan Agricultural University, Changsha, China

会议名称： 第八届重金属污染防治技术及风险评价研讨会

会议时间： 2018-11-16

会议地点： 云南腾冲

会议论文集名称： 第八届重金属污染防治技术及风险评价研讨会论文集

关键词： 土壤调理剂;水稻;硅肥;富集系数

摘要： 为探明淹水措施、基施湘润邦土壤调理剂、矿物硅肥+喷施叶面肥、石膏粉以及综合处理对不同污染土壤修复效果和作用机制,通过在3个不同类型Cd污染耕地布置小区试验,研究了单一处理及综合措施对阻控污染耕地稻米吸收累积Cd的影响.结果表明,淹水措施、单一施用调理剂、综合施用结合淹水处理能降低土壤有效态Cd和水稻各器官Cd含量,土壤有效态Cd降低6.58% ~ 30.01%,糙米Cd含量降低12.65% ~ 68.68%,降低效果为综合处理(T6) >基施石膏粉(T5) >基施湘润邦土壤调理剂(T3) >矿物硅肥+喷施叶面肥(T4) >淹水处理(T2) (以两季水稻糙米Cd含量降低效果平均值计算).试验中5个处理使水稻各部位富集系下降,是引起糙米Cd含量下降的主要原因之一.根据田间小区试验显示,基施湘润邦土壤调理剂、矿物硅肥+喷施叶面肥和石膏粉组配施用结合淹水措施可作为Cd污染耕地稻米Cd阻控的有效方法.

语种： 中文

作者： 彭鸥;刘玉玲;铁柏清;董思俊;魏祥东;...

期刊： 生态学杂志,2019年38(4):1049-1056 ISSN：1000-4890

通讯作者： Bai-Qing, T.

作者机构： 湖南农业大学资源环境学院,长沙410128;湖南省灌溉水源水质污染净化工程技术研究中心,长沙410128;重金属污染耕地安全高效利用湖南省工程研究中心,长沙410128;[Yu-Ling L.; Xiao-Li L.; Ou P.; Bai-Qing T.; Xiang-Dong W.; Xi-Hong Z.; Si-Jun D.] College of Resources and Environment, Hunan Agricultural University, Changsha, 410128, China, Engineering Research Center for Water Pollution Purification of Irrigation Source, Changsha, Hunan Province 410128, China, Engineering Research Center of Efficient Utilization of Heavy Metal Polluted Croplands, Changsha, Hunan Province 410128, China

通讯机构： [Bai-Qing, T.] C;College of Resources and Environment, Hunan Agricultural University, Changsha, China

关键词： 镉;硅;水稻;伤流液;营养液培育

摘要： 探讨镉(Cd)胁迫下,施硅处理对水稻镉积累的影响.以水稻“泰优390”为材料,通过营养液培养的方法,研究水稻在3种镉胁迫浓度(Cd1、Cd2、Cd3)下施用4种不同浓度硅(Si0、Si1、Si2、Si3)对水稻镉积累的影响.结果 表明:施用硅浓度越高,水稻产量增加越大,对水稻各部位镉含量具有显著降低效果;施硅能显著降低水稻各部位转运系数,阻控镉向地上部转移,且对水稻伤流液中镉含量也能起到显著降低的作用;表明施硅能有效阻控水稻吸收镉,且施硅浓度越高效果越显著,但考虑成本因素,不同程度镉污染应该施用相应量的硅,以达到国家食品中污染物限量标准;施硅与镉胁迫对水稻农艺性状以及镉吸收和转运存在交互作用.本试验结果为科学管理和合理利用重金属污染土壤以及适量施用硅肥提供依据,对生产安全稻米有一定的指导意义.

语种： 中文

作者： 刘玉玲;彭鸥;铁柏清;刘亦婷;罗海艳;...

期刊： 农业环境科学学报,2019年38(8):1855-1863 ISSN：1672-2043

作者机构： 湖南农业大学资源环境学院, 长沙, 410128;湖南省灌溉水源水质污染净化工程技术研究中心, 湖南省灌溉水源水质污染净化工程技术研究中心, 长沙, 410128;重金属污染耕地安全高效利用湖南省工程研究中心, 重金属污染耕地安全高效利用湖南省工程研究中心, 长沙, 410128;[李丹阳; 刘玉玲; 罗海艳; 刘寿涛; 铁柏清; 刘亦婷; 彭鸥] 湖南农业大学

关键词： Cd胁迫;铁载体;叶绿素

摘要： 为探讨耐镉细菌Delftia sp. B9对镉(Cd)胁迫下水稻种子萌发及幼苗吸收积累Cd的影响,以两种水稻(华润2号、深两优5814)为材料,研究水稻在3种Cd胁迫浓度(0、0.01、0.1 mg·L~(-1))下添加Delftia sp. B9菌液对水稻幼苗生长和积累Cd的影响。结果表明:Cd胁迫浓度为0.1 mg·L~(-1)时,Delftia sp. B9产吲哚乙酸(IAA)能力与对照相比显著减少2.87 mg·L~(-1),产铁载体相对含量下降17.34%。Cd胁迫浓度为0.1 mg·L~(-1)时,添加Delftia sp. B9菌液对水稻种子萌发和耐性系数有显著的促进作用。Cd胁迫下添加Delftia sp. B9菌液的处理(T3)与对照(T1)相比能显著增加两种水稻幼苗的根长、株高、叶绿素a和叶绿素b含量。添加Delftia sp. B9显著降低两种水稻幼苗根、茎、叶中Cd含量,使华润2号根、茎、叶中Cd含量分别降低63.81%、67.59%、70.84%,使深两优5814根、茎、叶中Cd含量分别降低75.95%、74.84%、80.81%。研究表明,耐镉细菌Delftia sp. B9可促进Cd胁迫下水稻种子萌发,增加水稻幼苗叶绿素含量和株高,并降低根、茎、叶中Cd含量。

语种： 中文

作者： Lei, Ming*;Tang, Lin;Du, Huihui;Peng, Liang;Tie, Baiqing;...

期刊： Process Safety and Environmental Protection,2019年125:334-341 ISSN：0957-5820

通讯作者： Lei, Ming;Sun, Guoxin

作者机构： [Tie, Baiqing; Peng, Liang; Tang, Lin; Du, Huihui; Lei, Ming] Hunan Agr Univ, Coll Resource & Environm, Changsha, Hunan, Peoples R China.;[Sun, Guoxin; Lei, Ming] Chinese Acad Sci, State Key Lab Urban & Reg Ecol, Res Ctr Ecoenvironm Sci, Beijing 100085, Peoples R China.;[Williams, Paul N.] Queens Univ Belfast, Inst Global Food Secur, Belfast BT9 5HN, Antrim, North Ireland.

通讯机构： [Lei, Ming] H;[Sun, Guoxin] C;Hunan Agr Univ, Coll Resource & Environm, Changsha, Hunan, Peoples R China.;Chinese Acad Sci, State Key Lab Urban & Reg Ecol, Res Ctr Ecoenvironm Sci, Beijing 100085, Peoples R China.

关键词： As-contaminated soil;Iron ore tailing;Manganese ore tailing;Remediation;Rice plant;Toxicity assessment

摘要： Iron ore tailings (FeT) and manganese ore tailings (MnT), which are abundant and inexpensive materials that contain many trace elements, were employed for the remediation of As-contaminated soil to mitigate As accumulation in rice under greenhouse conditions. Prior to the experiments, the toxicities of both amendments were assessed with the toxicity characteristic leaching procedure (TCLP) and horizontal vibration method (HVM). Based on the assessment results, both amendments were pretreated until no As was present in the leaching solution. After application of both amendments to the soil, the soil pH increased significantly (p < 0.05). The ranges of As concentrations in husk and brown rice samples were 0.13-1.54 mg kg(-1) and 0.06-0.42 mg kg(-1), respectively. The lowest concentrations of As (0.06 +/- 0.02 mg kg(-1)) in rice grains were observed with MnT treatment, which was related to the structure and composition of MnT. There was a significant negative relationship (p < 0.05) between Mn and As in rice plants, while there was a significant positive relationship (p < 0.05) between Fe and As in rice plants as well as the ratio of Fe/Mn and As in rice plants. In conclusion, MnT could potentially be useful as an amendment to remediate As-contaminated soil and control As uptake by rice plants. (C) 2019 Institution of Chemical Engineers. Published by Elsevier B.V. All rights reserved.

语种： 英文

作者： 彭鸥;叶长城;刘玉玲;李丹阳;刘寿涛;...

期刊： 生态毒理学报,2019年14(6):233-240 ISSN：1673-5897

作者机构： 湖南农业大学资源环境学院;[李丹阳; 刘玉玲; 罗海艳; 刘寿涛; 叶长城; 铁柏清; 彭鸥] 湖南省灌溉水源水质污染净化工程技术研究中心;农业农村部南方产地污染防控重点实验室

关键词： 水稻;SOD活性;MDA含量;水培

摘要： 以中嘉早17号为材料,采用水培试验方法,研究水稻超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量在不同浓度Cd胁迫下的变化,并探讨了其与水稻糙米Cd含量的相关性.结果 表明,在水稻发育过程中,SOD活性和MDA含量与Cd胁迫浓度呈正相关.SOD活性变化趋势为分蘖期＞乳熟期＞孕穗期;MDA含量变化趋势为分蘖期＞孕穗期＞乳熟期,且水稻主要时期叶片SOD活性和MDA含量与糙米Cd含量均呈显著正相关.

语种： 中文

作者： 李丹阳;杨蕊嘉;罗海艳;刘寿涛;刘玉玲;...

期刊： 环境工程学报,2019年13(8):1809-1821 ISSN：1673-9108

通讯作者： Tie, B.

作者机构： 湖南农业大学资源环境学院,长沙410128;湖南省灌溉水源水质污染净化工程技术研究中心,长沙410128;[刘玉玲; 罗海艳; 杨蕊嘉; 李丹阳; 刘寿涛; 铁柏清; 彭鸥] College of Resources and Environment, Hunan Agricultural University, Changsha, 410128, China, Hunan Engineering and Technology Research Center for Irrigation Water Purification, Changsha, 410128, China

通讯机构： [Tie, B.] C;College of Resources and Environment, Hunan Agricultural University, Changsha, China

关键词： 十六烷基三甲基溴化铵(CTAB);活性炭;镉;吸附

摘要： 针对水体重金属污染治理问题,通过十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对竹炭(BC)、椰壳炭(CSC)进行改性,采用傅里叶红外变换光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱分析(XPS)和热稳定性分析(TGA)对改性前后的材料进行了表征,探究了投加量、pH对2种改性材料吸附去除水中镉离子性能的影响,并进行了动力学方程拟合及等温吸附模型拟合,探讨了CTAB改性前后活性炭吸附水中镉离子的机理。结果表明:2种CTAB改性材料基本结构虽未改变,但提升了竹炭(BC)和椰壳炭(CSC)的吸附性能,改性后材料的饱和吸附量分别为12.56 mg·g~(-1)(CTAB-BC)、10.71 mg·g~(-1)(CTAB-CSC),较改性前分别提高了111%和92%;同时, CTABBC、CTAB-CSC的吸附量受pH影响较大,对二者的最适pH分别为4~7、6~7;CTAB-BC、CTAB-CSC均能较好地拟合准二级动力学方程(R_(CTAB-BC)~2=0.999 9, R_(CTAB-CSC)~2=0.993 7)及Langmuir模型(R_(CTAB-BC)~2=0.970 3, R_(CTAB-CSC)~2=0.976 8)。通过分析可知,CTAB-CSC、CTAB-BC 2种材料对含镉废水均有较好的去除效果。

语种： 中文

作者： Lei, Ming*;Pan, Yuqi;Chen, Congying;Du, Huihui;Tie, Baiqing;...

期刊： Chemosphere,2019年236(Dec.):124379 ISSN：0045-6535

通讯作者： Lei, Ming

作者机构： [Tie, Baiqing; Pan, Yuqi; Du, Huihui; Chen, Congying; Lei, Ming] Hunan Agr Univ, Coll Resource & Environm, Changsha 410128, Hunan, Peoples R China.;[Huang, Renzhi; Yan, Xinpei] Sericultural Res Inst Hunan Prov, Changsha 410127, Hunan, Peoples R China.

通讯机构： [Lei, Ming] H;Hunan Agr Univ, Coll Resource & Environm, Changsha 410128, Hunan, Peoples R China.

摘要： In order to study the role of mulberry (Moms alba L) as an economic crop for remediation of cadmium (Cd) contaminated soil, the transport of Cd from mulberry to silkworm were investigated. Three varieties of mulberry (Yuesang-11, Nongsang-14, and Qiangsang-1) with three planting densities were cultivated in two heavy metal-contaminated fields named Dongkou in Shaoyang city and Linxiang in Yueyang city in Hunan province respectively. The both field soils were contaminated by heavy metals, especially by Cd. The potential risks of heavy metals in Linxiang's soil were higher than those in Dongkou's because of higher concentrations of Cd. Since the promotion of Cd concentrations in aerial parts (stem, branch and leaf) resulted from the increase of planting density, the method of high planting density is beneficial to improve the efficiency of the remediation of Cd contaminated soil. The percentages of average Cd contents of mulberry in Dongkou accounted for 44%, 20%, 18% and 16% in roots, stems, branches and leaves respectively, while the Cd contents were 38%, 27%, 19% and 16% distributed in roots, stems, branches and leaves respectively. Mulberry leaves from contaminated soils was applied in food source of silkworms in this study. Although there is Cd uptake occurred in silkworm growth and its products (cocoons and chrysalis), Cd contents in cocoons are lower than the national standard (100 μg*kg-1) for textile industry of China. Therefore, mulberry can be regarded as an economical crop to control soil contamination with Cd. © 2019 Elsevier Ltd

语种： 英文

作者： 张燕;铁柏清;刘孝利;张淼;叶长城;...

期刊： 环境科学学报,2018年38(2):715-721 ISSN：0253-2468

通讯作者： Tie, B.

作者机构： [张燕; 铁柏清; 刘孝利; 张淼; 叶长城; 彭鸥; 许蒙] 湖南农业大学资源环境学院;[张燕] 航天凯天环保科技股份有限公司

关键词： 镉;砷;复合污染;玉米秸秆生物炭;淹水

摘要： 通过室内土壤培养的方法模拟稻田土壤环境,研究淹水环境下添加(1%添加量)不同温度制备的玉米秸秆生物炭(CB-300、CB-400、CB- 500)对砷、镉复合污染稻田土壤氧化还原电位(E_h) 、pH值及不同形态砷、镉含量动态变化的影响.结果表明,热解温度会影响玉米秸秆生物炭的理化性质,热解温度由300 ℃升至500 ℃,玉米秸秆生物炭芳香性增加,亲水性和极性降低,灰分含量增加,pH值升高.淹水环境下添加玉米秸秆生物炭处理相比对照(CK)可提高土壤pH值0.20~ 1.24,升高幅度大小为CB-500>CB-400>CB-300>CK,随着培养时间的延长,pH值趋于平衡状态;淹水环境下土壤氧化还原电位均迅速下降,且不同处理组间存在显著差异,生物炭制备温度越高下降效果越明显,培养至第96 d时氧化还原电位降到最低.CK、CB-300、CB-400、CB-500处理组弱酸可提取态镉含量由淹水前的73.55%分别降至63.46%、57.73%、54.50%、 53.94%,随着培养时间的延长,土壤中弱酸可提取态及可氧化态镉逐渐向残渣态及可还原态镉转化.土壤pH值与弱酸可提取态镉含量之间呈显著负相关关系.淹水环境下土壤可交换态砷含量升高,玉米秸秆生物炭的施加导致土壤交换态、Ca-结合态、Al-结合态和Fe-结合态砷含量逐渐上升,上升幅度分别为75.68%、20.92%、13.49%、48.66%,残渣态砷含量下降;土壤pH值与交换态砷含量之间呈显著正相关关系.研究结果可为砷、镉复合污染稻田安全生产与阻控提供数据支持.

语种： 中文

作者： 李园星露;叶长城;刘玉玲;李丹阳;刘寿涛;...

期刊： 环境科学,2018年39(2):944-952 ISSN：0250-3301

通讯作者： Tie, Bo-Qing(tiebq@qq.com)

作者机构： [李园星露; 叶长城; 刘玉玲; 李丹阳; 刘寿涛; 罗海艳; 刘孝利; 铁柏清] College of Resources and Environment, Hunan Agricultural University, Changsha;410128, China;Engineering Research Center of Efficient Utilization of Heavy Metal Pollution Cultivated, Changsha;Hunan Province;410013, China

关键词： 镉;砷;复合污染;硅肥;淹水

摘要： 选取湖南某矿区重金属镉、砷复合污染稻田土,以泰优390号为材料,通过盆栽试验研究湿润灌溉(CK)、农艺措施淹水(WF)、速溶硅肥结合淹水措施(FYsi)、矿物硅肥结合淹水措施(FKsi)及2种硅肥结合淹水(FYK)对土壤中As、Cd生物有效性及水稻糙米中As、Cd累积效应的影响.结果表明,淹水处理土壤pH值上升幅度为0.12~0.72个单位,均呈现先升高再下降,最后趋于中性的规律.淹水后,土壤Eh显著降低,FYsi、FKsi, FYK这3种配合硅肥的淹水处理土壤Eh值显著高于WF处理,与对照相比,淹水处理糙米中Cd含量降低了38.83% ~65.05%,其中,WF、FYK处理对糙米Cd累积抑制效果最佳,糙米中Cd含量为0.98 mg·kg~(-1)、0.72 mg·kg~(-1);除WF处理糙米中As含量增加了36.64%外,FYsi、FKsi、 FYK处理糙米中As的含量与对照相比分别降低了23.80%、38.10%、47.62%. FYsi、FYK处理对糙米As累积抑制效果最佳,糙米中As含量为0.13 mg·kg~(-1)、0.11 mg·kg~(-1). Cd各提取态含量与其在水稻糙米中的含量均呈现出极显著的正相关关系(P < 0.01);可交换态、TCLP提取态As与水稻糙米中AS含量无显著相关关系.因此,FYsi、FKsi、FYK这3种施硅耦合淹水处理均可有效阻控稻米镉砷复合污染,其中FYK效果最佳.

语种： 中文

作者： 陈建;周俊驰;胡旷成;叶长城;铁柏清

期刊： 湖南农业科学,2018年(3):63-66 ISSN：1006-060X

作者机构： 湖南农业大学资源环境学院,湖南 长沙 410128;湖南省环境保护厅,湖南 长沙 410014;湖南农业大学资源环境学院,湖南 长沙,410128;[周俊驰; 胡旷成; 陈建; 叶长城; 铁柏清] 湖南农业大学

关键词： 湘江;重金属;内梅罗指数法;污染评价

摘要： 2016年7月至2017年3月对湘江长沙段水体镉、砷、铅及汞四种主要重金属污染物进行检测,并运用内梅罗指数法对重金属污染情况进行综合评价,结果表明,汞为湘江长沙段水体重金属污染物,所有取样断面检测数据总体超标率为70.59%,其他重金属含量较低,随着水流流向及采样时间的推移,各重金属污染物没有表现出明显的分布特征及规律;内梅罗指数法评价结果显示,作为饮用水源一级保护区的黑石铺和杜甫阁断面与二级保护区的坪塘断面污水域重金属污染状况属污染及重污染级别,作为工业用水区的丁字镇、霞凝港和三汊矶断面水质基本属于清洁级别,但也出现轻污染。

语种： 中文