作者： 王纳川;付新喜;陈永华;杨锦波;高巧芸;...

期刊： 环境生态学,2021年3(02):53-61 ISSN：2096-6830

作者机构： 中南林业科技大学 环境科学与工程学院,湖南 长沙 410004;[陈永华; 高巧芸; 付新喜; 王纳川; 诸葛政东; 杨锦波] 中南林业科技大学

关键词： 人工湿地;除磷;除磷基质;除磷机理

摘要： 基质作用是人工湿地系统除磷的主要机制,通过基质拦截吸附、络合沉淀等途径,实现人工湿地除磷目标,因此如何选用高效除磷功能的基质是提高人工湿地除磷力的关键。通过综述国内外在人工湿地中除磷基质方面的研究进展,介绍了国内外除磷基质种类及其应用优势和限制条件,列举了代表性除磷基质种类,分析了基质除磷主要机制及相关影响因素,剖析了当前存在的问题,为现阶段人工湿地除磷基质的选择与配置研究实践提供相关参考。

语种： 中文

作者： Du, Lu;Chen, Yonghua*;Chen, Ying;Zhuge, Zhengdong;Fu, Xinxi

期刊： International Journal of Phytoremediation,2020年22(7):679-686 ISSN：1522-6514

通讯作者： Chen, Yonghua

作者机构： [Du, Lu; Chen, Ying; Chen, Yonghua; Zhuge, Zhengdong; Fu, Xinxi] Cent South Univ Forestry & Technol, Coll Environm Sci & Engn, Changsha, Peoples R China.

通讯机构： [Chen, Yonghua] C;Cent South Univ Forestry & Technol, Coll Environm Sci & Engn, Changsha, Peoples R China.

关键词： nitrogen;bioremediation;sewage;Typhaceae;waste water;wetland;Biodegradation, Environmental;Nitrogen;Typhaceae;Waste Disposal, Fluid;Waste Water;Wetlands

摘要： Effect of polyculture of woody and herbaceous plant with different ecological niche in constructed wetlands (CWs) on wastewater treatment is unclear. Herein, three kinds of polyculture CWs were constructed to treat domestic wastewater: woody polyculture system (W, Nerium and Hibiscus), herbaceous polyculture system (H, Acorus and Typha), woody and herbaceous polyculture system (WH, Nerium, Hibiscus, Acorus and Typha) and non-planted system (N) as control. The seasonality removal performance of pollutant, activities of urease and phosphatase, microscopic characteristics of roots were measured. Results showed that the average removals of COD, TN and TP in WH were significantly higher than that in the other systems. Interspecies competition existed in WH system, while the difference in terms of biomass gradually diminished. Furthermore, the root lengths, area, volume and tip number were higher compared to the other systems. The correlation between the removal rate of TP and activity of phosphatase in upper and bottom layer of CWs showed the opposite tendency, the distribution of plant roots in polyculture essentially impact TP removal rate in CWs. Our results provide the necessary insights for appropriately selecting different plant types for doing polyculture in CWs. © 2020, © 2020 Taylor & Francis Group, LLC.

语种： 英文

作者： Tang, Chunfang;Chen, Yonghua*;Zhang, Qianni;Li, Jianbin;Zhang, Fuyun;...

期刊： Ecotoxicology and Environmental Safety,2019年176:42-49 ISSN：0147-6513

通讯作者： Chen, Yonghua;Liu, Zhiming

作者机构： [Tang, Chunfang; Zhang, Qianni; Zhang, Fuyun; Chen, Yonghua; Li, Jianbin] Cent South Univ Forestry & Technol, Coll Environm Sci & Engn, Changsha 410004, Hunan, Peoples R China.;[Liu, Zhiming] Eastern New Mexico Univ, Dept Biol, Portales, NM 88130 USA.

通讯机构： [Chen, Yonghua] C;[Liu, Zhiming] E;Cent South Univ Forestry & Technol, Coll Environm Sci & Engn, Changsha 410004, Hunan, Peoples R China.;Eastern New Mexico Univ, Dept Biol, Portales, NM 88130 USA.

关键词： Bioaccumulation;Lead-zinc tailings;Peat;Phytostabilization;Resistant plants;Translocation

摘要： In order to investigate the toxicity-resistance of eighteen Chinese native plants in lead (Pb)-zinc (Zn) mine tailings, we categorized their resistance to Pb and Zn, and tested their potential for phytoremediation effectiveness of Pb and Zn. Fourteen woody plant species belonging to 12 families, and 4 herbaceous species belonging to 4 families, were grown in pots with mixtures of 100% tailing +0% peat (CK), 90% tailing +10% peat (A1), and 80% tailing + 20% peat (A2), respectively. Plant height and biomass, chlorophyll content, and Pb and Zn contents of non-rhizosphere spoil mixtures and plant tissues were measured. Fifteen of the plants grew in all three spoil mixtures. Both A1 and A2 had higher plant height and biomass increment and chlorophyll contents than CK. The content of Pb and Zn in plant shoots and roots was CK > A1 > A2. The value of BCF less than 0.1, compared to 1, was a more precise classification basis for plants excluding metals. Screening for Pb and Zn resistant plants and their bioremediation potential produced the following candidate species: Sapium sebiferum, Salix matsudana, Hibiscus cannabinus, Corchorus capsularis, Ricinus communis, and Populus nigra. These species were highly Pb and Zn tolerant species, with notable growth characteristics and capacities to bioaccumulate Pb and Zn from the mine tailings. Compared to CK, the removal of Pb and Zn from non-rhizosphere spoil increased by an average of 9.64% and 9.6%, respectively in A1, but decreased in A2. The results indicated candidate species and 10% peat addition in the tailing were significant in phytoremediation of Pb and Zn regarding environmental safety.

语种： 英文

作者： Zhang, Qianni;Chen, Yonghua*;Du, Lu*;Zhang, Mengying;Han, Liangze

期刊： International Journal of Phytoremediation,2019年21(11):1153-1160 ISSN：1522-6514

通讯作者： Chen, Yonghua;Du, Lu

作者机构： [Du, Lu; Zhang, Qianni; Chen, Yonghua; Du, L; Zhang, Mengying; Han, Liangze] Cent South Univ Forestry & Technol, Coll Environm Sci & Engn, 498 Shaoshan South Rd, Changsha, Hunan, Peoples R China.

通讯机构： [Chen, YH; Du, L] C;Cent South Univ Forestry & Technol, Coll Environm Sci & Engn, 498 Shaoshan South Rd, Changsha, Hunan, Peoples R China.

关键词： heavy metal;lead;zinc;bioremediation;soil;soil pollutant;Biodegradation, Environmental;Lead;Metals, Heavy;Soil;Soil Pollutants;Zinc

摘要： The contamination of toxic heavy metals was a major issue of concern in the last century. A fast-growing metal-accumulating woody plant is a promising approach for the remediation of toxic heavy metal. In this study, the transportation of heavy metals (Pb, Zn, Cu, and Cd) in Paulownia fortunei cultivated in lead-zinc slag amended with different mass ratios of peat (CK: 0; T1: 10%; T2: 20%; T3: 30%) was investigated, as well as the subcellular distribution of Pb, Zn, Cu, and Cd in Paulownia fortunei. The results showed that the accumulation content of Pb, Zn, Cu, and Cd in Paulownia fortunei were increased with peat amendment, which was in the range of 4.216 ∼ 6.853, 20.905 ∼ 23.017, 1.898 ∼ 2.572, and 0.530 ∼ 0.616mg/pot, respectivly. The experimental group with 30% dose of peat showed the best performance on the accumulation content of Pb, Zn, Cu, and Cd, with increase rates (compared to control) of 4.088, 10.573, 1.360, and 0.294mg/pot, respectively. The bioconcentration, translocation and transfer quantity factor of Pb, Zn, Cu, and Cd were less than 1. Fixation of cell wall and compartmentalization of vacuolar appeared to play an important role in reducing the toxicity of Pb, Zn, Cu, and Cd. © 2019, © 2019 Taylor & Francis Group, LLC.

语种： 英文

作者： 张倩妮;陈永华;杨皓然;陈明利;柳俊

期刊： 农业资源与环境学报,2019年36(3):392-402 ISSN：2095-6819

作者机构： [张倩妮; 陈永华; 杨皓然; 陈明利; 柳俊] Environmental Science and Engineering College, Central South University of Forestry and Technology, Changsha, 410004, China

关键词： 水生植物;净化能力;农村;生活污水;聚类分析

摘要： 为筛选出对农村散户生活污水出水净化效果好的水生植物,以29种常见水生植物为材料,对模拟农村生活污水出水进行净化能力比较,并将不同植物对污染物的去除能力进行聚类分析。结果表明,有植物处理对污染物的去除率明显高于无植物对照,水力停留时间(HRT)对净化效果具有显著影响,水生植物在早期对污染物净化速率快。有植物处理对TN(总氮)的净化率比无植物对照组提高6.21%~26.66%,对NH3-N(氨氮)、TP(总磷)、CODCr(化学需氧量)、SS(悬浮固体)的净化率分别提高7.03%~23.92%、17.40%~28.13%、7.47%~18.62%、8.90%~13.00%。其中凤眼莲在试验前期对TN、NH3-N、TP净化具有一定优势,但试验后期对污染物净化能力与其他植物基本无差异,芦苇和香蒲在试验后期对TP净化效果较好。根据筛选指标的平均隶属函数值对29种植物进行聚类分析,可将植物分为高、中、低净化能力植物三大类:高净化能力植物为芦苇、凤眼莲、香蒲、花叶芦竹、美人蕉;中等净化能力植物为旱伞草、马蹄莲、大薸、睡莲、槐叶萍、伊乐藻、满江红、水葱、苦草、菖蒲、金鱼藻、千屈菜、荷花、萍蓬草、梭鱼草、茭草、狐尾藻、再力花、菹草、轮叶黑藻、德国鸢尾、芡实、黄菖蒲;低净化能力植物为菱。研究表明,挺水植物芦苇、香蒲、花叶芦竹、美人蕉,浮叶植物睡莲,漂浮植物凤眼莲,沉水植物伊乐藻、苦草对农村生活污水出水具有较高的净化能力,适合用于农村散户生活污水的植物修复治理中。凤眼莲属于外来入侵物种,在工程应用中需要采取一定控养措施,防止其对原有生态系统造成危害。

语种： 中文

作者： 欧琪琪;陈永华;付雄略;柳俊

期刊： 环境污染与防治,2019年41(9):1026-1031 ISSN：1001-3865

作者机构： 中南林业科技大学环境科学与工程学院,湖南长沙,410004;[陈永华; 柳俊; 付雄略; 欧琪琪] 中南林业科技大学

关键词： 改良剂;铅锌矿渣;重金属形态;夹竹桃

摘要： 以衡阳市某铅锌尾矿库的矿渣作为土壤基质,泥炭土、红壤、蛭石作为改良剂,夹竹桃作为受试植物,进行室外盆栽试验,考察了3种改良剂对夹竹桃生长、重金属(Pb、Zn)富集转移能力以及土壤基质中Pb、Zn形态的影响。结果表明:(1)在5%(质量分数,下同)~15%的添加量下,3种改良剂均显著(p<0.05)提高夹竹桃的株高增量与生物量增量,根系形态指标值也均有所提高,总体改良效果为蛭石>泥炭土>红壤。(2)夹竹桃地下部分Pb、Zn含量高于地上部分,添加改良剂后地上部分与地下部分Pb、Zn含量降低,说明改良剂高效抑制了重金属在夹竹桃中的富集;红壤与蛭石可抑制夹竹桃体内Pb的转运,但泥炭土却对Pb的转运起促进作用;除蛭石15%处理外,其余所有处理均促进了Zn在夹竹桃体内的转运。(3)3种改良剂在不同添加量下均显著降低了矿渣中弱酸可提取态Pb、Zn的含量(p<0.05),有效降低了重金属Pb、Zn在土壤基质中的活性。

语种： 中文

作者： 柳俊;陈永华;李科林;彭蕾;陈冬冬

期刊： 环境污染与防治,2019年41(2):231-235,256 ISSN：1001-3865

作者机构： 中南林业科技大学环境科学与工程学院,湖南 长沙,410004;[陈永华; 彭蕾; 柳俊; 陈冬冬; 李科林] 中南林业科技大学

关键词： 人工湿地;"表流-潜流"串联模式;混合污水;净化效果

摘要： 针对生活污水和农田灌溉污水污染特点, 以株洲攸县某人工湿地为例, 采用"表流-潜流"串联组合人工湿地模式对混合污水进行处理, 并对该系统的水质及植物生长特性进行分析.结果表明:该系统出水中COD、TN、TP、氨氮分别为39.10、1.52、0.25、0.61mg/L, 达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》 (GB 18918—2002) 一级A标准;表流单元的香菇草 (Hydrocotyle vulgar-is) 和狐尾藻 (Myriophyllum verticillatum) 生物量远高于潜流单元的挺水植物, 但其最大根长却远小于潜流单元的植物, 挺水植物再力花株高明显高于其他植物.

语种： 中文

作者： 李建彬;陈永华;汤春芳;龚紫薇;何蔚

期刊： 中南林业科技大学学报,2019年39(2):93-100 ISSN：1673-923X

作者机构： 中南林业科技大学环境科学与工程学院,湖南长沙,410004;[李建彬; 龚紫薇; 陈永华; 何蔚; 汤春芳] 中南林业科技大学

关键词： 铅锌尾渣;铅锌矿渣区;土壤改良效果;植物修复效果;泥炭土;湖南郴州资兴

摘要： 针对铅锌矿渣物理结构差、毒性高、植物成活率低的问题,研究了湖南郴州资兴铅锌矿渣在泥炭土改良下的植物修复效果。以泡桐Paulownia fortunei、夹竹桃Nerium oleander 和苎麻Boehmeria nivea 为材料,在不同泥炭土浓度(梯度为:CK:0、A1:10%、A2:20%、A3:30%)改良铅锌渣下进行盆栽实验,测定了植物根、茎、叶生物量,根系构型指标、植物与矿渣铅锌含量、矿渣根际土壤pH 值、有机质(OM)。研究结果如下:1)随改良剂浓度的增加,3 种植物总生物量增量均呈现改良A3 > A2 > A1 > CK 的增长趋势,但各部位生物量增长有差异。2)3 种植物总根长、根表面积、根体积和根尖都随改良剂浓度增加而增加显著(P < 0.05),但根系构型有差异。3)3 种植物体内Pb、Zn 含量总体上都呈现侧根 >主根 >茎 >叶的分布规律,其中0 < d < 1mm 径级区间苎麻细根数量最多,对应苎麻侧根Pb、Zn 含量最高。随改良处理浓度增加,矿渣Pb、Zn 含量降低显著(P < 0.05),种植植物后矿渣Pb、Zn 含量降低显著(P < 0.05),但不同植物根际Pb、Zn 含量的降低有差异,Pb 减少量排序泡桐 >夹竹桃 >苎麻,Zn 减少量排序苎麻 >泡桐 >夹竹桃。4)随着处理浓度增加,土壤有机质(OM)增加显著,pH 降低显著(P < 0.05),种植植物后OM 含量和pH 值增加显著(P < 0.05),OM 含量增加排序:苎麻 >泡桐 >夹竹桃,pH 值增加排序:夹竹桃 >泡桐 >苎麻。5)从细根生长和土壤性质相关性来看,泡桐细根根长、体积、表面积、苎麻细根表面积都和根际OM 相关性显著,泡桐细根体积、表面积、夹竹桃体积及根尖数和根际pH 负相关显著,其他相关性强但不显著。6)3 种植物Pb、Zn 总累积量基本随着改良处理浓度增加而增加,但植物转移量系数有差异,泡桐和苎麻转移量系数总体上随改良处理浓度增加而增加,而夹竹桃转移量最优的处理为10%泥炭土。

语种： 中文

作者： 何蔚;陈永华;梁希;汤春芳;吴晓芙

期刊： 环境工程,2018年36(9):154-160 ISSN：1000-8942

作者机构： [何蔚; 陈永华; 梁希; 汤春芳; 吴晓芙] 中南林业科技大学环境科学与工程学院, 长沙, 410004

关键词： 锰矿渣;改良剂;耐性植物筛选;亚细胞分布;化学形态

摘要： 针对锰矿矿渣土壤结构不良、养分少、重金属含量高的特点,及修复植物大多为草本植物的问题,在改良锰矿矿渣(对照CK: 100%矿渣+ 0. 1 kg磷肥;改良A: 80%矿渣+ 20%泥炭土+ 0. 1 kg磷肥;改良B: 70%矿渣+ 30%泥炭土+ 0. 1 kg磷肥;改良C: 60%矿渣+ 40%泥炭土+ 0. 1 kg磷肥)种植条件下,对湖南本土的14种木本植物进行耐性筛选,并对长势良好的耐性植物的亚细胞分布和化学形态进行了分析。结果表明: 1)植物长势、生物量、株高增量、重金属的吸收量及转移量系数均呈现改良组>对照组的规律,但改良组之间不同的植物品种存在差异,总体上泡桐、夹竹桃、栾树、乌桕表现出较好的耐性。2) Mn在泡桐、夹竹桃各部位的亚细胞分布以细胞壁为主,在栾树、乌桕各部位以细胞壁和可溶性组分为主,两者共占总量的85%~ 99%,在线粒体、叶绿体和细胞核等细胞器中分布均很少。3) Mn在植物各部位的化学形态以氯化钠、水提取态为主,共占47%~ 81%,其次是醋酸态。相比于对照组,改良组对各部位Mn的化学形态的影响因植物品种不同而存在差异。

语种： 中文

作者： Fu, Xinxi;Wu, Xiaofu*;Zhou, Sangyang;Chen, Yonghua;Chen, Mingli;...

期刊： Water,2018年10(6):716-null ISSN：2073-4441

通讯作者： Wu, Xiaofu

作者机构： [Zhou, Sangyang; Wu, Xiaofu; Chen, Mingli; Chen, Yonghua; Fu, Xinxi; Chen, Runhua] Cent South Univ Forestry & Technol, Coll Environm Sci & Engn, Changsha 410004, Hunan, Peoples R China.

通讯机构： [Wu, Xiaofu] C;Cent South Univ Forestry & Technol, Coll Environm Sci & Engn, Changsha 410004, Hunan, Peoples R China.

关键词： constructed wetland;multiple-cell system;pollutant transformation pathway;sewage treatment;sludge discharge;subtropical region

摘要： A constructed wetland system, consisting of a surface-flow wetland cell connected in series with three vertical subsurface-flow wetland cells, was tested for treatment of domestic sewage from rural families in southern China. Diatomite, vermiculate, zeolite and hydrotalcite, were used, respectively, as filler adsorbents in the sequenced subsurface-flow cells for adsorption of organic, cationic and anionic pollutants. Selected trees, shrubs and annual herbswere planted to formawetland plant community. The total treatment capacity, hydraulic loading rate and water retention time were 2 m3/d, 0.5 m/d and 48 h, respectively. Experimental data obtained from a year operation confirmed that the treatment process followed the dynamic pathway of pollutant transformation. The constructed system was effective to remove TSS, CODCr and BOD5 and their effluent concentrations met the first grade of the discharge standards legislated in China. The removal rates of TN, NH3-N and TP were relatively lower, and their effluent concentrations fell within the range between the first and second grade of the standards. An increase in initial pollutant loading and a decrease in temperature in winter caused apparent accumulation of TN, NH3-N and TP in the system. Discharge of sludge at adequate intervals was shown to be effective to enhance the treatment efficiency. © 2018 by the authors.

语种： 英文

作者： 陈莹;陈永华;宋胡;柳俊;彭蕾;...

期刊： 湿地科学,2018年16(1):59-66 ISSN：1672-5948

作者机构： [陈莹; 陈永华; 宋胡; 柳俊; 彭蕾; 陈冬冬] 中南林业科技大学,环境科学与工程学院;[陈莹] 中南勘测设计研究院有限公司

关键词： 人工湿地;表流—潜流—潜流串联模式;城镇面源污染;净化效果

摘要： 采用表面流—潜流—潜流串联人工湿地模式,对排入长沙市青竹湖星月水库的污水进行处理。分别在2015年7月和11月,研究该人工湿地的水质和植物根际微生物数量。研究结果表明,在7月采样日,该人工湿地对污水中的化学需氧量、总氮、总磷和氨氮的去除率分别为81.9%、97.1%、96.0%和99.8%;在11月采样日,其去除率分别为85.7%、97.8%、96.4%和98.5%。在7月和11月采样日,各污染物含量大致上随着实验进程逐渐减小,在AII单元和AIII单元,污染物含量升高,原因是这两个单元兼顾溢洪的功能。在7月采样日,人工湿地对氨氮的去除率大于11月采样日,而在11月采样日,人工湿地对总氮、化学需氧量和总磷的去除率大于7月采样日。在人工湿地系统中,微生物数量沿程递减,且在11月采样日各单元的微生物数量明显大于7月采样日。在人工湿地系统的两个潜流单元中,前端的潜流单元有利于去除污水中的化学需氧量、总磷和氨氮,后端的潜流单元有利于去除污水中的总氮。

语种： 中文

作者： 龚紫薇;陈永华;陈基权;李建彬;何蔚;...

期刊： 中南林业科技大学学报,2018年38(5):121-128 ISSN：1673-923X

作者机构： 中南林业科技大学环境科学与工程学院, 湖南, 长沙, 410004;中国农业科学院麻类研究所, 湖南, 长沙, 410205;[龚紫薇; 陈永华; 李建彬; 何蔚; 汤春芳; 柳俊] 中南林业科技大学环境科学与工程学院, 湖南, 长沙, 410004;[陈基权] 中国农业科学院麻类研究所, 湖南, 长沙, 410205

关键词： 红麻;黄麻;筛选;铅锌矿;植物修复

摘要： 以30个红麻和黄麻品种为材料,在不同改良处理(对照,100%矿渣+少量磷肥;改良一,90%矿渣 +10%泥炭土+少量磷肥;改良二,80%矿渣+20%泥炭土+少量磷肥)下进行室外盆栽试验,测定了植物存活情况、生物量和植物各部位Pb、Zn含量及其积累总量,并根据植物Pb、Zn积累总量对30种红麻和黄麻进行聚类分析。结果表明:(1)30个品种中有25个品种可成活。(2)在对照处理下,25个红麻和黄麻品种的地上部、地下部生物量平均值为3.453 g和1.243 g;而在改良一处理下,其地上部、地下部生物量平均值为5.702 g和2.297 g;改良二处理下,地上部、地下部生物量平均值为9.271 g和3.210 g。(3)红麻和黄麻品种对Pb、Zn都具有一定的吸附能力,且地下部含量均大于地上部含量。除地上部Zn含量,红麻和黄麻重金属含量呈现对照组>改良组的趋势。(4)红麻和黄麻Pb平均积累总量分别为对照组3.18 mg、改良一4.06 mg、改良二4.75 mg;Zn平均积累总量分别为对照组2.43 mg、改良一3.80 mg、改良二5.80 mg。(5)红麻和黄麻的生物量、重金属含量、重金属积累总量受其品种(P < 0.01)、泥炭土添加量(P < 0.01)及两者交互作用(P < 0.01)的显著影响。根据聚类分析和方差验证,可以将30个品种红麻和黄麻分为Pb、Zn高积累型和低积累型两类。

语种： 中文

作者： 龚紫薇;陈永华;陈基权;张倩妮;欧丹玲;...

期刊： 中国麻业科学,2018年40(4):175-182 ISSN：1671-3532

作者机构： 中南林业科技大学环境科学与工程学院;[陈基权] 中国农业科学院麻类研究所;[陈永华; 龚紫薇; 柳俊; 欧丹玲; 张倩妮] 中南林业科技大学

关键词： 红麻;铅锌矿渣;亚细胞分布;化学形态

摘要： 为了研究红麻在泥炭土改良的铅锌矿渣下的耐性,试验以红麻品种闽红362和T14为材料,在不同泥炭土处理(对照组:0、改良一:15％、改良二:30％)改良铅锌矿渣下进行盆栽试验,分析Pb、Zn的富集与转运能力,以及各部位的亚细胞分布和形态.结果表明:Pb、Zn在不同红麻品种及不同部位的分布存在差异,其主要分布于根部,两红麻品种对Zn的富集与转运能力高于对Pb的富集与转运能力,且随着改良剂浓度的增加,Zn的转运系数呈增大的趋势;Pb主要存在于红麻的细胞壁组分中,改良剂的加入降低了Pb在细胞器的占比,Zn则主要分布于植物的细胞壁和细胞液中,改良剂的加入使闽红362茎部Zn在细胞液的占比上升,而在T14中则呈现下降趋势;Pb和Zn在红麻体内主要以氯化钠提取态和醋酸提取态存在,改良剂的加入,使在植物体内活性较强的Pb化学形态占比下降,而根部Zn活性较强的化学形态占比上升.因此,液泡区隔化、细胞壁固持和重金属以低活性的化学形态为主可能是两红麻品种应对重金属胁迫的重要耐性机制.

语种： 中文

作者： 付雄略;陈永华;刘文胜;陈展祥;张倩妮

期刊： 中南林业科技大学学报,2017年37(7):130-135 ISSN：1673-923X

作者机构： 中南林业科技大学环境科学与工程学院, 湖南, 长沙, 410004;中南林业科技大学生命科学与技术学院, 湖南, 长沙, 410004;[付雄略; 陈永华; 陈展祥; 张倩妮] 中南林业科技大学环境科学与工程学院, 湖南, 长沙, 410004;[刘文胜] 中南林业科技大学生命科学与技术学院, 湖南, 长沙, 410004

关键词： 铅锌尾矿库;重金属;优势植物;转移;富集

摘要： 本研究以衡阳市某铅锌矿尾矿区为样地,首先选取了10个样方,进行多样性统计,然后,选取样地中长势良好且具有多度和频度优势的植物分析重金属的富集性。研究结果表明:(1)样地内共出现植物15科41种,多为草本植物,禾本科和菊科植物为优势植物,两者占草本种数的60%。(2)采样地植物种类较为稀少,群落组成结构单一,物种多样性水平不高,生态较为脆弱,其中,各样方中样方四的植物多样性最佳,丰富度指数R,均匀度指数E以及多样性指数H均为最高,也仅分别为2.299、0.724、1.813。(3)3个采样点中不同深度土壤中重金属Pb、Zn、Cu的含量进行显著差异性分析,Pb、Zn的分布呈现出0 ~ 10 cm剖面与另外的5个剖面都有显著性差异,说明污染上升污染到了10 ~ 20 cm,Cu的分布呈现出6个剖面没有显著性差异,说明土层已经全部污染。(4)10种长势良好并且具有多度和频度优势的植物中艾蒿、鸭跖草、野大豆这3种植物对Pb的转移系数> 1;艾蒿、鸭跖草、狗牙根和野大豆对Zn的转移系数> 1;芒草、艾蒿、芦苇、野大豆这4种植物对Cu的转移系数> 1。野大豆对Pb的富集系数> 1;辣蓼、鸭趾草与野大豆等3种植物对Zn的富集系数> 1。

语种： 中文

作者： 付新喜;吴晓芙;陈永华;奚成业;周鑫

期刊： 中南林业科技大学学报,2017年37(9):124-128 ISSN：1673-923X

作者机构： [付新喜; 吴晓芙; 陈永华; 奚成业; 周鑫] 中南林业科技大学环境科学与工程学院, 湖南, 长沙, 410004

关键词： 城镇污水;人工湿地中试系统;污染物去除率;季节效应

摘要： 建立了用以处理城镇污水的“表流A-潜流B-表流C”组合人工湿地(400 t/d)中试系统,监测分析了组合系统净化力的季节性变化规律。结果表明:组合系统出水的5项指标年均值达到了国家城镇污水处理厂污染物排放[GB 18918—2002]一级A标准,A、B、C单元之间净化力差异显著,其中B单元对系统净化力的贡献率最高;组合系统COD去除率存在显著的季节性差异,冬季COD去除率明显低于其他季节;组合系统氮、磷去除率季节性差异不显著,原因是B单元对系统氮、磷去除率贡献大,而其氮、磷去除率受季节影响小。要克服季节温度变化对组合系统净化力的影响,有必要进一步增强B单元的吸附过滤功能和提高系统冬季的生物活性。

语种： 中文

作者： 张郁婷;陈永华;汤春芳;魏伟;李建彬;...

期刊： 生态环境学报,2017年26(11):1942-1949 ISSN：1674-5906

作者机构： 中南林业科技大学环境科学与工程学院, 湖南, 长沙, 410000;兰州交通大学市政工程学院, 甘肃, 兰州, 730070;[张郁婷; 陈永华; 汤春芳; 李建彬; 付雄略; 柳俊] 中南林业科技大学环境科学与工程学院, 湖南, 长沙, 410000;[魏伟] 兰州交通大学市政工程学院, 甘肃, 兰州, 730070

关键词： 初期雨水径流;功能区;径流污染;水质分析;东江

摘要： 了解不同外界条件下初期雨水径流污染物的变化是有效控制面源污染的重要基础。根据径流曲线法(SCS)对东江上游高风险支流区中农田区、交通道路区、住宅商业区和工业区4个不同功能区的初期雨水径流进行采样,按照国家标准水质分析方法进行监测,并对不同功能区初期雨水径流水质的变化规律及主要污染物的相关性进行分析。研究结果表明,降雨前期晴天数、降雨量、降雨强度对初期雨水径流水质变化均有明显影响。当前期晴天数多、雨量大且降雨强度大时,污染物质量浓度峰值出现的时间早、质量浓度下降趋势明显。随着降雨历时的延长,初期雨水径流主要污染物SS、COD_(Cr)、TN、TP及NH_3-N的质量浓度大都呈现下降趋势,且污染物质量浓度峰值大部分出现在前5 min。其中,SS质量浓度以农田区最高,相对于其他功能区,污染物质量浓度最高可达14倍之多。COD_(Cr)、TN、TP及NH_3-N质量浓度均以住宅商业区最高,最高分别可达1136、17.56、3.96、25.36 mg·L~(-1),相对于其他功能区而言,住宅商业区更易导致水质污染。从最典型降雨事件分析来看,只有交通道路区的COD_(Cr)、TP、TN与SS之间呈现正相关,其相关系数分别为0.775、0.798、0.826,其余3个功能区域的主要污染物之间则出现负相关,表明初期雨水具有复杂性,受多重外界因素影响。该研究结果对入江污染物负荷量控制及东江水环境保护具有一定的意义。

语种： 中文

作者： 欧阳林男 OUYANG Linnan;吴晓芙 WU Xiaofu;陈永华 CHEN Yonghua;李芸 LI Yun;冯冲凌 FENG Chongling;...

期刊： 生态学报,2017年37(8):2694-2705 ISSN：1000-0933

通讯作者： Wu, X.

作者机构： [欧阳林男 OUYANG Linnan; 吴晓芙 WU Xiaofu; 陈永华 CHEN Yonghua; 李芸 LI Yun; 冯冲凌 FENG Chongling; 陈明利 CHEN Mingli] 中南林业科技大学环境科学与工程学院, 长沙, 410004

通讯机构： College of Environmental Science and Engineering, Central South University of Forestry and Technology, Changsha, China

关键词： 锰矿区;植物修复;生态系统恢复;环境工程;自由能;化学势;生态毒理

摘要： 基于热力学理论建立了生态系统Gibbs自由能方程,用以计算湘潭锰矿生态修复区植被系统的自由能(G)和物种化学势(μ)。生态修复区(及对照区)以泡桐(Paulownia fortunei)和栾树(Koelreuteriα bipinnata)作为建群植物,总面积为4 hm2,修复区泡桐和栾树的根际施用了含有自试验点废弃矿渣中筛选出的耐性菌株的有机菌肥,目的是为植物生长提供必要养分和降低根际土壤重金属毒性,对照区泡桐和栾树的根际施用了等量的化肥。泡桐和栾树种植后5 a期间,修复区与对照区均自然萌发生长了许多本土植物种类。试验结果表明,修复区植物种类数达到48,为对照区的3.7倍;修复区的总生物量、锰吸收量分别达到23324 kg/hm2和4280 g/hm2,为对照区对应值的20.6和2.6倍;修复区系统自由能G远远大于对照区的值,说明有机菌肥具有显著的改良污染土壤根际环境的效果。修复区和对照区植物种类之间的化学势μ均存在显著差异(P<0.001),M值差异范围分别为-3.79—6.76和-3.42—3.59,该一差异反映不同物种适应和修复锰污染环境的能力。G和μ值包含了生态系统生产力、生物多样性,植物种类生长势、重金属富集能力、生态学行为等综合信息,能反映生态系统与立地环境的关系和修复植物的生态学特性,可作为重金属污染区植被修复效果评价和修复植物筛选的重要指标。

语种： 中文

作者： 欧阳林男;吴晓芙;李芸;冯冲凌;陈永华

期刊： 中国环境科学,2016年36(3):908-916 ISSN：1000-6923

通讯作者： Wu, Xiao-Fu(wuxiaofu530911@vip.163.com)

作者机构： [吴晓芙; 陈永华; 冯冲凌; Li, Yun; 李芸] College of Environmental Science and Engineering, Central South University of Forestry and Technology, Changsha, China;[Li, Yun; 冯冲凌] Research Center of Environmental Science and Engineering, Central South University of Forestry and Technology, Changsha, China

通讯机构： College of Environmental Science and Engineering, Central South University of Forestry and Technology, Changsha, China

关键词： 锰矿区;植物修复;生物积累量;转运量系数

摘要： 在湘潭锰矿废弃地种植泡桐和栾树,建立了4hm~2生态修复示范区.工程区基质Mn平均含量高达20041mg/kg,Pb、Zn、Cu、Cd含量也远超过湖南省和全国的背景值,属复合型重度污染.污染区不覆土,苗木移植前每株根际定量施用了含有自污染区矿渣分离出的抗性菌株的专用有机肥.种植两年后,泡桐和栾树成活率均达到83%以上.泡桐生长状况明显优于栾树,两种植物叶的重金属含量均大于根和茎,泡桐Mn、Cu、Zn的浓度和积累量显著高于栾树.5年生泡桐Mn积累量达到2295g/hm~2,转运量系数为2.32.试验证明,采用有机菌肥改良根际环境后,泡桐与栾树均可作为锰污染区的修复树种,而泡桐的生长速率和重金属的耐受和积累性能优于栾树.

语种： 中文

作者： 陈永华;向捷;吴晓芙;冯冲凌;袁斯文

期刊： 生态学杂志,2015年34(9):2665-2672 ISSN：1000-4890

通讯作者： Wu, X.-F.

作者机构： [袁斯文; 陈永华; 吴晓芙; 冯冲凌; 向捷] College of Environmental Science and Engineering, Central South University of Forestry and Technology, Changsha, 410004, China

通讯机构： [Wu, X.-F.] C;College of Environmental Science and Engineering, China

关键词： 铅锌去除率;耐受细菌;分离鉴定;生物吸附

摘要： 以铅锌矿渣盆栽试验中长势较好的耐性植物夹竹桃(Nerium indicum)的根际土壤为材料,进行耐铅锌优势菌株的分离鉴定,探讨影响铅锌吸附的因素及其吸附机理。结果表明:(1)从土样中分离筛选出3株耐铅锌菌株(B1、B4、B14),3株菌均能在Pb~(2+)、Zn~(2+)浓度为600 mg ? L~(-1)的牛肉膏蛋白胨培养基上生长,经形态和分子生物学鉴定分别为蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)或炭疽杆菌(Bacillus anthracis)、解硫胺素硫胺素芽孢杆菌(Aneurinibacillus aneurinilyticus)和藤黄微球菌(Micrococcus luteus)。(2)对影响菌株吸附铅、锌的pH、吸附时间、初始菌量3个因素进行分析,发现菌株B1在pH为5.0、吸附时间为50 min、初始菌量为0.06 g时,对Pb~(2+)、Zn~(2+)的去除率分别可达84.22%和70.66%。菌株B4在pH为6.0、吸附时间为50 min、初始菌量为0.18 g时,对Pb~(2+)、Zn~(2+)的去除率分别可达72.63%和54.17%。菌株B14在pH为4.0、吸附时间为60 min、初始菌量为0.10 g时对Pb~(2+)、Zn~(2+)的吸附率分别为77.56%和50.63%。(3)扫描电镜观察和红外光谱分析显示:3株菌对Pb~(2+)、Zn~(2+)的吸附主要是细胞表面的吸附,还存在一定的内部吸收;羟基(O-H)、胺基(N-H)、烷基、酰胺基(CONH-)是吸附、络合或螯合金属离子或原子的主要活性基团,重金属与菌株表面的活性基团结合反应是其吸附Pb~(2+)、Zn~(2+)的主要作用机制。

语种： 中文

作者： 陈永华;张富运;吴晓芙;梁希;袁斯文

期刊： 环境科学,2015年36(10):3852-3859 ISSN：0250-3301

作者机构： [陈永华; 张富运; 吴晓芙; 梁希; 袁斯文] Center of Environment Science and Engineering Research, Central South University of Forestry and Technology, Changsha, 410004, China

关键词： 改良剂;铅锌;耐性植物;亚细胞分布;化学形态

摘要： 本研究以4种耐铅锌木本植物夹竹桃(Nerium oleander)、 栾树(Koelreuteria paniculata)、 泡桐(Paulownia)和苎麻(Boehmeria)为材料,在不同改良剂浓度下(CK组: 100%铅锌矿渣±少量磷肥、 改良一: 85%铅锌矿渣±10%泥炭土±5%菌肥±少量磷肥、 改良二: 75%铅锌矿渣±20%泥炭土±5%菌肥±少量磷肥),进行了耐性木本植物富集与转移能力以及Pb、 Zn在4种木本植物不同部位的亚细胞分布和化学形态分析. 结果表明: ①4种植物种植后基质中重金属的浓度基本低于种植前,夹竹桃与苎麻改良一与改良二之间差异不显著,泡桐改良二效果显著优于改良一,栾树改良一效果显著优于改良二; 4种植物地上部对Pb、 Zn的富集系数都比较低,但具有较高的转移系数,适当的基质改良有利于提高植物对Pb、 Zn的富集与转移能力. ②Pb、 Zn在4种植物各部位的亚细胞分布以细胞壁组分和可溶性组分为主,在线粒体、 叶绿体和细胞核等细胞器组分中分布较少; 与CK组相比,两改良组使可溶性组分对Pb的滞留作用和细胞壁对Zn的滞留作用在增强. ③Pb在植物各部位的化学形态以盐酸、 氯化钠和乙醇提取态为主,其他化学形态含量极少; Zn则以残留态、 盐酸、 醋酸、 氯化钠、 水和乙醇提取态这6种形态存在,且都具较高分配比例. 与CK组相比,两改良组使植物各部位活性较弱的Pb的化学形态比例减少,活性较强的化学形态比例增加; Zn则是根部活性较强的化学形态比例增加,地上部活性较强的化学形态比例减少.

语种： 中文