作者： 周航;李科林;辜娇峰;李芸

期刊： 科技与创新,2021年(01):120-121 ISSN：2095-6835

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;[周航; 李科林; 李芸; 辜娇峰] 中南林业科技大学

关键词： 环境仪器分析;实验教学;教学体系;创新与实践

摘要： "环境仪器分析"是高校环境科学等相关专业基础课程,其配套实验课程具有实验次数多、验证性实验多以及侧重仪器操作步骤与技能的特点。课程实验教学环节创新性开展,有利于学生综合应用能力的提高,从而提高专业人才培养质量。围绕学生兴趣和社会需求创新实验教学内容,基于"课前预习+研讨式课程讲解"创新实验教学方法,多媒体辅助与现场教学相结合优化实验教学手段,同时完善实验教学考核体系,可保障课程实验教学的高质量开展。

语种： 中文

作者： 蒋毅;刘雅;辜娇峰;杨世童;曾雄;...

期刊： 环境科学,2021年42(1):378-385 ISSN：0250-3301

通讯作者： Gu, Jiao-Feng(gujiaofeng@163.com);Zhou, Hang(zhouhang4607@163.com)

作者机构： [蒋毅; 刘雅; 辜娇峰; 杨世童; Zeng, Xiong; 王轩宁; 周航; 廖柏寒] College of Environment Science and Engineering, Central South University of Forestry and Technology, Changsha;410004, China;Hunan Engineering Laboratory for Control of Rice Quality and Safety, Changsha;[蒋毅; 刘雅; 辜娇峰; 杨世童; Zeng, Xiong; 王轩宁; 周航; 廖柏寒] 410004, China;[辜娇峰; 周航; 廖柏寒] 410004, China<&wdkj&>Hunan Engineering Laboratory for Control of Rice Quality and Safety, Changsha

关键词： 镉;砷;糙米;三元复合调理剂;土壤;赋存形态

摘要： 为研究三元复合调理剂(石灰石+硅藻土+硫酸铁,LDF)对稻田土壤Cd 和As 赋存形态及水稻糙米Cd 和As 累积的影响,开展水稻盆栽试验.LDF按质量比设置7个施用水平(0、0.5、1.0、2.0、4.0、8.0和16.0 g·kg-1),种植2种水稻(黄华占和T优272).结果表明:①施用LDF分别提高黄华占和T优272根际土壤pH 0.01～0.42和0.11～0.54单位,降低土壤交换态Cd含量11.1％～61.1％和26.5％～52.9％,同时降低土壤交换态As 含量8.2％～60.0％和5.6％～49.9％;②施用LDF 能促进Cd、As向难溶态的转变,尽管2种水稻根际变化趋势不一致,但都可降低土壤Cd的酸可提取态占比,而增大铁锰结合态、有机结合态和残渣态占比,同时可降低As的交换态占比,而增大钙结合态占比;③LDF的施用能降低根表铁膜中Cd、As和Fe含量而增大Mn含量,Mn的最大增幅可达124.2％;④LDF施用下2种水稻糙米中Cd含量最大降低64.6％和65.9％,总As 含量最大降低37.0％和42.5％,对无机As 含量影响不显著.LDF 施用量在2～16 g·kg-1 水平时,T 优272 糙米中Cd 和无机As 含量同时低于0.2 mg·kg-1,而黄华占仅在16 g·kg-1水平时,糙米中Cd 和无机As 含量同时低于0.2 mg? kg-1.在实际农业生产过程中,可根据土壤Cd 和As 污染程度和水稻品种确定LDF 施用量.

语种： 中文

作者： 辜娇峰;李科林;李芸;周航

期刊： 教育教学论坛,2020年(25):138-139 ISSN：1674-9324

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;[周航; 李科林; 李芸; 辜娇峰] 中南林业科技大学

关键词： 环境创业;大学生;素质

摘要： 为提升环境类大学生创业素质,从环境创业、创业者素质提升、创业型教师的引导三个方面,分析了当前大学阶段教育涉及的创业者素质提升内容,同时探讨了环境类大学生环境创业素质提升的途径。

语种： 中文

作者： 杨文弢;廖柏寒;周航;辜娇峰;吴攀;...

期刊： 安全与环境学报,2020年20(05):1932-1941 ISSN：1009-6094

作者机构： 贵州大学资源与环境工程学院,贵阳550025;中南林业科技大学环境科学与工程学院,长沙410004;贵州大学地质资源与环境教育部重点实验室,贵阳550025;[周航; 廖柏寒; 辜娇峰] 中南林业科技大学;[吴攀; 张佳; 杨文弢] 贵州大学

关键词： 环境学;农业安全;菜籽饼(渣);水稻;Cd活性;微量元素

摘要： 为了研究Cd污染稻田中施加有机肥在土壤分解释放的微量元素与Cd的相互关系,通过水稻田间试验,测定施用有机肥(0、7.5 g/kg、15 g/kg、30 g/kg)后水稻3个生育期(分蘖盛期、灌浆期、成熟期)土壤微量元素、Cd的酸可提取态质量比及成熟期水稻各部位(根系、茎、叶、谷壳、糙米)中Ca、Fe、K、Mg、Mn、P、Zn元素质量比,并分析它们在水稻不同生育期土壤-水稻系统中的变化规律和相关关系。结果表明:有机肥的施用显著降低了3个水稻生育期土壤酸可提取态Cd质量比,不同程度增加了土壤酸可提取态Ca、K、Mg、P质量比。除Fe质量比有明显上升的趋势外,随水稻生育期延长,土壤Cd和其他微量元素酸可提取态质量比均无明显变化。施用有机肥显著增加了水稻根系中Cd、Fe、K、Mg、P质量比,茎中P质量比,叶中K、Mg、P、Zn质量比和谷壳中K、P、Zn质量比。水稻茎和叶中Ca质量比、糙米中Mn质量比在有机肥处理下出现显著下降。水稻3个生育期土壤酸可提取态Cd质量比与酸可提取态P、Mg质量比均存在不同程度的负相关关系,施加有机肥后土壤中P与Mg质量比的增加均有利于抑制土壤中Cd活性。除水稻糙米外,水稻各部位Cd与Zn质量比均呈现显著或极显著正相关关系,这表明Zn与Cd在水稻各部位均存在一定的协同关系。总之,施用有机肥增加了水稻对微量元素的摄取,能通过各元素与Cd之间的竞争、协同、拮抗等过程,有利于降低Cd在土壤-水稻系统中的迁移转运。

语种： 中文

作者： 刘佳炜;周航;魏宾纭;崔同科;张竞颐;...

期刊： 中国环境科学,2020年40(8):3512-3519 ISSN：1000-6923

通讯作者： Gu, J.-F.

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;稻米品质安全控制湖南省工程实验室, 稻米品质安全控制湖南省工程实验室, 湖南, 长沙, 410004;有色金属矿区耕地重金属污染生态阻抗技术研究衡阳市重点实验室, 有色金属矿区耕地重金属污染生态阻抗技术研究衡阳市重点实验室, 湖南, 衡阳, 421001;[张竞颐; 周航; 魏宾纭; 黄芳; 刘佳炜; 廖柏寒; 崔同科; 辜娇峰] 中南林业科技大学;[刘俊] 有色金属矿区耕地重金属污染生态阻抗技术研究衡阳市重点实验室

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

关键词： 组配改良剂;硅肥;Cd污染土壤;水稻;有效性

摘要： 选取湖南省浏阳市某Cd污染稻田进行田间试验,研究组配改良剂石灰石+海泡石(LS)、基施硅肥及叶面喷施硅肥对Cd污染稻田修复效果,结果表明:(1)基施硅肥90kg/hm~2和叶面喷施硅肥(0.2,0.4g/L)对土壤pH值无明显影响,添加LS(2250,4500kg/hm~2)的各处理均显著提高土壤pH值(P<0.05).(2)基施硅肥90kg/hm~2分别降低土壤交换态、毒性特征浸出(TCLP)提取态Cd含量20.0%和18.5%,叶面喷施硅肥对土壤Cd两种提取态含量无明显影响,添加LS的各处理(2250,4500kg/hm~2)分别使土壤交换态、TCLP提取态Cd含量降低25.8%~49.9%、26.4%~44.5%.(3)3种单一技术措施均能明显降低水稻各部位Cd含量,但降低糙米中Cd含量的效果低于3种技术措施的组合处理;“组配改良剂LS+基施硅肥+叶面喷施硅肥”各处理(JL1F1、JL1F2、JL2F1、 JL2F2)使水稻糙米中Cd含量降低25.6%~70.5%.(4)“组配改良剂LS+基施硅肥+叶面喷施硅肥”的组合技术处理能显著降低土壤中Cd的有效性,显著降低水稻各部位中Cd含量,其中JL2F2处理效果最佳,能使对照糙米Cd含量从0.66mg/kg降低到0.19mg/kg,实现中重度Cd污染稻田的水稻安全生产.

语种： 中文

作者： 王诗龙;曾敏;周航;辜娇峰;廖柏寒

期刊： 环境科学与管理,2020年45(4):77-81 ISSN：1674-6139

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;稻米品种安全控制湖南省工程实验室,湖南 长沙410004;[周航; 廖柏寒; 曾敏; 王诗龙; 辜娇峰] 中南林业科技大学

关键词： 改良剂;镉砷复合污染;土壤;交换态含量;原位钝化

摘要： 为论证4种土壤改良剂对土壤交换态Cd和As的影响,将其施加于Cd、As复合污染土壤中,设置施加浓度均为0.5、1.0、2.0、4.0 g·kg-1,研究4种改良剂同步钝化Cd和As的效果.结果表明:(1)与对照相比,0.5～4.0 g·kg-1的改良剂LSA1、LSA2、LS能分别提高土壤pH值0.11～0.44、0.01～0.22、0.38～0.84个单位,而改良剂A则降低土壤pH值0.02～0.54个单位.(2)LSA1、LSA2、LS能降低土壤交换态Cd含量,使土壤交换态Cd较对照分别降低5.9％ ～26.5％、3.0％ ～23.3％和15.0％ ～50.0％.(3)LSA1、LSA2、LS和A使土壤交换态As含量分别降低34.3％、28.6％、5.7％ ～40.0％和2.9％ ～45.7％.(4)改良剂LSA1与LS均能够实现土壤Cd和As的同步钝化.

语种： 中文

作者： 胡雨丹;周航;辜娇峰;霍洋;邓鹏辉;...

期刊： 环境科学,2020年41(9):4218-4225 ISSN：0250-3301

通讯作者： Zhou, Hang(zhouhang4607@163.com);Gu, Jiao-Feng(gujiaofeng@163.com)

作者机构： [胡雨丹; 周航; 辜娇峰; 霍洋; 邓鹏辉; 魏宾纭; 廖柏寒] College of Environmental Science and Engineering, Central South University of Forestry and Technology, Changsha;410004, China;Hunan Engineering Laboratory for Control of Rice Quality and Safety, Changsha;[刘俊] Key Laboratory of Hengyang City on Ecological Impedance Technology of Heavy Metal Pollution in Cultivated Soil of Nonferrous Metal Mining Area, Hengyang;421001, China

关键词： 生育期;糙米;Pb胁迫;累积;相对贡献率;茎节

摘要： 水稻不同生育期对Pb的吸收累积差异明显.本研究通过水培试验,分别在水稻不同生育期(分蘖期、拔节期、孕穗期、灌浆期、蜡熟期和成熟期)和全生育期添加0.5 mg·L~(-1)的外源Pb,以全生育期不添加外源Pb作为对照,研究水稻不同生育期Pb吸收累积的影响,明确水稻吸收累积Pb的关键生育时期及对水稻植株和糙米Pb累积的贡献.结果表明:①单一生育期Pb胁迫处理时,水稻株高和分蘖数差异不明显,而全生育期Pb胁迫处理下水稻株高和生物量均受到明显抑制;②水稻成熟后不同部位的Pb含量差异表现为:根系>茎节1 >其他茎节>根基茎>茎>叶>穗轴>谷壳>糙米;不同生育期处理下糙米Pb含量范围为0.1 ~ 1.2 mg·kg~(-1),其顺序为:孕穗期Pb胁迫>拔节期Pb胁迫>分蘖期Pb胁迫>灌浆期Pb胁迫>成熟期Pb胁迫>蜡熟期Pb胁迫;③水稻植株Pb累积量相对贡献率在水稻生殖生长时期(灌浆期、蜡熟期和成熟期)较大,而水稻地上部位Pb累积量相对贡献率在水稻营养生长时期(分蘖期、拔节期和孕穗期)较大;④孕穗期是糙米Pb积累的关键生育期,对糙米Pb累积的相对贡献率为43.3%,其次是拔节期和分蘖期处理,相对贡献率分别为24.4%和21.3%;⑤建议在水稻孕穗期适度采用淹水灌溉、施加改良剂或叶面阻控等技术措施,以降低糙米Pb累积,实现Pb污染稻田安全利用.

语种： 中文

作者： 辜娇峰;李科林;李芸;周航

期刊： 数字社区&智能家居,2020年16(2):115-116 ISSN：1009-3044

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;[周航; 李科林; 李芸; 辜娇峰] 中南林业科技大学

关键词： 混合式教学;实践

摘要： 现代教育信息技术的快速发展,使得SPOC、混合式教学等教学手段与模式成为教育界研究与实践的热点。为构建《环境生物学》SPOC混合式线上线下教学,从信息化教学的趋势、课程教学所需出发,基于泛雅平台构建了课程SPOC体系,并就线上教学、面授课堂、课后巩固拓展和实践教学四大板块内容进行了具体设计,形成别开生面的教学模式。

语种： 中文

作者： 邓鹏辉;蔡雅琴;周航;刘雅;杨文俊;...

期刊： 环境科学,2020年41(10):4726-4732 ISSN：0250-3301

通讯作者： Zhou, Hang(zhouhang4607@163.com);Gu, Jiao-Feng(gujiaofeng@163.com)

作者机构： [邓鹏辉; 蔡雅琴; 周航; 刘雅; 杨文俊; 辜娇峰; 廖柏寒] College of Environmental Science and Engineering, Central South University of Forestry and Technology, Changsha;410004, China;Hunan Engineering Laboratory for Control of Rice Quality and Safety, Changsha;[邓鹏辉; 蔡雅琴; 周航; 刘雅; 杨文俊; 辜娇峰; 廖柏寒] 410004, China;[周航; 辜娇峰; 廖柏寒] 410004, China<&wdkj&>Hunan Engineering Laboratory for Control of Rice Quality and Safety, Changsha

关键词： 水稻;As胁迫;生育期;累积速率;相对贡献

摘要： 水稻不同生育期对As的吸收累积差异明显.为研究水稻糙米As累积的关键生育期,明确不同生育期吸收累积As对糙米As累积的贡献,本研究通过水培试验,分别在水稻分蘖期(30 d) 、拔节期(16 d) 、孕穗期(13 d) 、灌浆期(17 d) 、蜡熟期(15 d) 、成熟期(13 d)和全生育期(104 d)添加外源As,及不添加外源As处理作为对照CK.结果表明:①不同生育期As胁迫对水稻植株生物量有显著影响,与对照CK相比,单一时期As胁迫处理中仅分蘖期As胁迫处理下植株生物量增加,其他处理均降低,其中孕穗期As胁迫处理最低,所有单一时期As胁迫处理植株生物量均高于全生育时期As胁迫下植株生物量; ②6个单一时期As胁迫处理糙米中As含量均高于对照CK糙米中As含量,范围为0.08 ~ 0.24 mg·kg ~(- 1),其中孕穗期As胁迫处理糙米As含量最高,为全生育时期As胁迫处理糙米As含量的64.9%; ③6个单一时期As胁迫处理糙米As的累积量均高于对照CK,范围为1.4 ~ 4.5 μg·株~(- 1),其中孕穗期As胁迫处理糙米As累积量最高,其次是灌浆期,而全生育时期As胁迫处理糙米As累积量为5.7 μg·株~(- 1),高于所有单一时期As胁迫处理糙米As的累积量; ④水稻孕穗期累积的As对水稻成熟期糙米中As累积量的相对贡献率最大,为40.3%,其次为灌浆期,相对贡献率为26.0%,孕穗期和灌浆期是水稻成熟期糙米As累积的关键生育期.

语种： 中文

作者： 刘雅;辜娇峰;周航;邓鹏辉;霍洋;...

期刊： 环境科学学报,2020年40(7):2581-2588 ISSN：0253-2468

通讯作者： Gu, J.

作者机构： [刘雅; 邓鹏辉; 霍洋; 黄芳; 张竞颐] College of Environment Science and Engineering, Central South University of Forestry and Technology, Changsha, 410004, China;Hunan Engineering Laboratory for Control of Rice Quality and Safely, Changsha, 410004, China;[辜娇峰; 周航; 廖柏寒] College of Environment Science and Engineering, Central South University of Forestry and Technology, Changsha, 410004, China<&wdkj&>Hunan Engineering Laboratory for Control of Rice Quality and Safely, Changsha, 410004, China

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

关键词： 镉;砷;糙米;谷壳灰;土壤;生物有效性

摘要： 为研究富硅材料谷壳灰(HA)对稻田土壤Cd、As生物有效性及糙米中Cd、As累积的影响,以稻壳为原料制备中性HA(总硅量6.26×10~5 mg·kg~(-1)), 开展水稻盆栽试验.HA按质量比设置4个添加水平(0、0.5%、1%、2%), 种植3种水稻(黄华占、湘晚籼13、隆优4945). 研究结果表明: ①在土壤Cd总量为2.30 mg·kg~(-1)、As总量为90.45 mg·kg~(-1)的复合污染土壤中,HA施用后,与对照相比,土壤Cd的TCLP提取态、CaCl2提取态及酸可提取态含量呈现不同程度的降低,分别降低了7.8%~ 18.7%、7.4%~ 18.7%、0.9%~ 16.7%;土壤As的交换态和TCLP提取态含量也有降低,分别降低了6.1%~ 47.1%、4.3%~ 26.7%.②HA施用可促进土壤中酸可提取态Cd向难溶态Cd的转变,水稻湘晚籼13、隆优4945根际土壤残渣态Cd含量分别增大9.8%~ 23.5%、5.9%~ 28.1%;土壤中As主要以残渣态存在,HA的施用对土壤专性吸附As含量有增大效应.③ HA施用能够降低糙米中Cd和无机As含量,施用0.5%~ 2% HA能使水稻隆优4945和湘晚籼13糙米Cd含量降低到0.2 mg·kg~(-1)以下,施用2% HA能使黄华占糙米无机As含量降低到0.2 mg·kg~(-1)以下.施用HA能够有效降低土壤Cd、As生物有效性和糙米Cd、As含量,同时增大土壤有效Si含量,有利于提高土壤质量.

语种： 中文

作者： Huang, Fang;Zhou, Hong;Gu, Jiaofeng;Liu, Canyang;Yang, Wenjun;...

期刊： Ecotoxicology and Environmental Safety,2020年203:111012 ISSN：0147-6513

通讯作者： Gu, J.;Zhou, H.

作者机构： [Liao, Bohan; Liu, Canyang; Huang, Fang; Gu, Jiaofeng; Yang, Wenjun; Zhou, Hang] Cent South Univ Forestry & Technol, Coll Environm Sci & Engn, Changsha 410004, Peoples R China.;[Zhou, Hong] Hunan Acad Agr Sci, Crop Res Inst, Changsha 410125, Peoples R China.

通讯机构： [Jiaofeng Gu; Hang Zhou] C;College of Environmental Science and Engineering, Central South University of Forestry and Technology, Changsha, 410004, China

关键词： Cadmium;Cultivar;Health risk;Lead;Safe production;Sweet potato

摘要： Planting sweet potato (Ipomoea batatas (L.) Lam.) instead of rice in the area contaminated with heavy metals is one of the measures to ensure people's health and agricultural economy. Therefore, it is important to screen the low accumulation cultivars of sweet potato and to find out the concentration rule of cadmium (Cd) and lead (Pb) in edible parts along with the associated health risks to humans. A field experiment was performed with fourteen of three main types (starch, purple, and edible-type) of sweet potato cultivars grown on farmland polluted with Cd and Pb in eastern Hunan Province, China. The Cd and Pb concentrations in the sweet potato tissues as well as the yield were measured. The yield of the shoot and tuberous root of the fourteen sweet potato cultivars ranged from 14.59 to 68.57 and 26.35–50.76 t ha−1 with mean values of 33.09 and 33.46 t ha−1, respectively. Compared with purple and edible-type cultivars, the starch-type cultivar had lower Cd and Pb concentrations in the flesh, but higher in the shoot. The Cd and Pb concentrations in the flesh of cultivars Shangshu 19, Sushu 24, Yushu 98, and Xiangshu 98 were lower than MCL provided in Chinese National Food Safety Standards GB2762-2017. Based on the hazard index (HI), the consumption of sweet potato flesh is lower health risk, while shoots pose a greater health risk to local people and Cd is the main cause of the risk. As a result, sweet potato cultivars Shangshu 19, Sushu 24, Yushu 98 and Xiangshu 98 can be plant in serve Cd and Pb contaminated soils with the advantages of easy cultivation, high yield and economic benefits without stopping agricultural production. © 2020 Elsevier Inc.

语种： 英文

作者： 黄芳;辜娇峰;周航;杨文俊;袁腾跃;...

期刊： 水土保持学报,2019年33(6):370-376 ISSN：1009-2242

作者机构： 中南林业科技大学环境科学与工程学院,长沙,410004;中南林业科技大学环境科学与工程学院,长沙 410004;稻米品质安全控制湖南省工程实验室,长沙 410004;[张竞颐; 周航; 杨文俊; 黄芳; 廖柏寒; 袁腾跃; 王诗龙; 辜娇峰] 中南林业科技大学

关键词： 马铃薯;镉;铅;累积与转运;品种;健康风险评价

摘要： 采用田间试验法,以中南地区主要种植的11个马铃薯品种为研究对象,测定马铃薯植株各部位重金属Cd、Pb含量,探讨不同品种的马铃薯对Cd、Pb的吸收累积差异,为马铃薯的安全种植提供实践参考.结果表明:Cd—Pb复合污染下,马铃薯块茎鲜重、茎叶鲜重以及根、茎叶、块茎中Cd、Pb含量在品种间均表现出显著差异.11个马铃薯品种块茎Cd含量范围为0.39～0.67 mg/kg,超标率100％,块茎Pb含量为0.16～0.43 mg/kg,超标率81.8％.马铃薯各部位Cd、Pb含量均呈现根>茎叶>块茎的分布特点;马铃薯对Cd的富集系数为2.35～5.56,对Pb富集系数为0.11～0.22,马铃薯富集转运Cd的能力大于Pb.尽管复合重金属靶标危险系数(TTHQ)法评价显示,金湘等5种马铃薯的TTHQ值<1,对人体健康风险较小,但结合块茎Cd、Pb含量,建议污染区种植的马铃薯作为工业原料使用更安全.

语种： 中文

作者： 杨文俊;辜娇峰;周航;黄芳;王诗龙;...

期刊： 水土保持学报,2019年33(4):321-328 ISSN：1009-2242

作者机构： 中南林业科技大学环境科学与工程学院,长沙,410004;中南林业科技大学环境科学与工程学院,长沙 410004;稻米品质安全控制湖南省工程实验室,长沙 410004;[张竞颐; 周航; 龙坚; 杨文俊; 黄芳; 廖柏寒; 袁腾跃; 王诗龙; 辜娇峰] 中南林业科技大学

关键词： 淋洗;重金属;动力学模型;农田土壤

摘要： 为分析不同淋洗剂在不同淋洗条件下对重金属淋洗效果的影响,采用振荡淋洗法对比研究4种淋洗剂(柠檬酸(CA)、酒石酸(TA)、乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA)和氨三乙酸三钠盐(NTA))不同浓度、淋洗时间、pH和固液比对重金属复合污染农田土壤中Pb、Cd、Cu和Zn的淋洗效果及单因素最佳淋洗条件下土壤淋洗前后重金属不同形态含量的变化。结果表明,CA和TA的最佳淋洗浓度为0.3mol/L,EDTA和NTA为0.05 mol/L;CA和NTA的最佳淋洗时间为480 min,EDTA和TA为720 min;4种淋洗剂的最佳淋洗pH均为3,最佳固液比均为1∶20。单因素最佳淋洗条件下,EDTA对土壤重金属去除效果最佳,对Pb、Cd、Zn和Cu的去除率分别为67.4%,61.0%,13.8%和76.0%;NTA效果次之,去除率分别为4 1.6%, 42.4%,9.9%和54.3%。土壤重金属去除率随淋洗剂pH的降低而升高,随固液比的增加而增加,随淋洗剂CA与TA浓度增大而增大。淋洗剂对土壤重金属的解吸动力学曲线符合准二级动力学模型,解吸过程为化学解吸,且解吸反应速率受土壤重金属含量与淋洗剂浓度控制。土壤重金属在淋洗剂作用下的解吸速率为Cd>Pb≈Zn≈Cu。EDTA和NTA淋洗显著降低土壤中Pb、Cd、Zn和Cu铁锰氧化态和有机结合态的含量,CA和TA显著降低Pb、Cd、Zn和Cu铁锰氧化态的含量。淋洗剂对重金属的去除效率为EDTA>NTA>CA>TA。

语种： 中文

作者： Tian, Tao;Zhou, Hang*;Gu, Jiaofeng*;Jia, Runyu;Li, Hongcheng;...

期刊： Plant and Soil,2019年440(1-2):327-339 ISSN：0032-079X

通讯作者： Zhou, Hang;Gu, Jiaofeng

作者机构： [Wang, Qianqian; Tian, Tao; Liao, Bohan; Jia, Runyu; Gu, Jiaofeng; Zeng, Min; Li, Hongcheng; Zhou, Hang] Cent South Univ Forestry & Technol, Coll Environm Sci & Engn, Changsha 410004, Hunan, Peoples R China.;[Tian, Tao] Cent S Univ, Sch Met & Environm, Changsha 410083, Hunan, Peoples R China.;[Wang, Qianqian; Liao, Bohan; Jia, Runyu; Zhou, Hang; Gu, Jiaofeng; Li, Hongcheng] Hunan Engn Lab Control Rice Qual & Safety, Changsha 410004, Hunan, Peoples R China.

通讯机构： [Zhou, H; Gu, JF] H;Hunan Engn Lab Control Rice Qual & Safety, Changsha 410004, Hunan, Peoples R China.

关键词： Water regimes;Cadmium;Rice (Oryza sativa L.);Growth stages;Soil Eh

摘要： Background and aims: Cadmium (Cd) is a ubiquitous environmental pollutant, and rice (Oryza sativa L.) is the main staple food in China. Water regimes are promising, controllable, and environment-friendly agricultural measures for remediation Cd contaminated soil. The optimum water regime for ensuring high rice yield with low Cd contents in brown rice was investigated. Methods: A pot experiment was conducted to study the effects of Cd migration and accumulation from paddy soil to rice plants under four water regimes with three growth stages of two rice cultivars, ‘Xiangwanxian 12’ (X12) and ‘Weiyou 46’ (W46) grown in a polluted soil with 5 mg kg−1 of Cd. The relationship between Cd accumulation amounts in rice plant and soil Eh was also investigated. The four regimes were moisture throughout growth (M), moisture before the filling stage and flooding after filling (M-F), flooding before filling and moisture after filling (F-M), and continual flooding (F). Results: Water regimes effectively reduced Cd accumulation in rice at the three growth stages, whereas the filling stage was suggested to be as the key stage for interventions to prevent Cd transport and accumulation. Compared with M, the M-F, F-M, and F regimes significantly reduced Cd contents of rice tissues (root, stem, husk, and brown rice) at the maturity stage. Under the M, F-M, M-F, and F regimes, Cd contents were 2.17, 2.10, 0.21, 0.06 mg kg−1 in X12 brown rice and 3.27, 0.47, 0.19, 0.10 mg kg−1 in W46 brown rice, respectively. Importantly, Cd contents of brown rice of X12 (0.06 mg kg−1 under regime F) and W46 (0.19 mg kg−1 under regime M-F and 0.10 mg kg−1 under regime F) did not exceed China’s food safety standard of 0.20 mg kg−1 (GB 2762–2017). Moreover, there were significant positive exponential relationships between soil Eh and Cd accumulation amounts in belowground and aboveground parts of rice. Conclusions: The M-F regime (W46) and F regime (X12) could ensure high rice yield with low Cd contents in brown rice and could be recommended as the irrigation management in rice production. Simultaneously, keeping soil Eh under 50 mV is also necessary after the rice filling stage. © 2019, Springer Nature Switzerland AG.

语种： 英文

作者： Gu, Jiao-feng;Zhou, Hang*;Tang, Hui-ling;Yang, Wen-tao;Zeng, Min;...

期刊： Ecotoxicology and Environmental Safety,2019年171:451-459 ISSN：0147-6513

通讯作者： Zhou, Hang

作者机构： [Yang, Wen-tao; Liu, Zhi-ming; Liao, Bo-han; Peng, Pei-qin; Tang, Hui-ling; Zeng, Min; Gu, Jiao-feng; Zhou, Hang] Cent South Univ Forestry & Technol, Coll Environm Sci & Engn, Changsha 410004, Hunan, Peoples R China.;[Liao, Bo-han; Peng, Pei-qin; Gu, Jiao-feng; Zhou, Hang] Hunan Engn Lab Control Rice Qual & Safety, Changsha 410004, Hunan, Peoples R China.;[Liu, Zhi-ming] Eastern New Mexico Univ, Dept Biol, Portales, NM 88130 USA.

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

关键词： Accumulation;Arsenic;Cadmium;In situ remediation;Rice;Soil

摘要： Rice (Oryza sativa L.) planted in cadmium (Cd)- and arsenic (As)-contaminated soil is considered the main source of dietary Cd and As intake for humans in Southeast Asia and thereby poses a threat to human health. Minimizing the transfer of these pollutants to rice grain is an urgent task for environmental researchers. The main objective of this study was to investigate the effects and the mechanisms of a combined amendment (hydroxyapatite + zeolite + biochar, HZB) on decreasing Cd and As accumulation in rice. In situ remediation and aqueous solution adsorption experiments were conducted. The results showed that after application of HZB, Cd and As concentrations of the exchangeable fraction and TCLP extraction in soil decreased with the growth of rice plants. Cd concentrations in rice tissues were decreased at the tillering, filling and maturing stages after in situ remediation, while As concentrations in rice tissues were decreased only at the maturing stage. When 8 kg·plot −1 (9000 kg ha −1 ) HZB was applied, concentrations of Cd and inorganic As in brown rice were decreased to 0.18 and 0.16 mg kg −1 , respectively, lower than the levels permissible for grain in China, i.e., 0.2 mg kg −1 . Application of HZB reduced Cd accumulation in rice tissues, and the suppression of Cd accumulation was significantly greater than that of As. Furthermore, HZB significantly increased rice grain yield. An aqueous solution adsorption experiment demonstrated that HZB could adsorb and covalently bind Cd and As (V) via -OH, -COOH, -Si-O-Si and CO 3 2- groups to produce carboxylates, silicates and carbonates, thereby promoting in situ immobilization of Cd and As in soil solution. © 2019 Elsevier Inc.

语种： 英文

作者： 徐珺;曾敏;王光军;周航;杨文弢;...

期刊： 环境科学学报,2018年38(5):2008-2013 ISSN：0253-2468

通讯作者： Zeng, M.

作者机构： [徐珺; 王光军] College of Life Science and Technology, Central South University of Forestry and Technology, Changsha, 410004, China;[Zeng M.; 周航; 杨文弢; 辜娇峰; 廖柏寒] College of Environmental Science and Engineering, Central South University of Forestry and Technology, Changsha, 410004, China

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

关键词： 组配改良剂;镉砷复合污染;稻田土壤;稳定化

摘要： 将2种复合改良剂LI(碳酸钙+铁粉)和HI(羟基磷灰石+铁粉)施加于镉、砷复合污染稻田土壤,设置投加比例分别为1∶2、1∶1、2∶1,通过分析熟化后土壤的pH值、毒性浸出(TCLP提取态)镉、砷含量及交换态镉和砷含量,研究了复合改良剂同时固定这两种污染元素的效果.结果表明,施加LI使土壤pH值提高了0.60~ 1.21,降低了土壤TCLP提取态镉、交换态镉含量,以及TCLP提取态砷和交换态砷含量;与对照相比,配比为2∶1的LI使土壤TCLP提取态镉含量降低了60.97%,效果较好;配比为1∶2和1∶1的LI分别使TCLP提取态砷含量降低了29.81%、 29.85%;配比为1∶2的LI使交换态砷含量降低了55.18%.施加HI同样提高了土壤的pH值(升高了0.51~ 0.73),同时降低了土壤中97.05%~ 98.09%的TCLP提取态镉含量,效果显著;施加HI略微提高了土壤TCLP提取态砷含量,但却略微降低了土壤交换态砷含量.在本实验条件下,综合考虑土壤中镉和砷的稳定化效果,LI的效果明显好于HI.其中,从TCLP提取态镉和砷含量来评价,2∶1的LI施用效果最佳;从交换态镉和砷含量来评价,1∶2的LI施用效果最佳.

语种： 中文

作者： Gu, Jiao-Feng;Zhou, Hang;Yang, Wen-Tao;Peng, Pei-Qin;Zhang, Ping;...

期刊： Environmental Science and Pollution Research,2018年25(9):8608-8619 ISSN：0944-1344

通讯作者： Liao, Bo-Han

作者机构： [Peng, Pei-Qin; Yang, Wen-Tao; Liao, Bo-Han; Zeng, Min; Zhou, Hang; Zhang, Ping; Gu, Jiao-Feng] Cent South Univ Forestry & Technol, Coll Environm Sci & Engn, Changsha 410004, Hunan, Peoples R China.

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

关键词： Soil additive;Cadmium;Arsenic;Chemical speciation;Bioaccumulation;Rice plant

摘要： A pot experiment was carried out to investigate the remediation of paddy soils contaminated with both Cd and As. The effects of a soil additive (HZB: hydroxyapatite + zeolite + biochar) on the chemical speciation of Cd and As in the soil and on the accumulation and translocation of these two elements in rice plants were studied. The application of HZB decreased the concentration of acid-extractable Cd in the soil by 7.3–32.6% by promoting the transformation of soil Cd from soluble to insoluble species; as a result, the concentration of organically bound Cd in the soil increased by 6.8–49.5%. The application of HZB also promoted the transformation of soil As from soluble to insoluble species, thus increasing the concentration of Ca-bound As by 34.1–93.4% and reducing the concentration of soil-exchangeable As by 12.2–55.1%. However, when the application rate of HZB was greater than 4.0gkg−1, the concentration of soil-exchangeable As increased again. It was found that the application of HZB decreased the Cd and As bioaccumulation capacity of rice root, and among various rice organs, rice husk was the highest in Cd transferring capacity, whereas rice root was the highest in As transferring capacity. When the amount of HZB applied was 0.05–0.2%, the Cd and As concentrations in the various parts of the rice plants decreased significantly. © 2018, Springer-Verlag GmbH Germany, part of Springer Nature.

语种： 英文

作者： 王倩倩;贾润语;李虹呈;周航;杨文弢;...

期刊： 中国农业科学,2018年51(23):4424-4433 ISSN：0578-1752

作者机构： [王倩倩; 贾润语; 李虹呈; 周航; 杨文弢; 辜娇峰; 彭佩钦; 廖柏寒] 中南林业科技大学环境科学与工程学院, 稻米品质安全控制湖南省工程实验室, 长沙, 410004

关键词： 水稻;水培试验;Cd胁迫;生育时期;Cd累积

摘要： 【目的】探究水稻不同生育时期Cd胁迫对水稻成熟期糙米Cd累积的影响,明确糙米Cd累积关键生育时期,以期适时采取阻控措施降低糙米Cd含量,为水稻安全生产提供理论参考。【方法】以水稻品种湘晚籼13号(晚稻品种)为研究对象,采用水培试验,共设计7个添加外源Cd处理,即CG(全生育时期Cd胁迫,102 d)、 TS(分蘖期Cd胁迫,15 d)、JS(拔节期Cd胁迫,15 d)、BS(孕穗期Cd胁迫,21 d)、FS(灌浆期Cd胁迫, 18 d)、DS(腊熟期Cd胁迫,15 d)、MS(成熟期Cd胁迫,18 d),以全生育时期无Cd胁迫作为空白对照(CK),每个处理重复3次。各处理外源Cd胁迫浓度相同,均为20 μg·L~(-1)。水培试验于2017年7月23日开始,在湖南省长沙市中南林业科技大学水稻试验基地进行。2017年11月19日,水稻成熟后,整株采集水稻,测定指标为不同生育时期Cd胁迫下水稻农艺性状(株高、分蘖数和各部位生物量)和水稻各部位(根、茎、叶、穗、谷壳和糙米) Cd含量,计算水稻各部位Cd累积量以及不同生育时期Cd累积对成熟期糙米Cd累积的相对贡献率。【结果】不同生育时期Cd胁迫对水稻株高、分蘖数以及各部位生物量没有显著影响。灌浆期Cd胁迫下,水稻成熟期糙米Cd含量最高,为1.05 mg·kg~(-1),显著高于水稻成熟期(0.57 mg·kg~(-1))、孕穗期(0.52 mg·kg~(-1))、腊熟期(0.38 mg·kg~(-1))、拔节期(0.31 mg·kg~(-1))和分蘖期(0.17 mg·kg~(-1))Cd胁迫下糙米Cd含量。各生育时期Cd胁迫下水稻成熟期糙米 Cd累积量范围为0.18—1.56 μg/株,糙米Cd累积量大小顺序为:全生育时期Cd胁迫>灌浆期Cd胁迫>成熟期 Cd胁迫>孕穗期Cd胁迫>拔节期Cd胁迫>分蘖期Cd胁迫。孕穗期、灌浆期和成熟期是水稻糙米Cd累积的关键生育时期,对成熟期糙米Cd累积相对贡献率分别为19.7%、39.3%和22.6%,而分蘖期、拔节期和腊熟期的Cd累积对成熟期糙米Cd累积相对贡献较小,贡献率分别为2.4%、4.2%和11.9%。除全生育时期Cd胁迫外,水稻根、茎、穗和谷壳Cd含量均在孕穗期和灌浆期Cd胁迫下较高;各生育时期Cd胁迫下,水稻叶Cd含量无显著性差异。孕穗期和灌浆期Cd胁迫下根Cd累积量较高,分别为86.09 μg/株和79.23 μg/株,显著高于其他生育时期Cd胁迫下根Cd累积量(31.55—40.37 μg/株)。与其他生育时期Cd胁迫相比,水稻植株Cd总累积量在孕穗期和灌浆期Cd胁迫下较高,分别为107.13 μg/株和98.35 μg/株,显著高于其他生育时期Cd胁迫下水稻植株Cd总累积量(42.24—52.47 μg/株)。【结论】水稻的孕穗期、灌浆期和成熟期是控制水稻糙米Cd累积的关键时期。在孕穗期和灌浆期Cd胁迫下,水稻成熟期根和糙米累积Cd最多,因此可以在水稻孕穗期和灌浆期施加改良剂阻隔根系吸收Cd或者阻隔根系吸收的Cd向糙米中转运,从而降低水稻糙米中Cd的累积。

语种： 中文

作者： 杜文琪;曹玮;周航;杨文弢;辜娇峰;...

期刊： 环境科学学报,2018年38(2):492-500 ISSN：0253-2468

通讯作者： Liao, B.

作者机构： [杜文琪; 曹玮; Zhou H.; 杨文弢; 辜娇峰; 彭佩钦; 周航; 廖柏寒] College of Environmental Science and Engineering, Central South University of Forestry and Technology, Changsha, 410004, China

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

关键词： 磁性谷壳生物炭;Cd~(2+)和Zn~(2+);正交实验;吸附;重金属污染废水

摘要： 将水稻谷壳经改性和负磁后制得磁性谷壳生物炭(BC-Fe),通过正交实验研究了pH、生物炭添加量、吸附时间和转速对磁性谷壳生物炭吸附实际污染废水中Cd~(2+)和Zn~(2+)的影响,提出了磁性谷壳生物炭作为实际污染废水处理材料的最佳操作条件,并应用于多步骤废水处理系统中,同时进行了BC-Fe的再生吸附实验.正交实验结果表明,在pH为6.0、固液比为6.0 g·L~(-1)、吸附时间为1.0 h、转速为160 r·min~(-1)的条件下,磁性谷壳生物炭对Cd~(2+)和Zn~(2+)的去除率最高,分别达到61.1%和60.4%,吸附量分别为8.6 mg·g~(-1)和21.3 mg·g~(-1).在实验所设条件下,Cd~(2+)和Zn~(2+)的综合去除效果随着pH和生物炭添加量的增加而显著升高,吸附时间和转速的影响未达显著水平.在多步骤废水处理系统中,使用CaO和Na_2S作为前处理,利用磁性谷壳生物炭二次处理,可使实际污染废水中Cd~(2+)、Zn~(2+)、Pb~(2+)、Mn~(2+)、Fe~(2+)的去除率分别达到100%、99.8%、 99.3%、97.8%、100%,SS降为1.0 mg·L~(-1),此时系统pH为7.5,色度为2倍,出水各项指标均达到硫酸工业污染物排放标准(GB 26132-2010)和污水综合排放标准(GB 8978-1996)的要求.再生实验表明,BC-Fe第3次吸附Cd~(2+)和Zn~(2+)的去除率分别为50.6%和49.1%,吸附材料再生性能良好.

语种： 中文

作者： 辜娇峰;周航;贾润语;王倩倩;李虹呈;...

期刊： 环境科学,2018年39(4):1910-1917 ISSN：0250-3301

通讯作者： Liao, Bo-Han(liaobh1020@163.com)

作者机构： [辜娇峰; 周航; 贾润语; 王倩倩; 李虹呈; 张平; 彭佩钦; 廖柏寒] College of Environment Science and Engineering, Central South University of Forestry and Technology, Changsha;410004, China;Hunan Engineering Laboratory for Control of Rice Quality and Safety, Central South University of Forestry and Technology, Changsha;[辜娇峰; 周航; 张平; 彭佩钦; 廖柏寒] 410004, China<&wdkj&>Hunan Engineering Laboratory for Control of Rice Quality and Safety, Central South University of Forestry and Technology, Changsha;[辜娇峰; 周航; 贾润语; 王倩倩; 李虹呈; 张平; 彭佩钦; 廖柏寒] 410004, China

关键词： 三元土壤调理剂;镉;砷;累积;转运;水稻;大田

摘要： 通过镉砷复合污染稻田的土壤调理剂原位治理,研究了三元土壤调理剂QFJ(羟基磷灰石+沸石+改性秸秆炭)对稻田土壤基本理化性质和水稻各部位镉砷累积转运的影响.结果表明,在土壤Cd总量3.58 mg·kg ~(- 1),As总量124.79 mg·kg ~(- 1)污染程度下,施用QFJ后,水稻根际土壤pH值、阳离子交换量及有机质含量有增大的趋势;土壤交换态Cd和As含量可分别从0.37 mg·kg ~(- 1)、0.07 mg·kg ~(- 1)下降到0.12 mg·kg ~(- 1)、0.04 mg·kg ~(- 1). QFJ的施用,可有效降低水稻各部位中Cd和As含量,在9.00 t·hm~(- 2)施用量水平,可将糙米中Cd含量从0.46 mg·kg ~(- 1)下降到0.18 mg·kg ~(- 1),无机As含量从0.25 mg·kg ~(- 1)降低到0.16 mg·kg ~(- 1),同时低于国家食品污染物限量标准0.2 mg·kg ~(- 1)的要求,实现水稻安全生产.施用QFJ减少了水稻根系对Cd和As的富集,降低了水稻植株将Cd从地下部转运到地上部的能力,降低了根系转运Cd的能力以及茎叶、谷壳转运As的能力.

语种： 中文