項目主持人:李清飛博士

我校地理科學學院李清飛博士2016年獲批國家自然科學基金項目:生物炭對茶園土壤鎘的固定機理研究,項目編號:41671476.

隨著工業(yè)的快速發(fā)展,中國農(nóng)田土壤重金屬的污染問題日益加重.相關研究證實,茶葉重金屬的主要來源是土壤.因此,如何降低茶園土壤中重金屬含量或鈍化其活性,降低茶樹對重金屬的吸收,提高茶葉品質(zhì),成為農(nóng)業(yè)環(huán)境研究中的重要問題.目前,生物炭在農(nóng)業(yè)領域被認為是一種有效的土壤改良劑,增施生物炭能夠增加土壤肥力,提高作物產(chǎn)量,同時其化學穩(wěn)定且難以被微生物降解,可以作為一種強吸附材料,被認為是一種廉價的原位修復污染土壤或沉積物的方法.茶葉中Cd累積量取決于土壤中Cd的含量、形態(tài)和植物種屬,研究表明茶樹對重金屬的吸收與土壤pH 值和土壤有效態(tài)重金屬含量顯著相關.

該項目以維持茶園環(huán)境安全、高效生產(chǎn)模式及農(nóng)業(yè)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展為前提,研究生物炭穩(wěn)定技術,減低土壤重金屬Cd的有效含量以阻控Cd向茶葉中的遷移,從而提高茶葉的品質(zhì).通過研制生物炭產(chǎn)品,以不同Cd污染水平土壤為試材,結合X衍射(XRD)、X射線電子能譜(XPS)、能譜電鏡(SEM、TEM)及紅外光譜(FT-IR)等分析手段,重點研究上述生物炭處理土壤中鎘在土壤-植物微界面遷移轉化過程、生物炭對土壤中鎘有效態(tài)含量變化規(guī)律、鎘在茶樹組織、細胞內(nèi)的吸收、遷移過程、分配規(guī)律及其影響因素,以期在環(huán)境化學角度對上述生物炭可能產(chǎn)生的鈍化機理及影響因素進行闡明,最終提出適合我國重金屬污染土壤的安全、高效利用生態(tài)穩(wěn)定修復技術.

該項目從重金屬離子在土壤-植物中遷移、轉化的微界面過程角度出發(fā),依據(jù)環(huán)境化學原理,將植物修復技術應用在重金屬污染茶園的原位修復,克服了植物修復大多只應用在提取土壤中重金屬元素的局限性,研究結果有望在今后重金屬污染茶園土壤修復治理中具有廣闊應用前景.

李清飛,博士,碩導,主要從事環(huán)境污染控制與修復研究.主持國家自然科學基金面上項目1項,河南省科技攻關項目3項,完成省級鑒定成果3項,國家專利授權4項,獲信陽市科技局進步叁等獎2項,發(fā)表論文20余篇.