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                                         环境科学与工程一级学科(代码:0830)简介


基本情况:

本学科最初的专业名称为:农业环境保护,1996获得硕士学位授权,1997年开始招生;1998年全国专业调整,更名为环境工程,1999年开始招生;2000年获得环境科学与工程一级学科授权点,2001年起同时招收环境科学、环境工程硕士研究生。

2001年以后每年招收硕士研究生15-20名,农业环境保护专业博士生3-5名。本学位师资力量较雄厚,办学经验丰富,与企业的合作较紧密,教学科研条件良好。

 

研究方向

1土壤重金属污染与修复技术

本研究方向主要研究土壤环境重金属的迁移转化规律和生态效应;污染土壤的植物与化学联合修复技术。在基础研究方面,近年来,在土壤--植物系统中重金属的迁移转化研究方面独具特色。如吴启堂等建立了测定土壤重金属元素解吸能力的新方法,提出了定量预测系统中重金属迁移的具有解析解的原理模型,既可植物预测的吸收,也可评价对地下水的污染。这一创新的成果被第十五届世界土壤学大会指定为专题报告,全文收入论文集,也在《C. R. Acad. Sci.》(法国科学通报)《Plant and Soil》等国外权威学术刊物上发表。在应用技术方面,课题组在国内率先研究降低作物重金属的废物改土剂、化肥种类、低累积作物品种等低成本农业治理措施,筛选出水稻、菜心、玉米等作物的低累积抗性品种,及其相配合的肥料和改土剂,实现了在中度污染土壤上生产符合卫生标准的农产品。近年来提出超富集植物+低累积作物间套种技术,在不间断农业生产的情况下使土壤重金属得到有效去除,真正实现边生产边修复。最近在国家863项目的支持下,发展了化学强化植物修复技术,如植物修复+化学淋洗+深层固定联合修复技术,并进行了田间示范,效果显著,成为国内外植物修复Cd污染土壤效率最高的团队。该研究方向共发表SCI论文40多篇,获得国家发明专利授权5,2013年获得广东省科学技术二等奖.。由于上述工作,吴启堂1996年起一直担任中国土壤学会土壤环境专业委员会副主任,2006年起为中国环境科学学会会刊《中国环境科学》编委。

2水污染控制与修复生态工程

1)在城镇与农村生活污水人工湿地处理方面,近年来主持和参加了十多项部省级课题,成功地把垂直流、水平潜流、表面流和潮汐流等单个人工湿地单元按照不同方式组合成9套具有高效脱氮除磷的复合人工湿地污水处理系统,申请了国家发明和实用新型专利共15项,发表论文26篇,其中,SCI收录论文6篇。主编《污水处理的人工湿地构建技术》一部,设计了一个城镇污水生物吸附与复合人工湿地污水处理厂(1万吨/日)以及十多个农村与城中村生活污水人工湿地复合处理工程。

2)在城郊与农业面源污染控制以及城市河湖水环境修复方面,参加了国家“863”计划、国家科技支撑计划、国家科技重大专项(水专项)滇池项目、广东省重大科技专项等课题,分别在昆明市官渡区以及广州市番禺东升农场、河源市东源县上莞镇以及东莞市石碣镇等地建成了城郊面源污染控制工程和农业面源污染控制示范工程,并在昆明市海河和新运粮河以及东莞运河等地建成了低污染水高效人工湿地除磷脱氮技术示范工程,同时开展了除磷滤藻人工湿地填料调配、浮萍—鱼复合生态系统、氮磷富集植物修复富营养化水体技术以及华南地区几种沉水植被的生长特性及水下草坪建植等研究,发表论文20余篇,其中,三大索引收录论文6篇。

3)在河流生态系统健康监测、维持技术方面,主持和参加了国家自然科学基金、国家科技重大专项和教育部科学技术重点项目等课题,开展了东江水生态系统健康监测、维持技术研究与应用示范、酸性矿山废水引起河流生态系统功能退化的机理以及华南酸性矿山生态退化机理及其治理的研究等课题,发表论文22篇,其中,SCI收录7篇。

3固体废物处理与农业利用

王德汉教授等新肥料资源研究中心的教师在固体废弃物农用资源化方面,从九十年代以来,本研究方向一直从事固体废弃物农用资源化理论研究与实践工作,在国内较早确立“工业废弃物农用资源化的生态循环工程技术路线”,并以此为研究方向,先后研究了糖厂废渣(糠醛渣、滤泥、蔗渣、糖蜜酒精废液)、造纸厂废弃物(制浆黑液木质素、造纸污泥、树皮)、啤酒厂、味精厂、纤维板厂、中药厂、卷烟厂等工业废弃物,利用化学与生物转化技术对其进行无害化处理,以此作为新肥料资源研制有机复混肥,变废为宝,制成粒状肥以达到对养分的缓释作用,减少对生态环境污染,开发出一套高效低成本的实用技术,“工农业废物制造有机无机复肥的技术推广与应用”2001年获全国农牧渔业丰收二等奖。在废弃物的化学改性与控释肥方面,近年来,在废弃物资源化研究基础上,加强废弃物的化学改性研究,承担了国家科技部863计划子课题和农业行业计划,环境友好型肥料研制及产业化项目,其中对造纸工业废弃物木质素进行化学改性,研究出缓释氮肥等环境友好型肥料,利用废弃物作为氮、磷养分的控释材料,从源头上控制化肥对环境污染,实现废物的功能化研究,并与企业界建立了广泛的合作。

4有机污染控制化学

围绕华南沿海经济快速发展过程中出现的有机污染生态安全问题,解启来教授等主要研究高风险污染生态系统修复新理论、新方法、新技术、新材料:(1)研究珠江三角洲生态系统中典型微量毒性有机污染物的环境生物地球化学过程及环境效应,高风险污染生态系统中典型污染物去除的天然过程,污染物在土壤-植物(包括农作物)系统中的迁移转化动力学,植物根际特殊环境中污染物的生物转化与非生物转化作用、植物根系对污染物的吸收和输送及根际环境的影响。在国家自然科学基金、广东省自然科学基金和科技部支撑计划项目子课题等项目资助下,研究了珠江三角洲典型蔬菜基地的有机污染物特征以及有机污染物在土壤--作物系统中的环境行为和生态效应;研究了不同基因型蔬菜对有机污染物的吸收累积规律、吸收机理和调控机制;筛选出对邻苯二甲酸酯、DDT等高吸收累积和低吸收累积的植物(包括农作物);提出了无公害蔬菜的有机污染物控制的新思路。(2)充分利用生态系统中固有的物质与能量,采用环境修复材料、生态技术与人工强化技术相结合,研究适合于生态系统中多组分、多介质、多界面体系的经济有效的有机污染控制技术。重点研究了不同堆肥工艺对城市污泥中有机污染物的降解效果;植物间作体系强化修复基塘系统底泥PCBs的机理;冬种黑麦草修复稻田典型除草剂残留的生态化学机理;有机污染土壤的植物-微生物联合修复技术;农业面源污染水体的植物浮床-微生物联合处理技术等。该研究方向5年共发表论文60篇,其中被SCI收录论文22篇,被EI收录论文近10篇,近3年论文SCI他引150多次。

5、土壤污染生态学

李永涛、戴军等人系统开展了重金属和有机污染物对土壤微生物、土壤动物的影响,在组织和细胞水平上,利用酶工程技术和激光扫描共聚焦荧光显微成像技术(LSCM)研究土壤动物细胞色素酶系对重金属等外源胁迫的应激反应和适应机制。并且在纳摩尔浓度范围,利用膜技术和XRD光谱技术研究了土壤矿物表面吸附的污染物化学形态、活性和界面化学特征。这些成果在环境科学及土壤学一流的国际刊物(Environ. Pollut., Soil Biol. Biochem.)上发表。

社会服务贡献方面

1、吴启堂、王德汉教授等在污泥处理利用技术方面,推广应用到东莞市圣茵花卉园艺有限公司、惠州瑞亨民生环保科技有限公司等企业,获得了显著的社会、经济和环境效益。主持或参加制定行业或地方标准:(1)广东省地方标准(DB44/T 361-2006):农业用堆肥有害物限量。吴启堂(主持)、张桥、卫泽斌、郑惠典。(2)中华人民共和国城镇建设行业标准(CJ/T 309—2009):城镇污水处理厂污泥处置 农用泥质。陈同斌,杭世珺,吴启堂(参加),等。

2、崔理华教授研发的人工湿地污水处理技术开展了惠州市仲恺高新区潼湖镇农村环境连片整治项目中农村污水人工湿地处理工程(第一批)10个工程项目。

3、吴启堂教授等研发的重金属污染土壤植物间套种修复技术推广应用到广西环江、广东佛冈、广东清远龙塘等污染土壤修复工程中。