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針對傳統(tǒng)鹽堿土結構差、土壤顆粒細、洗鹽效率低、容易返鹽等問題，創(chuàng)建了“重塑土壤結構高效脫鹽”生態(tài)修復鹽堿地工程技術體系。 一、項目分類 顯著效益成果轉化 二、成果簡介 針對傳統(tǒng)鹽堿土結構差、土壤顆粒細、洗鹽效率低、容易返鹽等問題，創(chuàng)建了“重塑土壤結構高效脫鹽”生態(tài)修復鹽堿地工程技術體系：開發(fā)出新型生物基改性材料，將鹽堿土的“細小顆粒”粘結成穩(wěn)定“大顆粒”，重塑了土壤的“團粒結構”，增大了土壤孔隙度，大幅度提升土壤的透水性，脫鹽效率比傳統(tǒng)提高10倍以上；發(fā)明長效緩釋抗鹽抗逆種子處理劑，在種子周圍形成保護層，保護脆弱期種子正常萌發(fā)保護幼苗根系，提高鹽堿地作物的出苗、保苗率及作物的產(chǎn)量；采用養(yǎng)分控釋技術，創(chuàng)制的抗鹽堿控釋肥料將大大緩解NPK的溶解速率，減小速效肥料對種子和幼苗造成的鹽害疊加同時養(yǎng)分釋放緩慢，作物可及時吸收；再結合筑堤建閘、控水排鹽等措施，顯著降低了土壤表面返鹽，系統(tǒng)攻克了鹽堿地快速生態(tài)改良這一難題。 采用該技術體系，每畝地一次性使用300立方米淡水即可脫除耕作層鹽堿，減少淡水使用量90%以上。已在山東、吉林、內(nèi)蒙古、新疆等四大鹽堿區(qū)域進行了大規(guī)模的推廣示范與應用，取得了可喜的效果。在山東東營濱海鹽堿地，改良前含鹽量0.5%左右，和其他改良方法相比，小麥增產(chǎn)190%，收獲后輪作大豆，大豆又增產(chǎn)271%。采用該技術模式，已超過一萬公頃重度鹽堿荒地，由原來的不毛之地轉變?yōu)閮?yōu)質(zhì)耕地。

本發(fā)明公開了一種寒區(qū)化凍期土壤內(nèi)源污染釋放匯流過程監(jiān)測方法:(1)利用流域 30m 精度的數(shù)字 高程地圖，進行均衡區(qū)劃分，根據(jù)土地利用情況，進行下墊面類型識別;(2)分析化凍期區(qū)域尺度上的 水文特性和污染物析出規(guī)律，確定區(qū)域尺度的土壤污染物釋放源強;(3)根據(jù)質(zhì)量平衡法分析各均衡區(qū) 化凍期水量及污染物的均衡過程;(4)根據(jù)數(shù)字高程地圖獲取、調(diào)整均衡區(qū)，并回轉執(zhí)行步驟(1)，直 至所需均衡區(qū)的水量和污染物質(zhì)量均衡分析均執(zhí)行完畢;(5)寒區(qū)化凍期水資源污染物釋放源強數(shù)據(jù)的 計算、顯示、數(shù)據(jù)輸出及預警。本發(fā)明采用 30m 精度的數(shù)字高程地圖，提高了計算精度，解決一般數(shù)據(jù) 模型計算結果不直觀、治理難的問題，信息明確直觀。

本發(fā)明公開了一種提高超積累植物東南景天對重金屬超積累能力的方法，包括：將離體的東南景天植株切成含有完整腋芽的莖段，浸入無菌秋水仙素溶液中，密封避光，并放入溫度為25℃±1℃的搖床中振蕩；取出處理后的離體帶腋芽莖段經(jīng)無菌水沖洗后接種于分化培養(yǎng)基上，培養(yǎng)至腋芽處長出叢生芽；將叢生芽接種于生根培養(yǎng)基中，生根培養(yǎng)為完整植株；取完整植株的嫩葉在流式細胞儀上檢測所獲得株系的倍性，選擇變異植株；取變異植株，切成莖段，在生根培養(yǎng)基中培養(yǎng)獲得無菌苗；變異植株與對照株在加鎘的培養(yǎng)基中進行鎘處理，檢測其體內(nèi)鎘積累量。本發(fā)明通過誘導東南景天染色體加倍，再經(jīng)過檢測獲得加倍材料，提高東南景天對重金屬的超積累能力。

本發(fā)明屬于微生物領域，尤其涉及一株具有重金屬抗性的草甘膦降解菌膠紅酵母菌(Rhodotorula mucilaginosa)，OP11，保藏單位：中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心(CGMCC)，保藏日期：2017年1月6日，保藏編號為CGMCC No.13540。具有利用草甘膦作為碳、氮源的能力，以及對重金屬具有抗性的能力，可在快速將草甘膦分解同化的同時吸附重金屬，達到降解環(huán)境中草甘膦的目的。

內(nèi)源H 2 S參與植物對重金屬脅迫的抵御，植物響應重金屬脅迫時伴隨著內(nèi)源H 2 S含量的變化。但是關于脅迫對內(nèi)源H 2 S的誘導機制仍然知之甚少。翟繼先課題組該項研究發(fā)現(xiàn)Cr6+脅迫增加CaM2的基因表達以及蛋白豐度，進而Ca 2+ /CaM2信號與bZIP轉錄因子TGA3互作，并增強TGA3與H 2 S產(chǎn)生酶編碼基因LCD啟動子中含“TGACG”的順式作用元件結合，從而上調(diào)LCD的轉錄，促進內(nèi)源H 2 S產(chǎn)生，誘導擬南芥適應并抵御Cr 6+ 脅迫。本研究首次發(fā)現(xiàn)鈣信號對LCD基因的轉錄調(diào)控機制，并揭示了重金屬脅迫誘導內(nèi)源H 2 S產(chǎn)生的信號通路，對氣體信號分子的研究具有指導意義。此外，該項研究還為遺傳改造以培育高產(chǎn)安全的作物品種提供了新思路，為最大程度地降低耕地重金屬污染造成的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟損失提供新的科學依據(jù)。

一、項目進展 創(chuàng)意計劃階段 二、負責人及成員 姓名 學院/所學專業(yè) 入學/畢業(yè)時間 學號 鄧多多 化學化工/化學工程 2018.9/2022.6 201831044104 三、指導教師 姓名 學院/所學專業(yè) 職務/職稱 研究方向 王娜 化學化工/制藥工程 實驗教師/高級實驗師 環(huán)境功能材料 四、項目簡介 聚乙烯亞胺是一種包含伯胺，仲胺和叔胺的部分支鏈聚合物。本項目根據(jù)聚乙烯亞胺和單寧酸的性質(zhì)，采用聚乙烯吡咯烷酮（PVP）與超支化聚乙烯亞胺作為紡絲的前體材料，通過靜電紡絲制備納米級纖維膜，再與戊二醛交聯(lián)，使纖維膜具有水不溶性，最后與單寧酸接枝。制備出一種新型纖維膜并用于吸附水中Cr(VI)離子。

我校生態(tài)研究中心王傳寬教授研究組在生態(tài)學著名學術期刊Global Ecology and Biogeography（環(huán)境科學與生態(tài)學1區(qū)，IF = 6.045）和土壤科學著名學術期刊Soil Biology and Biochemistry（農(nóng)林科學1區(qū)，IF = 4.857）上相繼發(fā)表了題為“Effects of forest degradation on microbial communities and soil carbon cycling: A global meta-analysis”和“Trends in soil microbial communities during secondary succession”的系列研究成果，首次從兩個不同微生物分類尺度探索了宏觀生態(tài)學的演替干擾理論在微觀土壤微生物生態(tài)學中的應用，全球數(shù)據(jù)整合分析發(fā)現(xiàn)：生態(tài)對策理論和演替干擾理論可以成功地解釋生態(tài)系統(tǒng)進展演替和逆行演替中土壤微生物群落組成和結構的演變過程，不但推動了土壤微生物生態(tài)學研究的發(fā)展，而且對土壤固碳效應、生態(tài)系統(tǒng)模型等都有重要意義。 土壤微生物是陸地生態(tài)系統(tǒng)不可或缺的組分，是生物地球化學循環(huán)的重要調(diào)節(jié)者，在生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、生產(chǎn)力和固碳效應的維持、生態(tài)系統(tǒng)服務功能的提供、生物多樣性保護等方面發(fā)揮著不可替代的作用。然而，土壤微生物群落結構極其復雜，1克土壤就含有高達10億個細菌和真菌細胞、由數(shù)萬種分類單元組成，從而給微觀生態(tài)學研究帶來了巨大挑戰(zhàn)。據(jù)論文的第一作者周正虎（博士生）和通訊作者王傳寬教授介紹，該研究團隊成功地將宏觀生態(tài)學理論應用到微生物研究中，發(fā)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)進展演替過程中K-對策微生物越來越占優(yōu)勢，而森林退化過程中（逆行演替）r-對策微生物越來越占優(yōu)勢。他們還發(fā)現(xiàn)K-對策占優(yōu)勢的微生物群落有利于土壤有機碳的固存，r-對策占優(yōu)勢的微生物群落則會將更多的土壤碳排放到大氣中。這些成果不僅將激發(fā)微生物生態(tài)學的理論研究，而且將推進土壤微生物介導的碳循環(huán)過程的機理研究。

本發(fā)明公開了一種污染土壤抽提淋洗修復一體式裝置及其方法。本發(fā)明具體實現(xiàn)如下：污染土壤采用振動篩，分離出石塊和粗砂；篩分后的土壤懸浮液進入多級淋洗池，淋洗液為混合表面活性劑溶液；通過加熱及超聲振動促進揮發(fā)性有機污染物揮發(fā)，揮發(fā)出的污染物通過淋洗池上方的抽氣泵收集并進入由活性炭和紫外燈管組成的尾氣處理裝置；懸浮液的上層水相經(jīng)有機膨潤土凈化后重新利用；下層土壤進入水洗池，結束后在斜板沉降池靜置沉降，土相排入板框壓濾機，土壤達標，回填。本發(fā)明實現(xiàn)有機農(nóng)藥和揮發(fā)性有機污染物的同步修復。本發(fā)明操作方便、運行成本低、無廢水排放、適用范圍廣，可用于復合有機污染場地土壤修復工程。

對土壤與地下水環(huán)境質(zhì)量問題，提出了污染場地因次動態(tài)調(diào)查技術方法；形成了多手段的場地風險評估方法，建立了土壤及地下水環(huán)境風險制度管控、工程管控與物理、化學、生物系列修復技術體系。在全國各地已完成污染場地調(diào)查、評估、修復方案制定和環(huán)保驗收等項目40余項、場地風險管控與修復工程10余項。為工業(yè)污染場地、污染農(nóng)用地及污染礦山區(qū)域提供土壤及地下水環(huán)境質(zhì)量調(diào)查、風險評估以及治理修復技術，為此類項目開展環(huán)境調(diào)查、評估、管控、修復、監(jiān)理、驗收等的方案制定及實施。

本發(fā)明公開了一種利用 GPS 信噪比等級數(shù)據(jù) sn_rnx 進行土壤濕度估計的方法，該方法根據(jù) sn_rnx 自身呈矩形波變換的特點對數(shù)據(jù)進行篩選后根據(jù)頻譜分析法和最小二乘法提取相位信息，最后建立相位 與濕度的函數(shù)關系并依據(jù)此函數(shù)關系反演土壤濕度等步驟；本發(fā)明的特點是首次采用了 CORS 站的 GPS 信噪比等級數(shù)據(jù) sn_rnx 進行土壤濕度的反演，避免了對原始信噪比數(shù)據(jù) sn_raw 的依賴，這樣能夠充分 發(fā)揮 CORS 站歷史數(shù)據(jù)的作用進行土壤濕度估計，利用率高。