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成果科通知

申报广东省土壤学会科技奖-公示

2022-04-24 | 来源: | 查看:

   

广东省土壤学会科技奖推荐表

 

 

 

项目名称: 金属尾矿土壤的生态修复原理、技术及应用

项目联系人:               孙蔚旻                 

联系电话:              18826281972               

推荐单位:   广东省科学院生态环境与土壤研究所     

推荐单位联系人:            潘苏红                

 

 

 

广东省土壤学会制

○二二年四月

 

 

 

一、项目基本情况

项目名称

金属尾矿土壤的生态修复原理、技术及应用

主要完成人

孙蔚旻、刘兴宇、唐先进、田志刚、林振烈、徐智敏、王俊、李宝琴、陈俊华、刁增辉、张明江、段邓乐、孙晓旭、王琦

主要完成单位

广东省科学院生态环境与土壤研究所、有研资源环境技术研究院(北京)有限公司、浙江大学、深圳市中金岭南有色金属股份有限公司凡口铅锌矿、仲恺农业工程学院

推荐单位

广东省科学院生态环境与土壤研究所

项目名称可否公布(在相应选项划√)

可(√ )

否(   

申报等级

R一等奖     □二等奖

密级及保密期限

题 词

尾矿;生态修复;稳定同位素示踪;功能菌群

成果类型

R1.基础研究及应用基础研究成果

□2.实用新产品、新技术、新工艺(对应于国家科技成果分类的应用技术研究成果)

□3.软科学研究成果

□4.推广应用成果(也包括列入国家或省级推广计划,通过验收并取得显著效益的推广项目)

学科分类

(在相应的类别上划√,最多选择两个学科)

□1.土壤物理      □2.土壤化学    □3.土壤生物与生化

□4.土壤发生分类  □5.土壤地理    R6.土壤环境  

□7.土壤侵蚀与水土保持    R8.土壤生态    □9.盐碱土

□10.森林土壤     □11.土壤-植物营养   □12.土壤肥力与肥料

□13.其他

任务来源

(在相应的类别上划√)

□A 国家计划   □B 部、委计划   RC 省、市、自治区计划  

R D 基金资助   □E 企业   □F 国际合作   □G 自选   □H 其他

具体计划、基金

名称和编号

国家自然科学基金面上项目,41771301

国家自然科学基金青年科学基金项目,41907212

国家高端外国专家引进计划,G20200130015

广州市基础研究计划民生科技项目,202002020072

项目起止时间

起始:

2017.1.1

完成:

2021.12.31

二、项目简介

项目所属科学技术领域、主要内容、创新程度及应用推广情况

1. 该项目属于生态环境保护领域

2. 主要内容包括

1)对金属尾矿库土壤开展了全面的调查,摸清了金属尾矿库土壤的污染特征,阐释了植物根际和内生微生物群落的分布规律与生物多样性,明确了环境因子及植物代谢因子对微生物组关键基因与种群的重要作用,解析了植物-微生物的互作机理,为金属污染土壤的生态修复提供了科学依据。

2)针对现有环境微生物研究偏重微生物群落结构,忽视功能菌及其代谢潜能发掘的问题,建立了以DNA-SIP宏基因组分箱为核心的功能菌群鉴定平台,发现了一系列全新的功能微生物,解析了植物根际和内生微生物重(类)金属抗性机制和促进先锋植物的生长定植和解毒的机制。

3)针对金属尾矿库污染特点及理化特性,开展了实验室功能微生物与修复植物的互作机理研究,构建了功能微生物分离鉴定的联用平台,揭示了尾矿极端环境下植物的生长生存策略,建立了一套以土壤肥力和微生物指标为基础的工程效果评估体系。

4)以基础研究评估体系为支撑,开展了尾矿库生态修复示范应用,筛选获得了多株土壤基质改良的功能菌剂和修复植物,构建了新型生态修复技术—“原位基质改良+功能微生物菌剂+多种植被覆盖”技术,为金属污染土壤的生态修复提供了可复制、可推广的工程、技术、管理范例和复合生态恢复新体系。

3. 创新程度

1)技术研发:创新性提出利用矿区关键菌群促进矿区复垦的概念,并以矿区关键微生物群落为切入点,解析植物-微生物的相互作用机制与微生物改善受损生态的机理,具有明显的创新性,为实现矿区环境从“酸、瘦、毒”向“中、肥、良”过渡提供重要理论支撑,开发并优化了稳定同位素示踪-宏基因组分箱联用技术,揭开了微生物复杂的“黑箱”系统,拓展了工矿受损环境下微生物的代谢及应用潜力。

2)工程应用:创新性开发了“原位基质改良+功能微生物菌剂+多种植被覆盖”新型生态修复技术,在人力和物力投入上大大节约了修复成本,同时极大提高了尾矿植被覆盖率和固土效果,从根本上降低了水土流失带来的潜在环境危害,开发的微生物菌剂能适应当地土壤环境,具有成本低、效果好等优点,能有效促进矿区生态修复。

4. 应用推广情况

该新型生态修复技术在重度污染区已经得到应用推广,在凡口尾矿库应用了“原位基质改良+功能微生物菌剂+多种植被覆盖”体系,该应用示范面积约5000 m2,丰富了生物多样性,植物品种达到14种,植被盖度达100%,实现了免维护、不退化、长期稳定的生态系统,取得间接经济效益 1018.4万元, 潜在经济效益2000万元。

(不超过1000字)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

五、主要完成人情况表(一)

第一完成人姓名

孙蔚旻

性别

民族

出生日期

197994

党派

工作单位

广东省科学院生态环境与土壤研究所

联系电话

18826281972

家庭住址

广东省广州市天河区宝翠路6

住宅电话

18826281972

通讯地址

广东省广州市天河区天源路808

电子信箱

wmsun@soil.gd.cn

邮政编码

510650

毕业学校

美国密西根州立大学

文化程度

博士研究生

学位

博士

专业、专长

环境微生物

职务、职称

团队负责人、研究员

毕业

时间

20122

外语语种

英语

熟练程度

PA、精通       B、熟练

C、良好       D、一般

曾获奖励及

荣誉称号情况:

中组部第13批国家“青年千人”、广东省珠江人才计划青年拔尖人才、2021 年度广东省科学技术奖科技进步奖一等奖(第八完成人)、第二届广东省土壤学会科技奖一等奖(第一完成人)

参加本项目的起止时间

2017.1.1-2021.12.31

主要贡献包括:

(1)构建了以稳定同位素示踪(SIP)技术为核心的分析平台,发现了硫氧化耦联锑还原的全新地球化学过程,验证了砷锑与硫耦联循环的环境效应;

(2)揭示了砷氧化驱动自养固氮的途径,提出矿区自养固氮占主导地位的结论,明晰了硝酸盐还原驱动砷锑氧化的地球化学机制与微生物机制;

(3)发现了砷锑胁迫下微生物与植物互作关系证据,开发内生菌分析方法,明确了内生菌在植物促生与砷锑吸附的作用。

声明

本人对推荐书内容及全部附件材料进行了审查,全部内容和材料属实,并对推荐材料的真实性负责。

                                                本人签名:

                                                     


主要完成人情况表(二)

 

序号

姓名

性别

出生年

身份证号

专业领域

职务职称

在本成果中承担的任务

所在单位

签名

刘兴宇

1979.7

530112197907203217

环境工程

正高级工程师

微生物原位成矿修复技术研发与工程实施

有研资源环境技术研究院(北京)有限公司

 

唐先进

1984.05

522522198405121819

土壤重金属污染修复

副教授

金属代谢细菌的基因组学研究

浙江大学

 

田志刚

1974.05

430104197405044312

采矿

教授级高工/矿长

矿山生态修复技术应用

深圳市中金岭南有色金属股份有限公司凡口铅锌矿

 

林振烈

1969.03

44052119690330387X

电气工程自动化

高工/副矿长

尾矿区土壤改良效果评估

深圳市中金岭南有色金属股份有限公司凡口铅锌矿

 

徐智敏

1991.08 

360124199108152719

环境科学

专任教师

关键菌群的特性和环境功能研究

仲恺农业工程学院

 

王俊

1987.02

440306198702260011

环境工程

高工

矿山植物修复实验

深圳市中金岭南有色金属股份有限公司凡口铅锌矿

 

李宝琴

 

1987.08

440103198708134825

环境工程

助理研究员

微生物-植物互作研究

广东省科学院生态环境与土壤研究所

 

陈俊华

1983.11

431022198311284596

环境工程

研究员

土壤污染物快速测定试剂盒的开发

广东省科学院生态环境与土壤研究所

 

刁增辉

1986.06

44162219860629629X

污染修复

研究员

植物内生微生物功能探索

仲恺农业工程学院

 

10 

张明江

1979.06

370723197906304798

微生物学

正高级工程师

微生物群落调控及修复研发及应用

有研资源环境技术研究院(北京)有限公司

 

11 

段邓乐

1992.04

610526199204090040

生物质资开发利用

专任教师/讲师

矿区微生物群落结构分析

仲恺农业工程学院

 

12 

孙晓旭

1986.06

370202198606133910

环境科学

助理研究员

环境功能微生物与金属循环耦合研究

广东省科学院生态环境与土壤研究所

 

13 

王琦

1983.05

230604198305124424

环境科学

副研究员

土壤重金属环境预测模型的建立

广东省科学院生态环境与土壤研究所

 

 

 


六、主要完成单位情况表(一)

单位名称

广东省科学院生态环境与土壤研究所

单位性质

事业单位

第一完成单位

单位性质

事业单位

单位负责人

李芳柏

联系电话

020-87024766

电子信箱

cefbli@soil.gd.cn

   

020-87025240

通讯地址

广东省广州市天河区天源路808号

邮政编码

510650

 

广东省科学院生态环境与土壤研究所作为本项目的完成单位,承担了项目的项目分工、进度安排、总体协调、执行检查、管理监督、知识产权管理、学术把关以及技术评审等工作。为本研究的开展提供了良好的人才团队、研究基础和实验平台。完成单位为本项目的研究提供了包括电感耦合等离子体质谱仪、电感耦合等离子体发射光谱仪、气相色谱质谱联用仪、高效液相色谱仪等地球化学指标测试所需要的设备。为SIP-宏基因组-分箱组装联用分析平台的建立提供了生物信息计算服务器、低温超高速离心机、荧光定量PCR仪、凝胶成像系统、回收组分收集系统和数字折光计等实验仪器。另外,研究所前期对土壤金属污染防治化学钝化剂和阻隔剂的应用研究经验也为本项目尾矿土壤改良的应用实施提供了良好的范例和案例参考。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                       完成单位(公章)

                                            


主要完成单位情况表(二)

 

序号

   称(盖章)

   

  

 联系人

 联系电话

有研资源环境技术研究院(北京)有限公司

北京市怀柔区雁栖经济开发区兴科东大街11

101407

张明江

15210902100

浙江大学

浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号农生环B-413

310058

唐先进

13777840512

深圳市中金岭南有色金属股份有限公司凡口铅锌矿

广东省仁化县凡口铅锌矿

512325

王俊

15816502510

仲恺农业工程学院

广州市海珠区仲恺路501

510225

徐智敏

15521020394

说明:填写该表除第一完成单位之外的所有完成单位(均需盖章)


七、推荐单位意见

该项目创新性提出利用矿区关键菌群促进矿区复垦的概念,并以矿区关键微生物群落为切入点,解析植物-微生物的相互作用机制与微生物改善受损生态的机理,为实现矿区环境从“酸、瘦、毒”向“中、肥、良”过渡提供重要理论支撑,开发并优化了稳定同位素示踪-宏基因组分箱联用技术,揭开了微生物复杂的“黑箱”系统,拓展了工矿受损环境下微生物的代谢及应用潜力。建立了尾矿微生物与植物的互作机制研究及植物促生及重金属耐受能力评估技术,能够更加直接解析(植物根内外)微生物-植物互作过程中植物及其共生菌群对场地金属污染的响应机制,揭示尾矿极端环境下植物的生长生存策略。创新性开发了“原位基质改良+功能微生物菌剂+多种植被覆盖”新型生态修复技术,大大节约了尾矿修复在人力和物力上的投入,同时提高了尾矿植被覆盖率和固土效果,从根本上降低了水土流失带来的潜在环境危害,开发的微生物菌剂能适应尾矿原位环境,具有成本低、效果好等优点,能有效促进矿区生态修复。该项目在科学理论上有创见,在研究方法和技术手段上有创新;在学术上处于国内领先水平;对推动学科发展有重大意义,对土壤可持续生态修复具有重要的科学意义和应用价值。因此,同意推荐申请。

                                       推荐单位(公章)