活力环资青春颂|yL23411永利官网登录吴玉俊博士

来源:yL23411永利官网登录 发布时间:2024-12-03浏览次数:

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聚焦教学科研,促进学院发展。本期“活力环资青春颂”让我们走近吴玉俊博士。

吴玉俊,博士,安徽庐江人。20227获中南大学工学博士学位,20229月在yL23411永利官网登录从事博士后研究,并于20248月留校工作。主要从事土壤复合污染形成过程、矿冶场地赤泥堆场土壤功能修复与生态重构、矿物功能材料研发及应用于污染土壤修复等方面的研究工作。曾获湖南省优秀博士学位论文、湖南省优秀硕士学位论文、中南大学优秀毕业生等荣誉和奖励。主持国家自然科学基金青年项目和中国博士后科学基金面上项目(第74批)各1项,参与国家重点研发计划项目、国家自然科学基金重点项目、国家自然科学基金区域创新发展联合基金重点支持项目等多项科研课题。已在Journal of Cleaner ProductionJournal of Agricultural and Food ChemistryEnvironment InternationalScience of the Total EnvironmentEnvironmental PollutionPlant and SoilJournal of Environmental Management、《环境科学》等环境领域权威期刊发表论文20余篇(其中第一/通讯18篇,ESI 1%高被引论文1篇)。相关研究成果得到国内外同行专家的认可,在第十二届环化大会矿山环境污染与修复分会场等学术会议做口头报告多次。担任Plant and SoilJournal of Cleaner ProductionJournal of Hazardous Materials等国际学术期刊审稿人。近年来完成的代表性研究成果如下:

(一) 土壤重金属-有机污染物复合污染形成机制及修复关键技术研究

土壤是由多种有机和无机固相组分组成的复杂体系,其中矿物、微生物、有

质是土壤中最活跃的组分,决定着典型重金属-有机复合污染物在土壤中的生物有效性和归宿。本工作系统研究了镉Cd和四环素TC在赤铁矿-高岭石界面的吸附机制及其交互作用,阐明了CdTC复合污染物在赤铁矿-高岭石矿物界面的相互作用过程,揭示了赤铁矿-高岭石互作对CdTC复合污染物吸附的影响机制,明确了微生物介导下赤铁矿-高岭石对CdTC复合污染物的吸附特征。这些研究成果揭示了稻田土壤复合污染的形成过程,为在实际环境中开发重金属和有机复合污染土壤修复技术提供了科学依据。针对我国南方典型酸性水稻土Cd污染问题突出,基于团队前期研究成果,主要开展了碱性缓释矿物材料的构筑及农田土壤改良应用研究,并在野外大田中验证了多重金属复合污染土壤的效果及其长效性,发现修复后稻田土壤pH值随着时间的延长逐渐升高,而土壤中可交换态Cd含量随着矿物材料添加量的增加而逐渐降低,相应的碳酸盐结合态和残渣态含量有不同程度上升,且伴随着土壤有机质含量的提高,说明该修复过程中Cd和土壤有机质发生同步固存现象。因此,本研究结果证实了施用的改良剂需要重点考虑其对修复后耕地土壤健康质量的影响从而为实现土壤改良剂在农田固碳协同调控Cd污染提供新策略,有利于发展绿色可持续土壤修复技术(Ecotoxicology and Environmental Safety, 2016, 130: 163-170; Science of the Total Environment, 2024, 912: 169364

1矿物修复材料的可控合成及其在农田土壤改良的应用

(二) 基于钙离子活化剂的赤泥成土驱动及堆场生态修复模式

赤泥是氧化铝生产过程中排放的强碱性固体废弃物(pH=10.2-12.8,堆存过程中环境风险较高。赤泥土壤化是一种极具应用前景的生态化处置方法,但是强碱性问题严重影响人工驱动赤泥成土进程。本研究明确赤泥碱性矿物溶解过程中元素释放行为,发现矿物嵌布特征及其表面电荷分布是碱性转化的关键因素,指出pH通过改变碱性矿物的耦合溶解-沉淀过程对其溶解动力学速度的控制作用,解决了赤泥调碱过程中pH易回升机制不清的关键问题Journal of Cleaner Production, 2020, 262: 121266; Journal of Central South University, 2019, 26: 268-288. ESI 1%高被引论文; Journal of Environmental Management, 2021, 289: 112479; Journal of Environmental Sciences, 2023, 127: 102-113);进一步识别出钙离子强化碱性矿物稳定性调控和有机碳固持能力的“双重作用”,阐明了钙驱动条件下矿物碱性组分释放特征,指明钙离子可从碱性矿物内部通道向表面依次取代钠离子,同时增加矿物表面的有机质吸附位点,实现赤泥碱性组分定向调控(Science of the Total Environment, 2023, 868: 161708; Plant and Soil, 2024, 497: 79-91;最后提出“游离碱优先去除和碱性矿物稳定化调控”的控碱思路。研发的脱硫石膏增溶技术可实现赤泥碱性长效稳定调控,形成的钙驱动赤泥碱性稳定化调控技术能够克服已有方法应用过程的局限性,通过研发具有钙离子控释性能的钙离子活化剂建立了一种能够对赤泥碱性实现长效稳定调控的方法,加速赤泥堆场生态修复进程(Journal of Environmental Management, 2022, 305: 114446; Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2024, 34: 2702-2713; Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2024, 34: 3412-3424

2 氧化铝冶炼场地赤泥堆场成土矿相重构与固碱协同机制研究

吴玉俊博士电子邮箱:wuyujun90@xtu.edu.cn