张长波
作者： 来源： 2019-05-23
姓名：张长波
学历：博士研究生
专业：环境科学；环境工程；资源与环境；资源利用与植物保护；
职称：副研究员
邮箱：zhangchangbo@caas.cn; zhchb1976@163.com；
个人简介：中国农业科学院研究生院硕士生导师，历任助理研究员、副研究员，兼任湖南农业大学、广西大学、辽宁大学、上海第二工业大学等高校校外硕士研究生导师，天津市环境科学学会理事、天津市科技专家库专家、天津市生态环境局土壤污染防治专家、天津市补充耕地质量鉴定专家、河北省农业农村厅农业财政项目专家、山东科技咨询协会科技创新智库高层次专家。主持包括国家自然科学基金、天津市自然科学基金、国家重点研发计划子课题、国家级国际合作交流项目、内蒙古市级科技计划项目课题、农业农村部环境保护科研监测所基础前沿任务等项目15项，新型叶面肥登记1项，以第一作者和通讯作者SCI论文40余篇，主编英文著作1部，申请和授权专利20余项。
一、研究方向：
1. 土壤-作物系统重金属代谢分子机制及阻控产品研发和修复技术效果评价；
2. 障碍农田土壤固碳增汇技术产品研发及效果评价；
3. 农田污染物微纳米气泡修复水肥一体化技术；
4. 水环境污染物处理技术机理研究；
二、工作经历：
1. 2018.01-至今，农业农村部环境保护科研监测所，副研究员，硕士生导师；
2. 2009.07-2017.12，农业部环境保护科研监测所, 助理研究员；
三、教育背景：
1. 2007.9-2009.6，法国克莱蒙费朗第二大学 物理化学 博士学位（中法联合培养）；
2. 2006.9-2009.6，武汉大学 环境科学 理学博士学位；
四、科研项目
主持项目：
1. 内蒙古市级科技计划项目课题：农田土壤调理剂研发（SF2026008），2026.07-2028.06；
2. 黑龙江省农科院委托技术服务合同（横向）：土壤指标检测（合同4项），2026-2027；
3. 黑龙江省农科院委托技术服务合同（横向）：土壤元素检测（合同2项），2025-2026；
4.国际合作交流项目：农田土壤重金属修复技术机制及效果评价（H20250450），2025.01-2026.12；
5. 中国农业科学院创新工程所级统筹竞争性科研项目：基于离子液体水稻重金属阻控技术产品研发，2025.01~2025.12；
6. 农业农村部环境保护科研监测所基础性前沿任务：水稻谷氨酸受体通道对重金属镉跨膜转运的调控机制，2023.01-2023.12；
7. 国家重点研发计划项目课题3任务3：镉砷污染耕地生态系统自然修复原理与评价体系（2022YFD170010303），2022.08-2026.12；
8.国际合作交流项目：光引发稻田水中自由基活性氧物质生成动力学分析及其影响机制合作研究（G2022051018L），2022.01-2023.12；
9. 农业农村部环境保护科研监测所基础性前沿项目：水稻谷氨酸受体通道识别和拦截重金属Cd跨膜转运的分子调控机理，2021.04-2023.04；
10. 农业农村部环境保护科研监测所 所级重大科研项目课题子任务：重金属高效小麦叶面阻隔技术与产品研发及应用示范，2020. 01-2020. 12；
11. 国家重点研发计划子课题：农艺调控与作物吸收阻隔技术集成及示范（2018YFD0800305-3），2018.07-2021.06；
12. 国家重点研发计划子课题：四川盆地水旱轮作区水稻重金属农艺调控技术研究（2017YFD0801102-5），2017.07-2021.06；
13. 天津基金面上项目：超声-光化学技术降解全氟类污染物过程机理研究（13JCYBJC20300），2013. 04-2016. 04；
14. 国家自然科学基金项目：纳米气泡-光化学技术降解全氟类污染物的过程机理研究（21107055）, 2012.01-2014.12；
15. 中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金资助项目：宅基地复垦区功能区划分与生态综合整治，2010. 01-2010. 12；
参加项目：
1. 内蒙古呼伦贝尔市科技计划项目：农田土壤固碳增汇技术研发与土壤调理剂产品创制，2026.07-2028.06；
2. 国际合作交流项目：配合物引发典型污染物降解机制解析（H20250882），2025.01~2026.12；
3. 国家重点研发计划项目：产地重金属污染的区域过程、智能防控原理与实用技术模式（2022YFD1700100），2022.08~2026.12；
4. 国家重点研发计划课题：产地镉砷污染生态系统自然修复技术及示范(2022YFD1700103)，2022.08-2026.12；
5. 国家自然基金区域创新发展联合基金重点项目：双油作物轮作模式高效修复洞庭湖区镉污染农田的机理研究（U20A20108），2021.01-2024.12；
6. 中国农业科学院 广西农业科学院科技创新工程协同创新任务：广西农田重金属污染治理关键技术集成与示范（CAAS-GXAAS-XTCX2019026-3），2019.01-2021.12；
7. 国家重点研发计划项目：重金属污染耕地安全利用技术与产品研发（2017YFD0801100），2017.07-2020.12；
8. 中国农业科学院协同创新项目：我国南方地区稻米重金属污染综合防控（CAAS-XTCX2016018），2017.03-2020.12；
9. 农业生态环境保护项目：南方镉污染农田安全生产与种植结构调整模式构建与示范，2014.01-2015.12；
10. 公益性行业（农业）科研专项：阻控作物重金属积累的遗传改良技术研究与示范，2014.01-2019.12；
五、研究内容：
1. 土壤-作物系统重金属代谢过程分子机制及阻控产品研发：针对我国南方地区重金属污染问题，揭示土壤-作物系统重金属代谢分子机制，研究发现氨基酸离子液体和小分子酸对重金属在土壤-作物系统中代谢过程具有调控作用。针对轻中度重金属污染农田，开发了以小分子酸、氨基酸离子液体等叶面肥产品，具有阻控重金属效果好、成本低的优点，可使稻米中镉、砷含量分别显著降低40%-70%和30%-40%，小分子酸类叶面肥示范面积超过100万亩，提高了示范区稻米合格率，取得了良好的经济效益；针对中重度重金属污染区构建了以叶面阻控剂为核心成分的重金属阻控VFR技术模式，有效解决了中重度重金属污染农田的稻米及小麦重金属超标问题；
2. 重金属污染农田修复技术效果评价：在重金属污染农田修复技术效果方面，利用多源数据与大规模田间试验结果，构建了兼顾“长期总量降低”与“短期活性抑制”的重金属污染耕地双模型评价方法。梳理了典型区域重金属输入/输出通量的历史文献研究数据，采用质量平衡方程核算了不同污染水平下重金属流入流出情况，建立了以移除率为驱动力的动态演变模型，构建了重金属“非线性释放-线性吸收”两阶段级联预测框架，成功解码了pH对Cd有效性的非线性阈值抑制效应以及Fe对As的特异性吸附固定作用。将“短期保安全、长期净底数”双维评价方法应用典型Cd/As复合污染大田，验证了3种减量与18种降活干预下的模型表现，为重金属总量削减与调酸降活协同的策略转换提供了量化决策支撑；
3. 土壤重金属淋洗技术及微纳米气泡污染物消减技术研发：围绕着解决重金属污染农田问题，以氨基酸离子液体为淋洗剂，对土壤中重金属镉、砷和铅等重金属均具有显著的淋洗效果，能有效去除土壤中镉、砷和铅含量；微纳米气泡污染物消减技术可以有效降低水稻幼苗中重金属镉的含量，开发了微纳米气泡水肥一体化协同技术，为阻控重金属在水-土-作物系统中的迁转过程提供技术支持。
4. 障碍农田土壤质量提升与土壤固碳增汇技术研究：针对障碍农田土壤有机碳本底值低和土壤酸化问题，突破传统障碍农田治理仅以消减土壤障碍、提升作物产量为单一目标的局限，将障碍因子调控、土壤质量提升与农田固碳增汇耦合开展研究。开发了基于氨基酸离子液体预处理秸秆制备生物炭方法，利用该炭基材料耦合微生物得到了改善土壤质量的土壤调理剂产品，在改良土壤障碍、恢复耕地生产力的同时提升土壤碳汇，实现 “提质、增产、固碳、控风险” 多目标协同，同时，离子液体预处理秸秆方法在秸秆堆肥与发酵技术等方面具有良好的应用潜力，成果可为退化障碍耕地规模化治理与农业碳汇开发提供理论依据与技术方案。
六、代表性论文：
1. J. Deng, L. Fu, X. Luo, S. Liu, C. Zhang*, W. Xue*, Y. Liu, D. Ruiz La O, G. Mailhot, D. Vione. [Glu][H2PO4] modulates the absorption and translocation of cadmium and arsenic in rice. Agricultural Environment and Sustainability, 2026, 100030.
2. M. Tan, Z. Wu, F. Wu, C. Zhang, J. Xu. Prediction of second-order rate constants for reactions between contaminants and reactive species by a ChemBERTa-based QSAR model. Journal of Environmental Management, 2026, 415: 130684.
3. K. Chen, W. Xue, Y. Sun, C. Zhang, X. Gao, L. Fu, S. Wu, B. Yu, Q. Wang, Y. Liu. Citrate-Glutamate-Ca2+ Pathway Promoted Cd Sequestration in Rice Root Cell Walls. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2026, 74, 23753-23766.
4. T. Wang, X. Zuo, L. Deng*, C. Zhang*, G. Wu. Driving factors and mechanisms of dichloroacetonitrile and trichloromethane formation from nitrophenols during sequential UV-chlorine disinfection. Journal of Water Process Engineering, 2026, 92: 110683.
5. T. Wang, X. Zuo, L. Deng*, C. Zhang*, G. Wu. Roles of ammonia and nitrate in dichloroacetonitrile and trichloromethane formation from nitrophenols during sequential UV-chlorine disinfection. Separation and Purification Technology, 2026, 460: 139393.
6. Y. Deng, X. Wu, M. Liu, M. Zhao, C. Zhang*, I. Beadham. Tailoring Composting with Ionic Liquids: Cation-Anion Synergy Dictates Microbial Pathways and Humification. Bioresource Technology, 2026, 135393.
7. Q. Tang, L. Deng*, T. Wang, C. Tan, C. Zhang*, J. Hu, R. Singh. Insights into the formation of dichloroacetonitrile and halonitromethanes from Escherichia coli during UV-LED (265 nm)/chlorine disinfection. Journal of Water Process Engineering, 2026, 86, 109902.
8. N. Ge, Y. Mao, L. Deng*, C. Zhang*, R. Singh. Fe(III)-enhanced degradation of para-nitrophenol UV/monochloramine system: Mechanism and toxicity analysis. Journal of Environmental Management, 2026, 404: 129345.
9. Q. Wang, L. Deng*, C. Zhang*, R. Singh, G. Wu. Comparative analysis of para-nitrophenol degradation and DBPs formation in the UV/chlor(am)ine/Fe(Ⅲ) systems. Journal of Environmental Chemical Engineering, 2026, 14: 121114.
10. Changbo Zhang, Liang Peng*, Weijie Xue*. Transformation and Toxic Effects of Pollutants in Agricultural Environment. Toxics, 2026, 14, 252.
11. X. Luo, W. Zhao, L. Fu, Y. Deng*, W. Xue, C. Zhang*, I. Beadham, Z. Lu, Y. Liu, F. Bi, Q. Wang. Direct valorization of biogas residue: a comparative study on facile chemical modifications for superior adsorption of anionic dyes. Toxics, 2026, 14, 64.
12. L. Fu, J. Deng, C. Zhang*, W. Xue*, Y. Deng, X. Luo, S. Liu, K. Chen, D. Ruiz La O, G. Mailhot, D. Vione, M. Brigante, Y. Liu. Simultaneous inhibition of Cd and As absorption and transport in rice via coordinated cell wall sequestration, transporter regulation, and chelating ligand synthesis. Ecotoxicology and Environmental Safety, 2026, 309: 119528.
13. W. Wang, J. Jiang, H. Pang, Z. Guo, J. Li, F. Wu*, C. Zhang*, G. Mailhot*. Self-adaptive synchronous modulation of multi-junctions within immobilized CuOx Mesh for durable photocatalysis-coupled sulfite-based AOPs. Applied Catalysis B-Environmental and Energy, 2026, 384:126181.
14. M. Asif, L. Deng*, H. Khan, C. Zhang*, R. Singh, G. Wu. Fe3+-enhanced UV254/chlorine process for meta-nitrophenol degradation: Experimental insights, computational modeling, and halonitromethane toxicity assessment. Separation and Purification Technology, 2025, 378(3):134815.
15. B. Xu, X. Chen, C. Zhang*, W. Luo, L. Deng*. Regression model and artificial neural network model to predict halonitromethane formation from amino acids during UV/monochloramine disinfection in bromide-containing real water. Environmental Pollution, 2025, 385: 127117.
16. Q. Tang, L. Deng*, T. Wang, C. Tan, C. Zhang*, J. Hu, R. Singh. Rapid inactivation of Bacillus cereus and formation of bacterial derived nitrogenous disinfection byproducts during UV265-LED/chlorine disinfection. Journal of Environmental Chemical Engineering, 2025, 13: 119029.
17. L. Fu, S. Wang, Y. Deng*, C. Zhang*, W. Xue*, J. Deng, X. Luo, Y. Liu, G. Mailhot, D. Vione. Removal of arsenic from contaminated soil by washing with amino acid ionic liquids: remediation effects and potential mechanisms. Environmental Technology & Innovation, 2025, 37, 104060.
18. M. Asif, L. Deng*, H. Khan, C. Zhang*, R. Singh, G. Wu. Advanced machine learning modelling and experimental analysis of orthonitrophenol degradation during UV254/chloramine treatment in the presence of Fe(III). Journal of Water Process Engineering, 2025, 74, 107837.
19. Y. Deng, Q. Zhao, S. Nian, Z. Sha, L. Fu, I. Beadham, X. Xiao, C. Zhang*. Preliminary investigation into the use of amino-acid-derived ionic liquids for extracting cellulose from waste biomass to prepare cellulose aerogel adsorbents. Gels, 2025, 11(3), 210.
20. Y. Deng, Z. Sha, X. Wang, K. Duan, W. Xue*, I. Beadham, X. Xiao, C. Zhang*. Exploration of key factors in the preparation of highly hydrophobic silica aerogel from rice husk ash assisted by machine learning. Gels, 2025, 11(1), 74.
21. J. Deng, L. Fu, Y. Wang, C. Zhang*, Y. Deng, X. Luo, G. Mailhot. The effect of [Glu][H2PO4] via foliar spraying on cadmium and arsenic absorption and translocation in rice plants. Toxics, 2025, 13, 133.
22. H. U. Khan, L. Deng*, M. Asif, C. Zhang*, R. P. Singh, G. Wu. Halonitromethanes formation from aspartic acid in the presence of Cu2+ during UV254/chloramine treatment: experimental and computational studies. Water Air and Soil Pollution, 2025, 236: 633.
23. T. Jiang, Y. Li, M. Xia, L. Deng*, C. Zhang*, R. P. Singh, G. Wu. Kinetic modeling and mechanistic insights into chloroquine phosphate degradation by UV-activated peroxymonosulfate. Environmental Earth Sciences, 2025, 84: 482.
24. Y. Jia, S. Nian, S. Zhao, L. Fu, X. Zhang, I. Beadham, C. Zhang*, Y. Deng*. Pretreatment of wastepaper with an aqueous solution of amino acid-derived ionic liquid for biochar production as adsorbent. Journal of Environmental Management, 2024, 360, 121195.
25. L. Fu, J. Deng, S. Liu, C. Zhang*, W. Xue*, et al., Efficient regulation of cadmium accumulation by carboxymethylammonium chloride in rice: Correlation analysis and expression of transporter gene OsGLR3. Science of the Total Environment, 2024, 930: 172861.
26. Y. Deng, M. Liu, T. Fang, H. Ma, I. Beadham, W. Ruan, S. Wang, X. Zhang, C. Zhang*. Enhancement of anaerobic digestion of rice straw by amino acid-derived ionic liquid. Bioresource Technology, 2023, 380: 129076.
27. W. Xue, X. Zhang, C. Zhang*, et al., Mitigating the toxicity of reactive oxygen species induced by cadmium via restoring citrate valve and improving the stability of enzyme structure in rice. Chemosphere, 2023, 327: 138511.
28. 刘双月, 付琳, 张长波*, 邓嘉伟, 薛卫杰, 等. 叶面喷施氯化氨基乙酸对水稻镉转运特性的影响. 农业环境科学学报, 2023, 42(3): 500-510.
29. Y. Deng, S. Wang, I. Beadham, X. Gao, M. Ji, G. Wang, C. Zhang*, W. Ruan*. Effect of soil washing with an amino-acid-derived ionic liquid on the properties of Cd-contaminated paddy soil. Toxics, 2023, 11(3), 288.
30. W. Xue†, C. Zhang†, Y. Huang, et al., Rice organs concentrate cadmium by chelation of amino acids containing dicarboxyl groups and enhance risks to human and environmental health in Cd-contaminated areas. Journal of Hazardous Materials. 2022, 426: 128130.
七、国际合作与交流：
1. 2025.12-2026.01，参加中国科学技术协会国际合作部举办的“国际组织科技类岗位人才培训”并获得结业证；
2. 2025.10，赴俄罗斯国家科学院新西伯利亚分院化学动力学与燃烧研究所、无机化学研究所和俄罗斯西伯利亚联邦农业生物技术科学中心开展学术交流；
3. 2024.11，赴意大利都灵大学、法国克莱蒙奥弗涅大学和比利时列日大学进行学术交流；
4. 2023.12，与法国克莱蒙奥弗涅大学签署中-法联合合作协议1项，建立中-法国际联合实验室：中-法农业环境污染与修复联合研究中心；
5. 2014.11，赴法国克莱蒙费朗第二大学进行光化学引发污染物迁转过程机理研究；
6. 2012.07，赴俄罗斯国家科学院参加中-俄环境光化学研讨会；
7. 2010.01-2010.02，赴意大利威尼斯国际大学参加生态管理：战略与政策培训班；
8. 2007.09-2008.09，获得国家留学基金委中法博士生学院项目资助，赴法国克莱蒙费朗第二大学攻读物理化学博士学位（中法联合培养）；
9. 2005.09-2005.10，赴俄罗斯国家科学院开展激光散光光解技术研究；
八、奖励及成果：
1. 2025.08,《农业环境科学学报》2023-2024年度优秀审稿人；
2. 2023年中国农业科学院-大北农三创协同奖（团队），排名第6；
3. 2023年中国农业科学院成果转化-科技开发奖（团队），排名第6；
4. 2023年度天津市组织工作调研成果三等奖，排名第3；
5. 2023.01, 获得农业农村部环境保护科研监测所“支部建设先进个人”称号;
6. 2023.06, 获得农业农村部环境保护科研监测所“两优一先”工作“优秀共产党员”表彰;
7. 2022.07, 获得农业农村部环境保护科研监测所2021年度“优秀共产党员”称号;
8. 成果：镉污染耕地稻麦安全生产技术与产品应用（津20201114），排名第3；
9. 叶面肥产品登记：WLSRHN2021-00015（水稻、小麦）；
10. 成果转化项目：水稻叶面调理剂及其制备和施用方法（专利实施许可），排名第4；
九、申请及授权专利：
1. 张长波，薛卫杰，罗鑫，付琳，朱晓昱，孙约兵，一种耦合质量平衡的重金属污染稻田减量修复效果的预测方法及系统，发明专利202610764683.0（申请）；
2. 张长波，薛卫杰，罗鑫，付琳，孙约兵，朱晓昱，一种重金属污染稻田农产品质量安全的评估方法及应用，发明专利202610764743.9（申请）；
3. 张长波，薛卫杰，付琳，罗鑫，赵丹阳，一种硝酸色氨酸在降低植物中镉砷含量中的应用，发明专利202510916651.3（申请）；
4. 张长波，薛卫杰，付琳，邓嘉伟，刘禹瑶，一种氨基酸离子液体及其应用， 发明专利202510916649.6（申请）；
5. 张长波，赵文霞，邓芸，薛卫杰，一种废弃中药渣基生物炭及其制备方法与应用，发明专利202410580142.3（申请）；
6. 邓嘉伟，张长波，付琳，罗鑫，一个便携式叶面喷施装置，实用新型 202322128774.X（授权）；
7. 付琳，张长波，薛卫杰，刘双月，一种土壤重金属淋洗装置，实用新型.202320064838.1（授权）；
8. 刘双月，张长波，薛卫杰，付琳，一种新型叶面肥喷施装置，实用新型202223604168.2（授权）；
9. 王继红，刘翔，张长波，黄永春，一种植物水溶性叶面肥混合装置，实用新型 ZL202020927496.8 (授权)；
10. 王继红，刘翔，张长波，黄永春，一种水溶性叶面肥喷施用伸展架，实用新型ZL202020928011.7（授权）；
11. 王常荣，刘仲齐，黄永春，张长波，一种水稻叶面调理剂及其制备和施用方法，发明专利202010759173.7（授权）；
12. 张长波，刘仲齐，黄永春，张昕，一种新型的玉米作物叶面肥喷施装置，实用新型ZL201921583712.5（授权）；
13. 张长波，薛卫杰，刘仲齐，黄永春，一种新型的重金属污染土壤采样装置，实用新型ZL 201921583708.9（授权）；
14. 张长波，刘仲齐，黄永春，薛卫杰，一种水稻田简易的叶面肥喷施装置，实用新型ZL 201921584392.5（授权）；
十、标准
1. 团体标准：镉污染稻田生产风险区划分规范（003-2022）（排名第5）；
2. 企业标准：四川中轻度镉污染区单季稻农田安全生产技术规范（Q/430102PC 501-2021）（排名第1）；
3. 国家农业行业标准：稻米镉控制田间生产技术规范（NY/T 3176-2017）（排名第13）；
十一、参编书籍
1. Transformation Process and Toxic Effects of Pollutants in Agricultural Environment. A G (ISBN 978-3-7258-7285-5)，2026（主编）；
2. 《环境监测手册》，化学工业出版社（环境·能源出版中心），2006年(参编)；
3. 《印染废水处理技术》，中国纺织出版社，2004年9月（参编）；
十二、国际期刊编委及其他兼职:
1. 国际期刊Agricultural Environment and Sustainability青年编委；
2. 国际期刊Toxics编委/客座主编；
3. 国际期刊Molecules编委/客座编辑；
4. 国际期刊Metabolites编委；
5. 国际期刊Gels客座编辑；
6. 国际期刊Sustainable Horizons客座主编；
7. 天津市环境科学学会理事会 理事；
8. 天津市生态环境局土壤污染防治专家库专家；
9. 天津市科技专家库入库专家；
10. 天津市补充耕地质量鉴定专家库入库专家；
11. 辽宁大学 硕士研究生校外导师；
12. 广西大学 专业学位硕士研究生校外导师；
13. 上海第二工业大学 硕士研究生校外导师；
14. 湖南农业大学 专业硕士学位研究生校外导师；
15. 河南农业大学 专业硕士学位研究生校外导师；
16. 青岛大学 专业硕士学位研究生校外导师；
17. 教育部学位与研究生教育发展中心全国研究生教育评估监测专家库专家；
18. 湖南农业大学校际学位论文评审专家；
19. 河北省农业农村厅农业财政项目专家；
20. 山东科技咨询协会科技创新智库高层次专家;
21. 京津冀农业科技专家；
22. 黑龙江省科技专家库专家；
