編輯推薦
適讀人群 :可供重金屬汙染控製、生態環境安全評估、土壤汙染修復等領域的工程技術人員、科研人員和管理人員參考,也供高等學校環境工程、化學工程、農業工程及相關專業師生參考。 隨著工農業的快速發展,生産活動中産生排放的各類汙染物對環境土壤造成的汙染危害問題日趨嚴重,其中重金屬類汙染物對土壤生態環境的危害受到社會的普遍關注。加強對土壤中重金屬的安全管控,研究建立土壤中重金屬的生態環境安全控製閾值與相關生態毒性識彆技術方法,越來越受到相關土壤環境管理部門的重視。為加強我國土壤汙染的環境管理工作,進一步學習國外相關土壤環境生態安全閾值與相關土壤生態毒性識彆的先進技術與方法,促進土壤環境保護工作健康的發展,在藉鑒國外先進技術經驗的基礎上,應綜閤考慮我國的本土土壤生物生態學特性、土壤汙染物特徵及相關生態毒理學數據有效性篩選等因素,努力建立適閤我國國情的土壤汙染物生態環境安全閾值與相關毒性識彆診斷技術方法。《土壤重金屬生態安全閾值與毒性識彆技術》共分6章,主要介紹適用於我國工業園區土壤重金屬監管的生態環境安全閾值與毒性診斷識彆技術方法及相關案例的研究成果。第一章緒論,介紹瞭我國主要區域土壤汙染狀況及土壤生態安全閾值與生態毒性診斷識彆概況。第二章土壤汙染物生態安全閾值方法,主要結閤國內外相關領域研究進展,闡述適用於我國的土壤重金屬的生態環境安全閾值技術方法。第三章土壤汙染物生態毒性診斷識彆技術,主要基於我國土壤生態毒性診斷識彆技術實際狀況,研究介紹我國適用的土壤重金屬生態毒性診斷識彆技術。第四章主要結閤保定某化工區土壤重金屬生態安全閾值建立與生態毒性診斷識彆的案例分析,對我國典型北方區域土壤重金屬生態安全閾值與生態毒性診斷識彆技術進行瞭應用性介紹。第五章結閤南京某化工區土壤重金屬生態安全閾值建立與生態毒性診斷識彆的案例分析,對我國典型南方區域土壤生態安全閾值與生態毒性診斷識彆技術進行瞭應用性闡述。第六章土壤生態毒性試驗方法,介紹瞭適用於當前我國區域環境土壤重金屬的生態毒性風險評估的主要測試方法。本書所述土壤重金屬的生態環境安全閾值與相關毒性診斷識彆技術方法可為我國開展區域土壤重金屬汙染的環境風險評估與相關監管工作提供技術支持,也可為高等院校、科研院所等從事相關專業學習和研究工作的師生、科研人員提供技術參考
內容簡介
《土壤重金屬生態安全閾值與毒性識彆技術》共分6章,主要介紹適用於我國工業園區土壤重金屬監管的生態環境安全閾值與毒性診斷識彆技術方法及相關案例的研究成果。本書具有較強的技術性和工程應用性,可供重金屬汙染控製、生態環境安全評估、土壤汙染修復等領域的工程技術人員、科研人員和管理人員參考,也供高等學校環境工程、化學工程、農業工程及相關專業師生參考。
作者簡介
劉徵濤,中國環境科學研究院,主任,長期從事環境汙染生態學、環境毒理學、環境生物化學領域的研究,已發錶國內外核心期刊論文100餘篇,現為“國傢環境保護化學品生態效應與風險評估重點實驗室”主任,研究員,博博士生導師。
內頁插圖
目錄
第1 章 緒論 1
1.1 土壤重金屬汙染現狀 1
1.2 土壤生態安全閾值與毒性識彆技術 3
1.2.1 土壤生態安全閾值 5
1.2.2 土壤生態毒性識彆技術 5
第2 章 土壤汙染物生態安全閾值方法 7
2.1 國內外土壤生態安全閾值的研究進展 7
2.1.1 國外土壤生態安全閾值的研究進展 7
2.1.2 國內土壤生態安全閾值的研究進展 12
2.2 我國土壤重金屬生態安全閾值的確定方法 13
2.2.1 製定土壤生態安全閾值的基本流程 13
2.2.2 土壤重金屬生態安全閾值的確定方法 14
2.2.3 生態安全閾值的確立 22
第3 章 土壤汙染物生態毒性識彆技術 33
3.1 國內外土壤生態毒性識彆技術進展 33
3.1.1 國外土壤生態毒性識彆技術現狀 34
3.1.2 國內土壤生態毒性識彆技術方法 36
3.2 我國土壤重金屬生態毒性識彆技術規範 38
3.2.1 檢測指標的選擇及篩選範圍 39
3.2.2 土壤重金屬生態毒性識彆技術篩選方法 42
3.2.3 土壤重金屬生態毒性快速識彆技術方法 59
3.2.4 土壤重金屬生態毒性識彆評判 65
第4 章 保定某化工區土壤重金屬生態安全閾值與毒性識彆 68
4.1 研究區域土壤重金屬汙染概述 68
4.1.1 土壤理化性質和錶層土壤中重金屬含量分布 68
4.1.2 土壤柱狀樣品中重金屬含量分布 73
4.1.3 土壤植物中重金屬含量 74
4.1.4 土壤重金屬汙染情況評估 75
4.2 保定某化工區鉛、鉻(Ⅵ) 的土壤生態安全閾值 76
4.2.1 土壤生態安全閾值的推導步驟 76
4.2.2 Pb、Cr對植物的生態毒理學試驗 77
4.2.3 Pb、Cr對土壤動物的生態毒理學試驗 79
4.2.4 Pb、Cr對土壤動物的慢性毒性試驗 97
4.2.5 Pb、Cr的毒性數據搜集 98
4.2.6 化工區土壤重金屬(Pb、Cr) 生態安全閾值推導 103
4.2.7 生態安全建議閾值的確立 106
4.3 典型化工區鉛、鉻、鎘的生態毒性識彆技術 107
4.3.1 生態毒性識彆技術的篩選 107
4.3.2 土壤生態毒性識彆 108
第5 章 南京某化工區土壤重金屬生態安全閾值與生態毒性識彆 114
5.1 研究區域土壤重金屬汙染概況 114
5.2 南京某化工區鉛、鉻(Ⅳ) 的土壤生態安全閾值 116
5.2.1 土壤生態安全閾值推導步驟 116
5.2.2 Pb、Cr對土壤植物的生態毒理學試驗 117
5.2.3 Pb、Cr對土壤動物的生態毒理學試驗 118
5.2.4 南京某化工區土壤重金屬(Pb、Cr) 生態安全閾值推導 120
5.2.5 生態安全建議閾值的確立 124
5.3 南京某化工區土壤生態毒性識彆 125
5.3.1 土壤浸齣液對小麥毒性試驗 125
5.3.2 土壤樣品對小麥毒性試驗 130
5.3.3 土壤樣品對蚯蚓毒性試驗 134
5.3.4 南京某化工區土壤生態毒性綜閤評判 136
第6 章 土壤係統生態毒性識彆試驗方法 138
6.1 土壤生物毒性測試方法 138
6.1.1 蚯蚓迴避試驗 138
6.1.2 種子發芽和根伸長的毒性試驗 142
6.1.3 土壤植物生長試驗 144
6.1.4 蚯蚓急性毒性試驗 146
6.1.5 土壤微生物群落密度和活性 148
6.1.6 蝸牛生長抑製試驗 150
6.1.7 蚯蚓繁殖試驗 151
6.2 水生生物毒性測試方法 155
6.2.1 藻類生長抑製試驗 155
6.2.2 類急性毒性試驗 162
6.2.3 發光菌急性毒性試驗 164
6.2.4 魚類急性毒性試驗 165
6.3 健康遺傳毒性測試方法 168
6.3.1 蠶豆根尖微核試驗 168
6.3.2 蚯蚓單細胞凝膠電泳試驗 169
6.3.3 細菌迴復突變試驗 172
參考文獻 179
前言/序言
隨著工農業的快速發展,生産活動中産生排放的各類汙染物對環境土壤造成的汙染危害問題日趨嚴重,其中重金屬類汙染物對土壤生態環境的危害受到社會的普遍關注。土壤重金屬汙染主要會引起土壤中植物的生理功能紊亂、營養失調,造成農作物生長、發育的危害;可使土壤動物的生長、發育、繁殖、生理行為等過程及土壤微生物的生化閤成、同化、代謝、降解等活動受到抑製或損傷危害,可能産生汙染區域土壤環境質量降低的危害風險。因此,加強對土壤中重金屬的安全管控,研究建立土壤中重金屬的生態環境安全控製閾值與相關生態毒性識彆技術方法,越來越受到相關土壤環境管理部門的重視。歐盟國傢、美國、加拿大等發達國傢和地區均建立瞭本國(地區)的環境土壤生態安全閾值的技術方法,為土壤環境質量基準或管理標準的建立與土壤汙染的監管工作提供瞭科學依據。為加強我國土壤汙染的環境管理工作,進一步學習國外相關土壤環境生態安全閾值與相關土壤生態毒性識彆的先進技術與方法,促進土壤環境保護工作的健康發展,在藉鑒國外先進技術經驗的基礎上,應綜閤考慮我國的本土土壤生物生態學特性、土壤汙染物特徵及相關生態毒理學數據有效性篩選等因素,努力建立適閤我國國情的土壤汙染物生態環境安全閾值與相關毒性識彆技術方法。
土壤生態安全閾值的確定主要包括:代錶性土壤生態物種毒性數據的獲取與篩選、生態安全閾值的方法推導及校驗等過程。汙染物的土壤生態毒性識彆主要由土壤生態毒理學識彆指標篩選、生態毒性識彆方法研究及土壤毒性識彆結果的綜閤評判或風險評估等過程組成。重金屬的土壤生態環境安全閾值是土壤中重金屬對土壤生物不産生有害影響的濃度,而重金屬的土壤生態毒性識彆技術是識彆或判斷土壤中重金屬汙染風險程度的重要部分。
我國土壤生態安全閾值與生態毒性識彆研究起步較晚,相關技術方法的研究基礎較為薄弱,本書基於環保公益項目“化工區重金屬土壤生態安全閾值及識彆技術”和“典型重金屬汙染場地土壤生態毒性識彆技術研究”的研究成果,結閤國內外土壤生態安全閾值建立的相關技術經驗,探索適閤我國國情的土壤重金屬生態安全閾值技術方法和生態毒性識彆技術,為我國土壤重金屬的環境質量基準方法製訂及相關土壤環境監管工作提供技術支持。
本書共分6章,主要介紹適用於我國工業園區土壤重金屬監管的生態環境安全閾值與毒性識彆技術方法及相關案例的研究成果。第1章緒論,介紹瞭我國主要區域土壤汙染狀況及土壤生態安全閾值與生態毒性識彆概況。第2章土壤汙染物生態安全閾值方法,主要結閤國內外相關領域研究進展,闡述適用於我國的土壤重金屬的生態環境安全閾值技術方法。第3章土壤汙染物生態毒性識彆技術,主要基於我國土壤生態毒性識彆技術實際狀況,研究介紹我國適用的土壤重金屬生態毒性識彆技術。第4章主要結閤保定某化工區土壤重金屬生態安全閾值建立與生態毒性識彆的案例分析,對我國典型北方區域土壤重金屬生態安全閾值與生態毒性識彆技術進行瞭應用性介紹。第5章結閤南京某化工區土壤重金屬生態安全閾值建立與生態毒性識彆的案例分析,對我國典型南方區域土壤生態安全閾值與生態毒性識彆技術進行瞭應用性闡述。第6章土壤係統生態毒性識彆試驗方法,介紹瞭適用於當前我國區域環境土壤重金屬的生態毒性風險評估的主要測試方法。
本書所述土壤重金屬的生態環境安全閾值與相關毒性識彆技術方法可為我國開展區域土壤重金屬汙染的環境風險評估與相關監管工作提供技術支持,也可為高等學校、科研院所等從事相關專業學習和研究工作的師生、科研人員提供技術參考。
限於時間與作者編著水平,不足和疏漏之處在所難免,懇請讀者多提寶貴意見。
編著者
2015年6月
好的,這是一本關於森林生態係統管理與可持續發展的圖書簡介: --- 圖書名稱:森林生態係統管理與可持續發展:基於生態功能評估與氣候變化響應的綜閤策略 圖書簡介 本書深入探討瞭全球森林生態係統所麵臨的多重挑戰,並係統性地提齣瞭基於生態功能評估和氣候變化響應的綜閤管理策略。麵對日益加劇的生物多樣性喪失、碳循環失衡以及極端天氣事件頻發,傳統的森林管理模式已顯現齣其局限性。本書旨在提供一個跨學科的、前瞻性的研究框架,指導森林管理者、政策製定者和科研人員,實現森林生態效益、社會福祉與經濟價值的長期和諧統一。 第一部分:森林生態係統功能評估的理論基礎與技術前沿 本部分著重於構建科學、量化的森林生態功能評估體係。我們首先梳理瞭森林生態係統服務的核心概念,包括供給服務(如木材、非木材林産品)、調節服務(如氣候調節、水文循環、空氣淨化)以及文化服務。 生態功能量化模型: 詳細介紹瞭基於遙感技術、地麵觀測數據和過程模型相結閤的森林生態功能量化方法。重點闡述瞭如何利用高光譜、LiDAR等先進傳感器數據,精確反演森林冠層結構、生物量、葉麵積指數(LAI)及其動態變化,進而評估其碳匯能力和水資源調蓄功能。 生物多樣性與生態穩定性: 探討瞭物種豐富度、遺傳多樣性與生態係統功能之間的耦閤關係。引入瞭基於功能群組(Functional Trait-based)的評估方法,超越傳統的物種計數,更深入地理解森林群落對環境乾擾的抵抗力與恢復力。 健康監測與早期預警: 聚焦於森林病蟲害、火災風險以及非生物脅迫(如乾旱、熱浪)對生態功能的影響。書中介紹瞭基於機器學習和深度學習技術構建的森林健康動態監測係統,實現對潛在生態風險的早期識彆和快速響應機製。 第二部分:氣候變化背景下的森林響應與適應性管理 氣候變化是塑造未來森林格局和功能的最主要驅動力。本部分著眼於預測氣候變化對不同森林類型的長期影響,並提齣具體的適應性管理策略。 氣候模型與情景模擬: 結閤CMIP6等最新的氣候模型預測結果,分析瞭區域尺度的溫度和降水變化趨勢對森林物候、生長季長度以及水分平衡的影響。書中詳細展示瞭如何將氣候預測數據下沉至林地管理單元,進行精細化的影響評估。 樹種選擇與種群適應性: 探討瞭氣候變化下森林再造林種子的來源選擇策略。引入瞭“適應性育種”和“氣候智能型引種”的概念,指導管理者如何在保持遺傳多樣性的前提下,選擇具有更高耐旱性、耐熱性和抗病蟲害能力的優勢先鋒樹種和本土伴生樹種。 火災生態學與極端事件管理: 針對火災頻率和強度的增加,本書提齣瞭基於生態學原理的火災風險管理方案。內容涵蓋瞭優化燃料負荷管理(如科學疏伐、帶狀清理)、建立防火隔離帶的生態學標準,以及火後生態恢復中的土壤保護與植被重建技術。 第三部分:可持續森林經營的綜閤策略與實踐案例 本部分將理論和預測轉化為可操作的、可持續的經營實踐,強調生態效益、社會效益與經濟效益的協同發展。 近自然森林經營(NNF): 詳細闡述瞭如何從傳統的人工純林管理轉嚮模仿自然過程的、多齡級、多樹種的近自然森林經營模式。重點分析瞭疏伐強度、林窗創建、林下植被保護等關鍵技術對提升森林結構復雜度和生態係統彈性的作用。 水土保持與流域管理: 闡述瞭森林在區域水循環中的關鍵調控作用。討論瞭在坡地、水源涵養區等敏感區域,如何通過優化林地清理程度、閤理規劃林地基礎設施建設,最大限度地發揮森林的固氮、涵水和保持水質的功能,支持下遊的農業生産和城市供水安全。 森林的社會經濟價值實現: 探討瞭可持續經營如何與當地社區發展相結閤。內容包括生態旅遊、森林康養(Forest Bathing的科學基礎)、林下經濟的適度開發,以及森林碳匯項目(如REDD+)的科學核算與實施路徑,旨在構建一個更具韌性和包容性的現代森林經濟體係。 本書特色: 本書集閤瞭生態學、遙感科學、氣候建模和林業工程學的最新研究成果,結構嚴謹,論證充分。圖錶豐富,結閤瞭國內外多個典型森林生態係統的案例分析,尤其側重於亞洲季風區森林的管理挑戰與創新實踐。它不僅是一部麵嚮專業研究人員的學術專著,也是指導一綫林業工作者進行科學決策和提升森林管理水平的重要參考手冊。 ---