重金属污染土壤的修复机制与技术发展/土壤污染与修复理论和实践研究丛书 [Remediation Mechanism and Technological Development of Heavy Met epub pdf mobi txt 电子书 下载 2024

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内容简介

《重金属污染土壤的修复机制与技术发展》是作者近20年来开展重金属污染农田、矿区土壤的植物修复和物理-化学修复的理论、方法和技术研究工作的全面总结。重点介绍了重金属的超积累植物吸取机制、高耐性植物根际稳定机制、配位诱导强化吸取机制、配位蒸发浓缩机制和物化稳定机制。并以镉、锌、铜等污染农田土壤为例，系统介绍了修复植物的筛选与鉴定、耐性与积累、修复技术发展与评估、田间示范应用与修复后植物安全处置与资源利用技术。同时介绍了重金属-有机复合污染土壤的植物修复、蒸发修复及钝化修复技术发展，以及矿区尾矿基质改良与稳定化修复技术发展。《重金属污染土壤的修复机制与技术发展》还介绍了重金属污染土壤修复效果的生物学评估方法与指标，提出了既不改变土壤肥力、又能净化土壤污染的绿色超积累植物修复新途径。这些研究成果对发展重金属污染土壤的可持续修复原理与技术、推动土壤修复学和修复土壤学建设具有重要的理论和实践指导价值。

目录

目录
序言
前言
第一篇 镉锌污染土壤的植物修复机制与技术发展
第一章 镉锌污染土壤的超积累植物吸取修复研究进展 3
第一节 镉锌超积累植物资源调查 3
第二节 超积累植物对镉锌的耐性与富集机制 4
第三节 镉锌超积累植物吸取修复效果及应用示范 8
参考文献 14
第二章 遏蓝菜对镉锌污染土壤的吸取修复机制与技术发展 20
第一节 遏蓝菜镉超积累和耐受的遗传基础及分子机制 20
第二节 遏蓝菜吸取修复对根际土壤溶液性质的影响 35
参考文献 37
第三章 印度芥菜对镉锌污染土壤的吸取修复机制与技术发展 40
第一节 印度芥菜对镉锌的富集特征及其对土壤中镉锌生物有效性的影响 40
第二节 镉锌污染土壤的印度芥菜吸取修复及络合诱导机制 43
参考文献 49
第四章 伴矿景天对镉锌污染土壤的吸取修复机制与技术发展 52
第一节 景天植物修复镉锌污染土壤的生理生化基础 52
第二节 镉锌污染土壤的伴矿景天植物修复强化调控措施 65
第三节 镉锌污染土壤的伴矿景天植物-微生物联合修复技术 78
参考文献 89
第五章 镉锌超积累植物产后安全处置原理与技术发展 95
第一节 伴矿景天无害化热处置方法原理 95
第二节 热处理过程中伴矿景天常规污染物的排放与重金属迁移转化 101
第三节 伴矿景天流化床焚烧过程中多环芳烃的排放 112
参考文献 118
第二篇 铜污染土壤的植物修复机制与技术发展
第六章 超积累植物在铜污染土壤修复中的应用进展 123
第一节 铜超积累植物资源调查 123
第二节 超积累植物对铜的耐性与富集机制 125
第三节 超积累植物修复铜污染土壤的调控途径 131
参考文献 134
第七章 印度芥菜对铜污染土壤的植物修复及其有机调控 137
第一节 污灌水稻土铜污染的植物修复及其有机调控作用 137
第二节 EDTA和低分子量有机酸对铜污染水稻土的诱导强化植物修复 142
第三节 EDTA和低分子量有机酸铜污染旱地红壤的诱导强化植物修复 146
参考文献 152
第八章 饭包草对铜污染的植物修复 153
第一节 饭包草对铜的吸收积累 153
第二节 饭包草对铜的生理响应及解毒机制 160
参考文献 170
第九章 香薷植物对铜污染土壤的吸取修复机制与技术发展 171
第一节 香薷植物修复铜污染的生理生化基础 171
第二节 铜污染土壤植物修复的化学调控途径 177
第三节 铜污染土壤的香薷植物-微生物联合修复 205
参考文献 224
第十章 铜富集植物型生物肥料的研制及应用 231
第一节 不同环境因子对海州香薷堆肥品质与物质转化的影响 231
第二节 香薷植物堆肥对缺铜土壤中冬小麦生长和铜吸收的影响 239
参考文献 242
第三篇 重金属复合污染土壤的修复机制与技术发展
第十一章 铜砷复合污染土壤的蜈蚣草修复 247
第一节 铜砷污染对蜈蚣草地上部生物量的影响 247
第二节 土壤溶液-土壤-蜈蚣草体系中砷的分配特征 249
第三节 土壤溶液-土壤-蜈蚣草体系中铜的分配特征 254
第四节 土壤溶液-土壤-蜈蚣草的磷的分配特征 257
参考文献 259
第十二章 重金属复合污染土壤的络合蒸发修复和植物蒸腾驱动螯移-基质固定修复 262
第一节 重金属复合污染土壤的络合蒸发修复 262
第二节 重金属复合污染土壤的植物蒸腾驱动螯移-基质固定修复 270
参考文献 274
第十三章 重金属复合污染农田土壤的钝化机制与修复技术发展 276
第一节 调理钝化剂施用模式和剂量的模拟优化 276
第二节 调理钝化剂的田间原位修复效果 278
参考文献 280
第四篇 矿区尾矿基质改良与稳定化修复机制与技术发展
第十四章 铜陵铜尾矿基质改良与能源植物稳定化修复机制与技术发展 285
第一节 基质改良剂的筛选及其改良效果 285
第二节 能源植物用于尾矿基质植物稳定修复和植被恢复 300
参考文献 309
第十五章 德兴铜尾矿库基质改良与稳定化机制与技术发展 311
第一节 基质改良剂及其施用量的筛选 311
第二节 污泥田间施用的改良效果及环境风险 314
参考文献 318
第五篇 连续植物修复下重金属复合污染土壤的质量变化
第十六章 连续植物修复下重金属复合污染土壤的理化性质变化 321
第一节 连续超积累植物修复对重金属污染土壤的物理化学性质影响 321
第二节 连续三年田间原位植物修复对土壤理化性质的影响 322
第三节 不同植物修复方式对土壤理化性质的影响 323
参考文献 325
第十七章 连续植物修复后重金属复合污染农田土壤的重金属含量变化 326
第一节 连续超积累植物修复对农田土壤重金属含量的影响 326
第二节 连续三年田间植物原位修复对农田土壤重金属含量的影响 328
第三节 不同植物修复方式对农田土壤重金属含量的影响 330
第四节 连续植物修复对污染土壤颗粒中重金属变化的影响 336
第五节 连续植物修复后污染土壤的重金属解吸特征变化 343
第六节 连续植物修复下污染农田重金属有效性及修复效率的影响 349
参考文献 355
第十八章 连续植物修复后重金属复合污染土壤的生物学特性变化 358
第一节 连续超积累植物修复对农田土壤生物学指标的影响 358
第二节 连续三年田间植物原位修复对土壤生物学指标的影响 362
第三节 不同植物修复方式对土壤微生物指标的影响 364
参考文献 369
第十九章 连续植物修复对重金属复合污染农田土壤酶活性的影响 370
第一节 连续超积累植物修复对土壤酶活性的影响 370
第二节 连续三年植物原位修复对重金属复合污染土壤酶活性的影响 373
第三节 不同植物修复方式对重金属复合污染土壤酶活性的影响 375
参考文献 382

精彩书摘

　　《重金属污染土壤的修复机制与技术发展/土壤污染与修复理论和实践研究丛书》：
　　第一篇 镉锌污染土壤的植物修复机制与技术发展
　　镉是自然界中存在的一种重金属微量元素，其对动物和植物都是非必需元素。镉具有与锌类似的环境地球化学特性，常与锌矿伴生。因此，矿山开采、冶炼废水排放及农田污泥的施用会导致农田土壤的镉锌污染问题，进而威胁到农业安全生产和人体健康。镉锌进入土壤后，由于移动性小而很难清除。常用的工程措施或化学方法治理土壤重金属污染，不仅成本昂贵，而且还会破坏土壤结构以及微生物区系，并且可能造成“二次污染”。植物吸取修复技术作为一种新兴的绿色生物技术，能在不破坏土壤生态环境，保持土壤结构和微生物活性的状况下，通过植物的根系直接将污染元素吸收从土壤中带走，从而修复被污染的土壤，已成为农田重金属污染土壤修复的优选技术之一。本篇针对我国面广量大的农田土壤镉锌污染问题，在综述了镉锌超积累植物吸取修复技术研究进展的基础上，重点介绍了利用遏蓝菜、印度芥菜以及伴矿景天等超积累植物对镉锌污染土壤进行吸取修复的原理与技术以及调控措施，并对吸取修复后的植物安全处置技术进行了探讨，以期为我国镉锌污染土壤的植物修复理论与技术研发提供借鉴。
　　第一章 镉锌污染土壤的超积累植物吸取修复研究进展
　　超积累植物吸取修复技术，因其具有修复成本低、环境友好、不破坏土壤等优点，适合于大面积重金属污染农田土壤的修复。全球发现的重金属超富集植物有近500种，广泛分布于植物界的约45个科。其中锌超积累植物约有18种。有关超积累植物吸取修复的技术原理与强化措施以及田间应用成为关注的热点。本章主要从镉锌超积累植物的筛选与鉴定、超积累植物对镉和锌的耐性与富集机制以及超积累植物对镉锌的吸取修复效果与田间应用示范等方面进行了系统综述，以期为镉锌污染农田土壤的超积累植物吸取修复技术发展与应用提供指导。
　　第一节 镉锌超积累植物资源调查
　　一、超积累植物的定义与特征
　　重金属污染土壤的修复主要有两种策略，一是去除土壤中重金属，二是固定土壤中重金属，降低其环境中风险。根据修复方法不同，重金属污染土壤的修复技术可分为，物理修复、化学修复和生物修复。物理化学修复包括，客土、换土、深耕翻土、土壤淋洗法、热解吸法、玻璃化法、电动修复、固化和稳定化等。但上述传统的重金属污染土壤的修复方法因其修复成本高，对土壤扰动破坏性大，并不适用于我国大面积农田重金属污染土壤的修复。发展能广泛应用、安全、低成本的原位农田生物修复技术是我国农田土壤污染修复的主要方向之一（骆永明，2009）。超积累植物吸取修复技术，是一种具有应用潜力的生物修复技术。该技术利用对重金属具有强富集能力的超积累植物（hyperaccumulator），吸取土壤中重金属并富集在地上部，通过收割地上部而去除土壤中重金属。超积累植物修复技术具有修复成本低、原位、绿色无污染、不破坏土壤结构等优点，具有广泛应用的潜力（Li et al.，2012；McGrath et al.，2006）。
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