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內容簡介

《重金屬汙染土壤的修復機製與技術發展》是作者近20年來開展重金屬汙染農田、礦區土壤的植物修復和物理-化學修復的理論、方法和技術研究工作的全麵總結。重點介紹瞭重金屬的超積纍植物吸取機製、高耐性植物根際穩定機製、配位誘導強化吸取機製、配位蒸發濃縮機製和物化穩定機製。並以鎘、鋅、銅等汙染農田土壤為例，係統介紹瞭修復植物的篩選與鑒定、耐性與積纍、修復技術發展與評估、田間示範應用與修復後植物安全處置與資源利用技術。同時介紹瞭重金屬-有機復閤汙染土壤的植物修復、蒸發修復及鈍化修復技術發展，以及礦區尾礦基質改良與穩定化修復技術發展。《重金屬汙染土壤的修復機製與技術發展》還介紹瞭重金屬汙染土壤修復效果的生物學評估方法與指標，提齣瞭既不改變土壤肥力、又能淨化土壤汙染的綠色超積纍植物修復新途徑。這些研究成果對發展重金屬汙染土壤的可持續修復原理與技術、推動土壤修復學和修復土壤學建設具有重要的理論和實踐指導價值。

目錄

目錄
序言
前言
第一篇 鎘鋅汙染土壤的植物修復機製與技術發展
第一章 鎘鋅汙染土壤的超積纍植物吸取修復研究進展 3
第一節 鎘鋅超積纍植物資源調查 3
第二節 超積纍植物對鎘鋅的耐性與富集機製 4
第三節 鎘鋅超積纍植物吸取修復效果及應用示範 8
參考文獻 14
第二章 遏藍菜對鎘鋅汙染土壤的吸取修復機製與技術發展 20
第一節 遏藍菜鎘超積纍和耐受的遺傳基礎及分子機製 20
第二節 遏藍菜吸取修復對根際土壤溶液性質的影響 35
參考文獻 37
第三章 印度芥菜對鎘鋅汙染土壤的吸取修復機製與技術發展 40
第一節 印度芥菜對鎘鋅的富集特徵及其對土壤中鎘鋅生物有效性的影響 40
第二節 鎘鋅汙染土壤的印度芥菜吸取修復及絡閤誘導機製 43
參考文獻 49
第四章 伴礦景天對鎘鋅汙染土壤的吸取修復機製與技術發展 52
第一節 景天植物修復鎘鋅汙染土壤的生理生化基礎 52
第二節 鎘鋅汙染土壤的伴礦景天植物修復強化調控措施 65
第三節 鎘鋅汙染土壤的伴礦景天植物-微生物聯閤修復技術 78
參考文獻 89
第五章 鎘鋅超積纍植物産後安全處置原理與技術發展 95
第一節 伴礦景天無害化熱處置方法原理 95
第二節 熱處理過程中伴礦景天常規汙染物的排放與重金屬遷移轉化 101
第三節 伴礦景天流化床焚燒過程中多環芳烴的排放 112
參考文獻 118
第二篇 銅汙染土壤的植物修復機製與技術發展
第六章 超積纍植物在銅汙染土壤修復中的應用進展 123
第一節 銅超積纍植物資源調查 123
第二節 超積纍植物對銅的耐性與富集機製 125
第三節 超積纍植物修復銅汙染土壤的調控途徑 131
參考文獻 134
第七章 印度芥菜對銅汙染土壤的植物修復及其有機調控 137
第一節 汙灌水稻土銅汙染的植物修復及其有機調控作用 137
第二節 EDTA和低分子量有機酸對銅汙染水稻土的誘導強化植物修復 142
第三節 EDTA和低分子量有機酸銅汙染旱地紅壤的誘導強化植物修復 146
參考文獻 152
第八章 飯包草對銅汙染的植物修復 153
第一節 飯包草對銅的吸收積纍 153
第二節 飯包草對銅的生理響應及解毒機製 160
參考文獻 170
第九章 香薷植物對銅汙染土壤的吸取修復機製與技術發展 171
第一節 香薷植物修復銅汙染的生理生化基礎 171
第二節 銅汙染土壤植物修復的化學調控途徑 177
第三節 銅汙染土壤的香薷植物-微生物聯閤修復 205
參考文獻 224
第十章 銅富集植物型生物肥料的研製及應用 231
第一節 不同環境因子對海州香薷堆肥品質與物質轉化的影響 231
第二節 香薷植物堆肥對缺銅土壤中鼕小麥生長和銅吸收的影響 239
參考文獻 242
第三篇 重金屬復閤汙染土壤的修復機製與技術發展
第十一章 銅砷復閤汙染土壤的蜈蚣草修復 247
第一節 銅砷汙染對蜈蚣草地上部生物量的影響 247
第二節 土壤溶液-土壤-蜈蚣草體係中砷的分配特徵 249
第三節 土壤溶液-土壤-蜈蚣草體係中銅的分配特徵 254
第四節 土壤溶液-土壤-蜈蚣草的磷的分配特徵 257
參考文獻 259
第十二章 重金屬復閤汙染土壤的絡閤蒸發修復和植物蒸騰驅動螯移-基質固定修復 262
第一節 重金屬復閤汙染土壤的絡閤蒸發修復 262
第二節 重金屬復閤汙染土壤的植物蒸騰驅動螯移-基質固定修復 270
參考文獻 274
第十三章 重金屬復閤汙染農田土壤的鈍化機製與修復技術發展 276
第一節 調理鈍化劑施用模式和劑量的模擬優化 276
第二節 調理鈍化劑的田間原位修復效果 278
參考文獻 280
第四篇 礦區尾礦基質改良與穩定化修復機製與技術發展
第十四章 銅陵銅尾礦基質改良與能源植物穩定化修復機製與技術發展 285
第一節 基質改良劑的篩選及其改良效果 285
第二節 能源植物用於尾礦基質植物穩定修復和植被恢復 300
參考文獻 309
第十五章 德興銅尾礦庫基質改良與穩定化機製與技術發展 311
第一節 基質改良劑及其施用量的篩選 311
第二節 汙泥田間施用的改良效果及環境風險 314
參考文獻 318
第五篇 連續植物修復下重金屬復閤汙染土壤的質量變化
第十六章 連續植物修復下重金屬復閤汙染土壤的理化性質變化 321
第一節 連續超積纍植物修復對重金屬汙染土壤的物理化學性質影響 321
第二節 連續三年田間原位植物修復對土壤理化性質的影響 322
第三節 不同植物修復方式對土壤理化性質的影響 323
參考文獻 325
第十七章 連續植物修復後重金屬復閤汙染農田土壤的重金屬含量變化 326
第一節 連續超積纍植物修復對農田土壤重金屬含量的影響 326
第二節 連續三年田間植物原位修復對農田土壤重金屬含量的影響 328
第三節 不同植物修復方式對農田土壤重金屬含量的影響 330
第四節 連續植物修復對汙染土壤顆粒中重金屬變化的影響 336
第五節 連續植物修復後汙染土壤的重金屬解吸特徵變化 343
第六節 連續植物修復下汙染農田重金屬有效性及修復效率的影響 349
參考文獻 355
第十八章 連續植物修復後重金屬復閤汙染土壤的生物學特性變化 358
第一節 連續超積纍植物修復對農田土壤生物學指標的影響 358
第二節 連續三年田間植物原位修復對土壤生物學指標的影響 362
第三節 不同植物修復方式對土壤微生物指標的影響 364
參考文獻 369
第十九章 連續植物修復對重金屬復閤汙染農田土壤酶活性的影響 370
第一節 連續超積纍植物修復對土壤酶活性的影響 370
第二節 連續三年植物原位修復對重金屬復閤汙染土壤酶活性的影響 373
第三節 不同植物修復方式對重金屬復閤汙染土壤酶活性的影響 375
參考文獻 382

精彩書摘

　　《重金屬汙染土壤的修復機製與技術發展/土壤汙染與修復理論和實踐研究叢書》：
　　第一篇 鎘鋅汙染土壤的植物修復機製與技術發展
　　鎘是自然界中存在的一種重金屬微量元素，其對動物和植物都是非必需元素。鎘具有與鋅類似的環境地球化學特性，常與鋅礦伴生。因此，礦山開采、冶煉廢水排放及農田汙泥的施用會導緻農田土壤的鎘鋅汙染問題，進而威脅到農業安全生産和人體健康。鎘鋅進入土壤後，由於移動性小而很難清除。常用的工程措施或化學方法治理土壤重金屬汙染，不僅成本昂貴，而且還會破壞土壤結構以及微生物區係，並且可能造成“二次汙染”。植物吸取修復技術作為一種新興的綠色生物技術，能在不破壞土壤生態環境，保持土壤結構和微生物活性的狀況下，通過植物的根係直接將汙染元素吸收從土壤中帶走，從而修復被汙染的土壤，已成為農田重金屬汙染土壤修復的優選技術之一。本篇針對我國麵廣量大的農田土壤鎘鋅汙染問題，在綜述瞭鎘鋅超積纍植物吸取修復技術研究進展的基礎上，重點介紹瞭利用遏藍菜、印度芥菜以及伴礦景天等超積纍植物對鎘鋅汙染土壤進行吸取修復的原理與技術以及調控措施，並對吸取修復後的植物安全處置技術進行瞭探討，以期為我國鎘鋅汙染土壤的植物修復理論與技術研發提供藉鑒。
　　第一章 鎘鋅汙染土壤的超積纍植物吸取修復研究進展
　　超積纍植物吸取修復技術，因其具有修復成本低、環境友好、不破壞土壤等優點，適閤於大麵積重金屬汙染農田土壤的修復。全球發現的重金屬超富集植物有近500種，廣泛分布於植物界的約45個科。其中鋅超積纍植物約有18種。有關超積纍植物吸取修復的技術原理與強化措施以及田間應用成為關注的熱點。本章主要從鎘鋅超積纍植物的篩選與鑒定、超積纍植物對鎘和鋅的耐性與富集機製以及超積纍植物對鎘鋅的吸取修復效果與田間應用示範等方麵進行瞭係統綜述，以期為鎘鋅汙染農田土壤的超積纍植物吸取修復技術發展與應用提供指導。
　　第一節 鎘鋅超積纍植物資源調查
　　一、超積纍植物的定義與特徵
　　重金屬汙染土壤的修復主要有兩種策略，一是去除土壤中重金屬，二是固定土壤中重金屬，降低其環境中風險。根據修復方法不同，重金屬汙染土壤的修復技術可分為，物理修復、化學修復和生物修復。物理化學修復包括，客土、換土、深耕翻土、土壤淋洗法、熱解吸法、玻璃化法、電動修復、固化和穩定化等。但上述傳統的重金屬汙染土壤的修復方法因其修復成本高，對土壤擾動破壞性大，並不適用於我國大麵積農田重金屬汙染土壤的修復。發展能廣泛應用、安全、低成本的原位農田生物修復技術是我國農田土壤汙染修復的主要方嚮之一（駱永明，2009）。超積纍植物吸取修復技術，是一種具有應用潛力的生物修復技術。該技術利用對重金屬具有強富集能力的超積纍植物（hyperaccumulator），吸取土壤中重金屬並富集在地上部，通過收割地上部而去除土壤中重金屬。超積纍植物修復技術具有修復成本低、原位、綠色無汙染、不破壞土壤結構等優點，具有廣泛應用的潛力（Li et al.，2012；McGrath et al.，2006）。
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