生態(tài)環(huán)境修復(fù)與節(jié)能技術(shù)叢書--污染土壤生物修復(fù)原理與技術(shù)
定 價:85 元
叢書名:生態(tài)環(huán)境修復(fù)與節(jié)能技術(shù)叢書
- 作者:李法云,吳龍華,范志平 等 著
- 出版時間:2016/12/1
- ISBN:9787122265265
- 出 版 社:化學(xué)工業(yè)出版社
- 中圖法分類:X530.5
- 頁碼:264
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
本書共分10章,論述了土壤的性質(zhì)和環(huán)境容量、土壤污染與可持續(xù)利用、典型污染物在土壤環(huán)境中的化學(xué)行為及其生態(tài)效應(yīng)、污染土壤微生物修復(fù)原理、植物修復(fù)原理、動物修復(fù)原理、生物修復(fù)工程技術(shù)、生物修復(fù)工程設(shè)計和項目管理以及生物修復(fù)技術(shù)工程應(yīng)用案例。
本書強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系實際,從土壤環(huán)境功能與典型污染物的化學(xué)行為和生物修復(fù)原理(理論基礎(chǔ))、技術(shù)(工程技術(shù)與設(shè)計)以及應(yīng)用(工程實例)三個方面進(jìn)行了探討,在介紹基本原理和主要內(nèi)容的基礎(chǔ)上,適當(dāng)?shù)胤从沉宋廴就寥郎镄迯?fù)領(lǐng)域新研究成果和進(jìn)展?fàn)顩r,可供從事土壤污染控制與修復(fù)等領(lǐng)域的工程技術(shù)人員、科研人員和管理人員參考,也供高等學(xué)校相關(guān)專業(yè)師生參閱。
適讀人群 :本書可供從事土壤污染控制與修復(fù)等領(lǐng)域的工程技術(shù)人員、科研人員和管理人員參考,也供高等學(xué)校相關(guān)專業(yè)師生參閱。
土壤污染已成為限制中國農(nóng)產(chǎn)品國際貿(mào)易和社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重大障礙之一,污染土壤迫切需要修復(fù)與治理。
污染土壤生物修復(fù)是當(dāng)今環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的熱點領(lǐng)域,也是較具挑戰(zhàn)的研究方向之一。目前,中國的生物修復(fù)處于剛剛起步階段。在過去的十幾年中,研究主要是跟蹤國際生物修復(fù)技術(shù)的發(fā)展。隨著人們對土壤污染治理要求的提高,國家各項法律與制度的日臻完善,國家和企業(yè)對污染治理投入的增加,估計在今后的10~30年內(nèi)中國生物修復(fù)技術(shù)研究水平將會有很大的提高,并能在實際生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。
考慮到不同知識背景讀者的需要,本書從土壤的性質(zhì)、質(zhì)量和典型土壤污染物的化學(xué)行為及生態(tài)效應(yīng)的基本知識入手,介紹了污染土壤微生物修復(fù)、植物修復(fù)和動物修復(fù)的基本原理,生物修復(fù)工程技術(shù)、工程設(shè)計和項目管理以及生物修復(fù)技術(shù)工程應(yīng)用實際案例,以使讀者對污染土壤生物修復(fù)的原理、發(fā)展和技術(shù)應(yīng)用有較為明晰和透徹的了解,為從事該領(lǐng)域工作的工程技術(shù)人員、科研人員和管理人員提供技術(shù)示范和借鑒,也為高等學(xué)校相關(guān)專業(yè)的師生提供參考資料。
土壤是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ),是人類不可缺少、不可再生的自然資源,也是人類環(huán)境的重要組成部分。土壤污染對人類的危害性極大,它不僅直接導(dǎo)致糧食的減產(chǎn),而且通過食物鏈影響人體健康。此外,土壤中的污染物通過地下水的污染以及污染物的轉(zhuǎn)移構(gòu)成對人類生存環(huán)境多個層面上的不良脅迫和危害。
20世紀(jì)60年代,從發(fā)達(dá)國家如荷蘭、美國,因為化學(xué)廢棄物的傾倒導(dǎo)致嚴(yán)重的土壤污染開始至今,土壤污染問題已遍及世界五大洲,主要集中在歐洲,其次是亞洲和美洲。在中國,隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)及農(nóng)村城鎮(zhèn)化的迅速發(fā)展,土壤環(huán)境污染問題已越來越嚴(yán)重!中國國家環(huán)境保護(hù)部和國土資源部于2014年5月聯(lián)合發(fā)布的《全國土壤污染狀況調(diào)查公報》表明,全國土壤環(huán)境狀況總體不容樂觀,土壤污染總的標(biāo)率為16.1%,其中耕地的標(biāo)率達(dá)到19.4%,總體上以無機(jī)污染為主,無機(jī)污染物標(biāo)點位數(shù)占全部標(biāo)點位的82.8%。其中,城市和工業(yè)場地污染嚴(yán)重,重金屬礦區(qū)問題突出,尤以土壤重金屬鎘污染問題為突出。此外,區(qū)域性和流域性污染態(tài)勢惡化,高強(qiáng)度人為活動地區(qū)的土壤環(huán)境復(fù)合污染問題尤為嚴(yán)峻。土壤環(huán)境質(zhì)量直接關(guān)系到農(nóng)產(chǎn)品的安全。中國由于土壤污染每年生產(chǎn)的重金屬污染糧食多達(dá)12×107t;全國出產(chǎn)的主要農(nóng)產(chǎn)品中,農(nóng)藥殘留標(biāo)率高達(dá)16%~20%,PAHs標(biāo)率高達(dá)20%以上。在許多重點地區(qū),土壤及地下水污染已經(jīng)導(dǎo)致癌癥等疾病的發(fā)病率和死亡率明顯高于沒有污染的對照區(qū)數(shù)倍到十多倍。土壤污染已成為限制中國農(nóng)產(chǎn)品國際貿(mào)易和社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重大障礙之一,污染土壤迫切需要修復(fù)與治理。2016年5月,國務(wù)院正式頒布《土壤污染防治行動計劃(國發(fā)[2016]31號)》,這是中國土壤修復(fù)事業(yè)發(fā)展的重要里程碑。
污染土壤生物修復(fù)是當(dāng)今環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的熱點領(lǐng)域,也是挑戰(zhàn)的研究方向之一。目前,中國的生物修復(fù)處于剛剛起步階段。在過去的十幾年中,研究主要是跟蹤國際生物修復(fù)技術(shù)的發(fā)展。隨著人們對土壤污染治理要求的提高,國家各項法律與制度的日臻完善,國家和企業(yè)對污染治理投入的增加,估計在今后的10~30年內(nèi),中國生物修復(fù)技術(shù)研究水平將會有很大的提高,并能在實際生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。
考慮到不同知識背景讀者的需要,本書從土壤的性質(zhì)、質(zhì)量和典型土壤污染物的化學(xué)行為及生態(tài)效應(yīng)的基本知識入手,介紹了污染土壤微生物修復(fù)、植物修復(fù)和動物修復(fù)的基本原理,生物修復(fù)工程技術(shù)、工程設(shè)計和項目管理以及生物修復(fù)技術(shù)工程應(yīng)用案例,以使讀者對污染土壤生物修復(fù)的原理、發(fā)展和技術(shù)應(yīng)用有較為明晰和透徹的了解。本書是在國家自然科學(xué)基金項目(41571464、30570342、29807002)與遼寧省高等學(xué)校人才支持計劃(A類)部分研究成果的基礎(chǔ)上,參考了大量的國內(nèi)外文獻(xiàn),并注意適當(dāng)反映污染土壤生物修復(fù)的新進(jìn)展。在寫作過程中,引用了參考文獻(xiàn)的部分圖表和實例資料,在此對所有作者表示感謝。
本書主要由李法云、吳龍華、范志平編著。具體分工如下:第1章由李法云、魏小娜、范志平、王道涵編著;第2章、第3章、第4章由曲向榮、李法云、魏小娜編著;第5章由薛南冬、李法云編著;第6章由吳龍華、孫小峰、王科、李法云編著;第7章由李法云、王道涵、范志平、王艷杰編著;第8章由吳龍華、丁克強(qiáng)、邢維芹、李法云編著;第9章由曾清如、劉強(qiáng)、榮湘民、李法云、魏小娜編著;第10章由鐵柏清、吳龍華、李法云、孫小峰、魏小娜、郭橙、涂志華編著。書中圖由李法云繪制,全書后由李法云、魏小娜統(tǒng)稿。
本書在編著過程中,得到遼寧石油化工大學(xué)生態(tài)環(huán)境研究院、土壤肥料資源高效利用國家工程實驗室(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué))、中國科學(xué)院南京土壤研究所、石油化工過程運(yùn)行優(yōu)化與節(jié)能技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實驗室、北京林業(yè)大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、遼寧大學(xué)、中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心、沈陽工業(yè)大學(xué)、遼寧工程技術(shù)大學(xué)等單位有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和專家的指導(dǎo)和幫助。在出版過程中,得到了化學(xué)工業(yè)出版社的大力協(xié)作與支持,在此一并謝忱。
限于編著者水平和學(xué)識,書中難免有欠缺和不妥之處,我們殷切希望廣大讀者和有關(guān)專家對本書提出批評指正,在此表示誠摯的謝意。
編著者
2016年6月
李法云:遼寧石油化工大學(xué)生態(tài)環(huán)境研究院院長、教授,湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)土肥資源高效利用國家工程中心兼職教授,兼任中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會環(huán)境規(guī)劃專業(yè)委員會委員;中國自然資源學(xué)會資源循環(huán)利用專業(yè)委員會副秘書長;遼寧省環(huán)境科學(xué)學(xué)會常務(wù)理事;遼寧省環(huán)境科學(xué)學(xué)會循環(huán)經(jīng)濟(jì)專業(yè)委員會委員、沈陽市環(huán)境突發(fā)事件應(yīng)急專家委員會委員;《氣象與環(huán)境學(xué)報》編輯委員會委員;《遼寧大學(xué)》(自然科學(xué)版)編輯委員會委員。2001年被評為遼寧省教育廳青年骨干教師,2004年入選入選遼寧省百千萬人才工程(百人層次);2006年別評為遼寧大學(xué)本科教師和“三育人”先進(jìn)個人;2009年入選遼寧省高層次專家?guī)斐蓡T。
主要從事環(huán)境修復(fù)技術(shù)、污染生態(tài)學(xué)及區(qū)域生態(tài)安全調(diào)控等方面的研究工作,在國內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊發(fā)表論文80余篇,出版學(xué)術(shù)著作6部,獲得國家發(fā)明專利5項。有關(guān)污染土壤環(huán)境植物修復(fù)研究成果先后獲得遼寧省科技進(jìn)步二等獎(2005)、中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會第五屆青年科技獎(2005);化學(xué)融雪劑對城市生態(tài)環(huán)境的影響與防治、區(qū)域水環(huán)境承載力分析、焦化廢水生物強(qiáng)化處理等研究成果分別獲遼寧省科技進(jìn)步三等獎(2008、2009、2010);環(huán)境學(xué)科可持續(xù)發(fā)展能力構(gòu)建研究成果獲遼寧省教學(xué)成果二等獎(2011)。
第1章緒論1
1.1土壤污染現(xiàn)狀與修復(fù)的緊迫性1
1.2生物修復(fù)的概念3
1.3生物修復(fù)工程技術(shù)體系4
1.3.1微生物修復(fù)技術(shù)4
1.3.2植物修復(fù)技術(shù)5
1.3.3生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)5
1.4生物修復(fù)研究進(jìn)展7
參考文獻(xiàn)9
第一篇土壤環(huán)境的性質(zhì)、質(zhì)量與典型污染物
第2章土壤的性質(zhì)和環(huán)境容量11
2.1土壤環(huán)境的物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)11
2.1.1土壤環(huán)境的物質(zhì)組成11
2.1.2土壤結(jié)構(gòu)與土壤環(huán)境結(jié)構(gòu)13
2.2土壤的性質(zhì)14
2.2.1土壤的吸附性14
2.2.2土壤的酸堿性17
2.2.3絡(luò)合-螯合性19
2.2.4土壤環(huán)境中的氧化還原性20
2.2.5土壤微生物功能及其環(huán)境效應(yīng)21
2.2.6土壤動物種類及其環(huán)境效應(yīng)25
2.3土壤環(huán)境背景值26
2.3.1土壤環(huán)境背景值概述26
2.3.2土壤環(huán)境背景值的應(yīng)用29
2.4土壤環(huán)境容量33
2.4.1土壤環(huán)境容量的概念33
2.4.2土壤環(huán)境容量的應(yīng)用36
2.5環(huán)境污染對人體健康的危害39
2.5.1急性危害39
2.5.2慢性危害41
2.5.3遠(yuǎn)期危害41
參考文獻(xiàn)43
第3章土壤污染與可持續(xù)利用45
3.1土壤污染的產(chǎn)生45
3.1.1土壤污染物的種類45
3.1.2污染物進(jìn)入土壤的途徑47
3.1.3土壤污染的發(fā)生因素47
3.1.4土壤污染的影響和危害49
3.2土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)50
3.2.1土壤質(zhì)量的定義與關(guān)鍵科學(xué)問題50
3.2.2中國土壤環(huán)境質(zhì)量分類和標(biāo)準(zhǔn)分級51
3.3國內(nèi)外土壤污染防治與修復(fù)相關(guān)法規(guī)52
3.3.1美國52
3.3.2英國54
3.3.3荷蘭54
3.3.4加拿大55
3.3.5瑞典55
3.3.6新西蘭58
3.3.7日本60
3.3.8中國61
3.4土壤資源的可持續(xù)利用62
3.4.1土壤污染現(xiàn)狀及引發(fā)的社會問題63
3.4.2土壤資源可持續(xù)利用的內(nèi)涵65
3.4.3土壤資源可持續(xù)利用存在的障礙66
3.4.4實現(xiàn)土壤可持續(xù)利用的途徑68
3.4.5加強(qiáng)土壤資源質(zhì)量管理69
參考文獻(xiàn)71
第4章污染物在土壤環(huán)境中的化學(xué)行為及其生態(tài)效應(yīng)73
4.1重金屬在土壤中的化學(xué)行為及其生態(tài)效應(yīng)73
4.1.1土壤重金屬來源及其危害73
4.1.2土壤理化性質(zhì)與重金屬的關(guān)系73
4.1.3重金屬在土壤中的化學(xué)行為75
4.1.4土壤環(huán)境重金屬污染的特征78
4.1.5土壤中重金屬的生態(tài)效應(yīng)79
4.1.6有毒重金屬在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化及其危害81
4.2土壤中有機(jī)污染物的化學(xué)行為及其生態(tài)效應(yīng)82
4.2.1有機(jī)污染物在土壤中遷移轉(zhuǎn)化83
4.2.2土壤中有機(jī)污染物的化學(xué)行為84
4.2.3典型有機(jī)污染物在土壤中的化學(xué)行為及其生態(tài)效應(yīng)86
4.3重金屬復(fù)合污染112
4.3.1土壤中重金屬的種類和形態(tài)112
4.3.2重金屬復(fù)合污染的表征112
4.3.3重金屬復(fù)合污染的生態(tài)效應(yīng)115
4.3.4重金屬之間的聯(lián)合作用117
4.3.5交互作用的影響因素119
4.4有機(jī)污染物-重金屬復(fù)合污染120
4.4.1有機(jī)污染物-重金屬復(fù)合污染研究的重要性120
4.4.2有機(jī)污染物-重金屬在土壤中交互作用的形式及其特點120
參考文獻(xiàn)122
第二篇生物修復(fù)的原理
第5章有機(jī)污染物微生物修復(fù)126
5.1有機(jī)污染物微生物降解概述126
5.1.1微生物攝取有機(jī)污染物的方式126
5.1.2微生物降解有機(jī)污染物的途徑127
5.1.3共代謝128
5.1.4有機(jī)污染物的化學(xué)結(jié)構(gòu)對微生物降解的影響130
5.1.5有機(jī)污染物微生物降解的條件134
5.2石油污染物的微生物降解138
5.2.1石油污染物的微生物降解過程139
5.2.2石油類物質(zhì)在土壤中微生物降解的影響因素141
5.2.3微生物降解在修復(fù)石油污染土壤上的應(yīng)用142
5.3農(nóng)藥的微生物降解143
5.3.1降解農(nóng)藥的微生物144
5.3.2農(nóng)藥污染土壤的微生物修復(fù)145
5.4多氯聯(lián)苯的微生物降解146
5.4.1多氯聯(lián)苯的處理方法146
5.4.2多氯聯(lián)苯的微生物降解149
5.5三氯乙烯的微生物降解150
5.5.1氯代烴污染與微生物降解150
5.5.2三氯乙烯的微生物降解作用150
5.6多環(huán)芳烴類化合物的微生物降解153
5.6.1多環(huán)芳烴在環(huán)境中的微生物降解153
5.6.2多環(huán)芳烴污染土壤的微生物修復(fù)155
5.7五氯酚的微生物降解156
參考文獻(xiàn)158
第6章植物修復(fù)原理161
6.1有機(jī)污染物植物修復(fù)原理162
6.1.1植物對有機(jī)物的吸收積累和代謝162
6.1.2根際對有機(jī)污染物降解的影響163
6.2重金屬污染土壤植物修復(fù)原理163
6.2.1重金屬污染土壤植物修復(fù)163
6.2.2植物積累重金屬的分子生物學(xué)機(jī)理165
6.3重金屬超積累植物166
6.3.1超積累植物特征166
6.3.2超積累植物的來源和分布現(xiàn)狀166
6.3.3超積累植物的局限性169
6.3.4超積累植物研究展望169
6.4環(huán)境條件對植物修復(fù)的影響169
6.4.1氣候因子170
6.4.2土壤因子170
參考文獻(xiàn)172
第7章動物修復(fù)原理174
7.1土壤動物的生物指示作用174
7.1.1土壤動物的類型及作用174
7.1.2土壤動物的生物指示作用175
7.2污染物對土壤動物的生態(tài)毒理作用176
7.3蚯蚓對污染土壤修復(fù)的原理178
7.3.1蚯蚓對土壤物理性質(zhì)及過程的調(diào)節(jié)178
7.3.2蚯蚓對土壤化學(xué)性質(zhì)及過程的調(diào)節(jié)178
7.3.3蚯蚓對土壤生物學(xué)性質(zhì)及過程的調(diào)節(jié)179
參考文獻(xiàn)180
第三篇生物修復(fù)工程技術(shù)
第8章生物修復(fù)工程技術(shù)182
8.1概述182
8.1.1生物修復(fù)的特點182
8.1.2生物修復(fù)的方法183
8.1.3生物修復(fù)的可行性187
8.1.4植物修復(fù)過程中修復(fù)植物的處置188
8.2微生物修復(fù)工程技術(shù)189
8.2.1堆積法189
8.2.2生物反應(yīng)器195
8.3植物修復(fù)工程技術(shù)201
8.3.1植物提取修復(fù)201
8.3.2植物揮發(fā)修復(fù)201
8.3.3植物穩(wěn)定修復(fù)202
8.3.4植物代謝修復(fù)202
8.4聯(lián)合修復(fù)工程技術(shù)203
8.4.1污染物的根際修復(fù)203
8.4.2污染物的微生物電動修復(fù)204
8.4.3污染物的化學(xué)/物化生物聯(lián)合修復(fù)205
參考文獻(xiàn)206
第9章生物修復(fù)工程設(shè)計210
9.1場地特點211
9.1.1土壤中的污染物211
9.1.2土壤中的微生物212
9.1.3土壤特性212
9.1.4土壤的水文、地理、氣象、空間等特征和條件212
9.1.5有關(guān)法律法規(guī)213
9.2選擇修復(fù)技術(shù)路線213
9.3修復(fù)可行性研究213
9.3.1可行性研究的總體目標(biāo)213
9.3.2實驗設(shè)計214
9.3.3實驗方法217
9.4設(shè)計的修改218
9.5工程設(shè)計219
9.5.1原位生物修復(fù)的工程設(shè)計219
9.5.2異位生物修復(fù)設(shè)計224
9.6污染場地評估技術(shù)226
9.6.1污染場地環(huán)境風(fēng)險評估226
9.6.2污染場地修復(fù)效果評估228
9.6.3生物修復(fù)項目的評價和綜合管理228
參考文獻(xiàn)229
第四篇生物修復(fù)工程應(yīng)用
第10章生物修復(fù)技術(shù)的實際應(yīng)用231
10.1石油污染土壤和地下水的原位生物修復(fù)231
10.1.1石油污染物降解的影響因素232
10.1.2石油污染土壤和地下水原位生物修復(fù)方法及其應(yīng)用實例233
10.2含氯有機(jī)溶劑的自然生物修復(fù)255
10.3土壤中有機(jī)污染物的植物修復(fù)256
10.3.1有機(jī)污染物植物修復(fù)的定義及其類型256
10.3.2有機(jī)污染物植物修復(fù)應(yīng)用實例256
10.4重金屬污染土壤的植物修復(fù)257
10.4.1重金屬污染土壤植物修復(fù)的定義及其類型257
10.4.2重金屬污染土壤植物修復(fù)應(yīng)用實例258
參考文獻(xiàn)259