污染土壤生物修复理论基础与技术PDF电子书下载

1　绪论 1

1.1 土壤污染的现状和修复的紧迫性 1

1.2　生物修复的概念 2

1.3　生物修复工程技术体系 3

1.3.1　微生物修复技术 3

1.3.2　植物修复技术 4

1.4　生物修复研究进展 5

第一篇 土壤环境的性质、质量与典型污染物 8

2　土壤的性质和环境容量 8

2.1 土壤环境的物质组成与结构 8

2.1.1 土壤环境的物质组成 8

2.1.2 土壤结构与土壤环境结构 10

2.2　土壤的性质 11

2.2.1 土壤的吸附性 11

2.2.2　土壤的酸碱性 12

2.2.3　络合-螯合性 14

2.2.4　土壤环境中的氧化还原性 15

2.2.5 土壤微生物功能及其环境效应 16

2.2.6 土壤动物种类及其环境效应 17

2.3　土壤环境背景值 18

2.3.1 土壤环境背景值概述 18

2.3.2 土壤环境背景值的应用 20

2.4.1　土壤环境容量的概念 23

2.4　土壤环境容量 23

2.4.2 土壤环境容量的应用 26

2.5　环境污染对人体健康的危害 29

2.5.1 急性危害 29

2.5.2　慢性危害 30

2.5.3　远期危害 31

3　土壤环境质量和可持续利用 33

3.1 土壤污染的产生 33

3.1.1 土壤污染的途径 33

3.1.2　土壤污染物的种类 34

3.1.3 土壤污染的发生因素 35

3.1.4 土壤污染的影响和危害 37

3.2　土壤环境质量标准 38

3.2.1 土壤质量的定义与关键科学问题 38

3.2.2 土壤环境质量分类和标准分级 39

3.3 瑞典、日本等发达国家土壤污染防治与修复相关法规 40

3.3.1 瑞典污染土壤修复综合体系 40

3.3.2　新西兰污染土壤修复基准与标准 43

3.3.3 日本的土壤保护及其标准 45

3.4 土壤资源的可持续利用 46

3.4.1 土壤污染现状及引发的社会问题 47

3.4.2 土壤资源可持续利用的内涵 48

3.4.3 土壤资源可持续利用存在的障碍 50

3.4.4 实现土壤可持续利用的途径 52

3.4.5　加强土壤资源质量管理 53

4　土壤-植物系统污染物的化学行为及其生态效应 55

4.1 重金属在土壤中的化学行为及其生态效应 55

4.1.1 土壤理化性质与重金属的关系 55

4.1.2　重金属在土壤中的化学行为 57

4.1.3 土壤环境重金属污染的特征 58

4.1.4 土壤中重金属的生态效应 59

4.2.1 土壤-植物系统中重金属的种类和形态 61

4.2.2 重金属复合污染的生态效应 61

4.2 土壤-植物系统重金属复合污染 61

4.2.3 重金属之间的联合作用 63

4.2.4 交互作用的影响因素 65

4.3　重金属复合污染的表征 66

4.3.1　复合污染概念 66

4.3.2 复合污染的表征方法 66

4.4 重金属对土壤微生物的生态效应及其评价指标 69

4.4.1 重金属对微生物生物量和群落结构的影响 69

4.4.2 重金属对土壤微生物毒性的评价指标 72

4.5　根际环境重金属化学行为研究 74

4.6 土壤中有机污染物的化学行为及其生态效应 75

4.6.1 有机污染物在土壤中迁移转化实质 76

4.6.2 土壤中有机污染物的化学行为 77

4.7.1 农药的土壤化学行为 79

4.7　农药的土壤化学行为及其生态效应 79

4.7.2　农药对土壤产生的生态效应 82

4.8 除草剂的土壤化学行为及其生态效应 85

4.8.1 除草剂的土壤化学行为 85

4.8.2 除草剂对土壤产生的生态效应 90

4.8.3　部分除草剂种类及其污染实例 90

4.9 土壤中有机污染物-重金属的交互作用 92

4.9.1 有机污染物-重金属复合污染研究的重要性 92

4.9.2 有机污染物-重金属在土壤中交互作用的形式及其特点 92

5.1 有机污染物微生物降解概述 96

5.1.1 微生物摄取有机污染物的方式 96

5　有机污染土壤微生物修复 96

第二篇 生物修复的理论基础 96

5.1.2　微生物降解有机污染物的途径 97

5.1.3　共代谢 98

5.1.4 有机污染物的化学结构对微生物降解的影响 99

5.1.5 有机污染物微生物降解的条件 103

5.2　石油污染物的微生物降解 107

5.2.1　石油污染物 107

5.2.2 石油污染物的微生物降解 107

5.2.3 石油类物质在土壤中微生物降解的影响因素 109

5.2.4　微生物降解在修复石油污染土壤上的应用 110

5.3.1 农药对土壤的污染及其在土壤中的行为 111

5.3　农药的微生物降解 111

5.3.2　农药的微生物降解 112

5.3.3 农药污染土壤的微生物修复 113

5.4 多氯联苯的微生物降解 114

5.4.1　概述 114

5.4.2 多氯联苯的环境行为 115

5.4.3 多氯联苯的处理方法 117

5.4.4 多氯联苯的微生物降解 119

5.5 三氯乙烯的微生物降解 120

5.5.1 氯代烃污染与微生物降解 120

5.5.2　三氯乙烯的微生物降解作用 121

5.6.1 多环芳烃的性质及其在环境中的分布 123

5.6 多环芳烃类化合物的微生物降解 123

5.6.2 多环芳烃在环境中的微生物降解 124

5.6.3 多环芳烃污染土壤的微生物修复 126

5.7　五氯酚的微生物降解 128

5.7.1 五氯酚污染与降解 128

5.7.2　五氯酚微生物降解 128

6　植物修复理论基础 131

6.1　有机污染土壤植物修复理论基础 132

6.1.1　植物对有机物的吸收积累和代谢 132

6.1.2　根际对有机污染物降解的影响 132

6.2.3 重金属污染土壤植物修复 133

6.2.2 土壤中重金属形态分类 133

6.2　重金属污染土壤植物修复理论基础 133

6.2.1 土壤重金属来源 133

6.2.4　植物积累重金属的分子生物学机理 135

6.3　重金属超积累植物 136

6.3.1　超积累植物特征 136

6.3.2　超积累植物的来源和分布现状 136

6.3.3　超积累植物的局限性 139

6.3.4　超积累植物研究展望 139

6.4　环境条件对植物修复的影响 139

6.4.1 气候因子 139

6.4.2　土壤因子 140

7.1.1 土壤动物的类型及作用 142

7.1.2 土壤动物的生物指示作用 142

7　动物修复理论基础 142

7.1 土壤动物的生物指示作用 142

7.2 污染物对土壤动物的生态毒理作用 144

7.3 蚯蚓对污染土壤修复的理论基础 145

7.3.1　蚯蚓对土壤物理性质及过程的调节 145

7.3.2　蚯蚓对土壤化学性质及过程的调节 146

7.3.3 蚯蚓对土壤生物学性质及过程的调节 146

第三篇 生物修复工程技术、设计与应用 150

8　生物修复工程技术 150

8.1.1　概述 152

8.1　原位生物修复 152

8.1.2　原位生物修复的类型 153

8.1.3　原位生物修复的影响因子 153

8.2　异位生物修复 154

8.2.1 异位生物修复的主要类型 154

8.2.2 影响生物修复的因素 155

8.3　堆积法生物修复 156

8.3.1 堆积法的分类 157

8.3.2　针对有机污染的土壤堆积法应用 158

8.3.3　堆肥处理技术应用于有机污染土壤时的影响因素 160

8.3.4　堆肥法处理有机污染土壤展望 161

8.4　生物反应器 162

8.4.1 生物反应器概述 162

8.4.2 生物反应器工艺技术 162

8.5　根际修复 168

8.5.1　持久性有机污染物的根际修复 168

8.5.2　持久性有机污染物的根际研究方法 171

9　生物修复工程设计 173

9.1 场地特点 173

9.1.1 土壤中的污染物 173

9.2　选择修复技术路线 174

9.1.4 土壤的地理、水文、气象、空间等特征和条件 174

9.1.5　有关法律法规 174

9.1.3 土壤特性 174

9.1.2 土壤中的微生物 174

9.3　修复可行性研究 175

9.3.1 可行性研究的总体目标 175

9.3.2　试验设计 176

9.3.3　试验方法 179

9.4　设计的修改 180

9.5 工程设计 181

9.5.1　原位生物修复的工程设计 181

9.5.2　异位生物修复设计 185

9.6 生物修复项目的评价和综合管理 188

10.1.1 石油污染物降解的影响因素 190

10.1 石油污染土壤和地下水的原位生物修复 190

10　生物修复技术的应用 190

10.1.2 石油污染土壤和地下水原位生物修复方法及其应用 191

10.2　含氯有机溶剂的自然生物修复 193

10.2.1 含氯有机溶剂的危害 193

10.2.2　含氯有机溶剂自然生物修复应用实例 194

10.3　土壤中有机污染物的植物修复 195

10.3.1 有机污染物植物修复的定义及其类型 195

10.3.2 有机污染物植物修复应用实例 195

10.4 重金属污染土壤的植物修复 196

10.4.1 重金属污染土壤植物修复的定义及其类型 196

10.4.2 重金属污染土壤植物修复应用实例 196

参考文献 199