第一篇 土壤环境篇 3
第一章 土壤环境 3
第一节 土壤环境的重要性 3
一、土壤环境的功能 3
二、土壤环境生物化学循环对人类的影响 5
第二节 土壤环境的形成和物质组成 6
一、土壤环境的形成 6
二、土壤环境的物质组成 8
第三节 土壤环境的性质 14
一、土壤环境的物理性质 14
二、土壤环境的化学性质 18
第四节 土壤环境物质循环与能量转换 21
一、土壤生态系统 21
二、土壤环境的物质循环 25
三、土壤环境的能量转换 28
第二章 土壤环境污染概况 33
第一节 土壤环境污染 33
一、土壤环境污染的影响因素 33
二、我国土壤环境污染现状 36
第二节 土壤环境污染物与污染源 38
一、土壤环境污染物 38
二、土壤环境污染源 40
第三节 土壤环境背景值和环境容量 42
一、土壤环境背景值 42
二、土壤环境容量 46
三、土壤环境的自净作用 47
第四节 土壤环境污染类型及其特征 49
一、根据污染物划分 50
二、根据污染途径划分 51
第五节 土壤环境污染的危害 53
一、土壤污染对农业的危害 53
二、土壤环境污染与人类健康 53
第三章 典型土壤环境污染 55
第一节 土壤环境重金属污染 55
一、土壤环境中的重金属 55
二、土壤环境重金属污染特点 60
三、常见的有害重金属元素污染 62
第二节 土壤环境营养物质污染 72
一、土壤环境的化肥污染 72
二、土壤环境氮污染 74
三、土壤环境磷污染 77
第三节 土壤环境有机污染 79
一、土壤环境化学农药污染 79
二、土壤环境石油污染 86
三、持久性有机污染物 88
第四节 土壤环境生物污染 94
一、土壤环境生物污染概述 94
二、土壤中病原体的来源及危害 96
三、蔬菜的生物污染 97
四、土壤环境生物污染的防治 99
第五节 土壤环境的其他污染 99
一、土壤环境放射污染 99
二、土壤环境的氟污染 107
第四章 土壤环境污染监测和评价 109
第一节 土壤环境监测 109
一、土壤环境监测的主要指标 109
二、土壤环境监测的主要方法 110
第二节 土壤环境质量评价、影响评价和风险评价 113
一、概述 113
二、土壤环境质量评价 113
三、土壤环境影响评价 124
四、土壤环境风险评价 128
五、土壤环境风险管理 132
六、土壤环境风险评价的展望 132
案例分析 垃圾填埋区周边土壤的污染状况分析 134
问题与讨论 137
第二篇 土壤污染动力学篇 141
第五章 土壤环境中水的运移与循环 141
第一节 土壤环境水循环 141
一、土壤水的存在状态 141
二、土壤水循环 144
第二节 土壤水的能态与运动状态 145
一、土壤水的能量状态 145
二、土壤水的运动状态 149
第三节 土壤水动力学模拟 152
一、饱和流的达西定律 152
二、非饱和流的达西定律 155
三、非饱和土壤水运动的基本方程 157
四、基本方程的各种形式 159
五、基本方程的定解条件 167
六、土壤水运动模型实例 168
第六章 土壤环境中的溶质运移 171
第一节 土壤溶质运移现象 171
一、混合置换的定义 172
二、土壤中的混合置换与溶质运移 172
第二节 土壤溶质运移机理 175
一、对流 175
二、扩散 176
三、机械弥散 177
四、水动力弥散 177
第三节 土壤溶质运移模型 178
一、溶质运移模型分类 178
二、定解条件 183
三、土壤溶质运移模型举例 184
第七章 土壤环境化学动力学过程模拟 187
第一节 土壤环境化学过程概述 187
第二节 土壤化学动力学基础 188
一、描述土壤化学过程的常用类型方程 188
二、化学反应动力学方程 189
三、土壤化学动力学研究方法的选择 191
第三节 主要土壤溶质化学过程的动力学 192
一、土壤吸附反应动力学 192
二、土壤离子交换反应动力学 195
三、土壤中矿物溶解过程动力学 199
四、土壤溶质的生物化学过程 202
第八章 土壤环境中污染物的迁移转化模拟 204
第一节 土壤环境中重金属和微量元素的迁移转化过程模拟 204
一、重金属元素在土壤中的迁移转化 204
二、土壤环境中氟的迁移与累积 210
三、重金属离子的迁移转换过程模拟 212
第二节 土壤环境中营养型元素的迁移转化过程模拟 213
一、氮循环及氮转化机理 213
二、土壤-作物系统中氮迁移转化运动方程 218
三、磷在土壤环境中的迁移转化 233
第三节 土壤环境中有机物的迁移转化过程模拟 247
一、化学农药在土壤环境中的迁移、降解和残留 247
二、农药在土壤中的降解模式 248
三、石油烃类在土壤中的迁移降解机理 251
案例分析 土壤环境中石油烃类物质的迁移转化模型 256
问题与讨论 258
第三篇 土壤污染修复篇 261
第九章 土壤污染修复技术概述 261
第一节 物理修复技术 262
一、物理分离修复技术 262
二、改土法 263
三、电动修复 264
四、热处理法 266
五、冰冻法 267
第二节 化学修复技术 268
一、溶剂浸提技术 268
二、化学氧化技术 269
三、土壤改良技术 269
四、固定／稳定化技术 271
第三节 植物修复技术 272
一、植物吸收土壤中重金属及解毒机理 272
二、植物修复技术的概念及发展 274
三、超累积植物 276
四、植物修复的优缺点 277
第四节 微生物修复技术 279
一、概述 279
二、原位微生物降解 284
三、异位生物修复 286
四、微生物修复尚需解决的问题及发展前景 288
第十章 重金属污染修复与防治 289
第一节 植物修复 290
一、植物修复强化技术 290
二、应用实例 296
第二节 化学淋洗修复技术 297
一、化学淋洗修复技术 297
二、应用实例 298
第三节 固定／稳定化修复技术 299
一、固定／稳定化修复技术基础 299
二、应用实例 300
第四节 电动修复技术 301
一、电动修复技术基础 301
二、应用实例 302
第五节 土壤性能改良技术 303
一、调节土壤电位 303
二、施用改良剂 304
三、应用实例 305
第六节 微生物修复技术 306
一、概述 306
二、微生物基因技术 307
第十一章 土壤营养元素污染修复与防治 308
第一节 氮污染修复与防治 309
一、土壤氮污染修复 309
二、施肥引起的氮污染防治 311
三、畜禽粪便引起的氮污染防治 312
四、污灌引起的氮污染防治 313
第二节 磷污染修复与防治 314
一、土壤磷污染修复 314
二、磷肥导致磷污染的防治 315
三、畜禽粪便引起的磷污染防治与修复 317
第十二章 有机物污染修复与防治 319
第一节 生物通风 319
一、生物通风技术概述 320
二、处理工艺 320
三、生物通风影响因素和强化技术 322
四、设计标准 323
五、应用实例 325
第二节 堆肥法修复技术 327
一、堆肥法概述 327
二、堆肥法的程序 329
三、堆肥系统分类 330
四、堆肥影响因素 332
五、应用实例 334
第三节 原位冲洗法 339
一、原位冲洗法概述 339
二、原位冲洗法修复实例 340
第四节 生物反应器法 345
一、生物反应器概述 345
二、生物反应器的优缺点 346
三、生物反应器的应用 346
第五节 光化学降解技术 352
一、光化学降解技术概述 352
二、土壤中农药光化学降解作用 353
三、影响农药光化学降解的土壤因素 354
四、光化学降解法的应用 355
第六节 白腐真菌在土壤污染治理中的应用 356
一、白腐真菌及其降解能力 356
二、白腐真菌的降解机理 357
三、白腐真菌技术的优点 358
四、白腐真菌降解技术的应用 359
案例分析 电动力学技术修复污染土壤 361
问题与讨论 363
参考文献 364