第1章 绪论 1
1.1 土壤污染现状与修复的紧迫性 1
1.2 生物修复的概念 3
1.3 生物修复工程技术体系 4
1.3.1 微生物修复技术 4
1.3.2 植物修复技术 5
1.3.3 生物联合修复技术 5
1.4 生物修复研究进展 7
参考文献 9
第一篇 土壤环境的性质、质量与典型污染物 11
第2章 土壤的性质和环境容量 11
2.1 土壤环境的物质组成与结构 11
2.1.1 土壤环境的物质组成 11
2.1.2 土壤结构与土壤环境结构 13
2.2 土壤的性质 14
2.2.1 土壤的吸附性 14
2.2.2 土壤的酸碱性 17
2.2.3 络合-螯合性 19
2.2.4 土壤环境中的氧化还原性 20
2.2.5 土壤微生物功能及其环境效应 21
2.2.6 土壤动物种类及其环境效应 25
2.3 土壤环境背景值 26
2.3.1 土壤环境背景值概述 26
2.3.2 土壤环境背景值的应用 29
2.4 土壤环境容量 33
2.4.1 土壤环境容量的概念 33
2.4.2 土壤环境容量的应用 36
2.5 环境污染对人体健康的危害 39
2.5.1 急性危害 39
2.5.2 慢性危害 41
2.5.3 远期危害 41
参考文献 43
第3章 土壤污染与可持续利用 45
3.1 土壤污染的产生 45
3.1.1 土壤污染物的种类 45
3.1.2 污染物进入土壤的途径 47
3.1.3 土壤污染的发生因素 47
3.1.4 土壤污染的影响和危害 49
3.2 土壤环境质量标准 50
3.2.1 土壤质量的定义与关键科学问题 50
3.2.2 中国土壤环境质量分类和标准分级 51
3.3 国内外土壤污染防治与修复相关法规 52
3.3.1 美国 52
3.3.2 英国 54
3.3.3 荷兰 54
3.3.4 加拿大 55
3.3.5 瑞典 55
3.3.6 新西兰 58
3.3.7 日本 60
3.3.8 中国 61
3.4 土壤资源的可持续利用 62
3.4.1 土壤污染现状及引发的社会问题 63
3.4.2 土壤资源可持续利用的内涵 65
3.4.3 土壤资源可持续利用存在的障碍 66
3.4.4 实现土壤可持续利用的途径 68
3.4.5 加强土壤资源质量管理 69
参考文献 71
第4章 污染物在土壤环境中的化学行为及其生态效应 73
4.1 重金属在土壤中的化学行为及其生态效应 73
4.1.1 土壤重金属来源及其危害 73
4.1.2 土壤理化性质与重金属的关系 73
4.1.3 重金属在土壤中的化学行为 75
4.1.4 土壤环境重金属污染的特征 78
4.1.5 土壤中重金属的生态效应 79
4.1.6 有毒重金属在土壤中的迁移转化及其危害 81
4.2 土壤中有机污染物的化学行为及其生态效应 82
4.2.1 有机污染物在土壤中迁移转化 83
4.2.2 土壤中有机污染物的化学行为 84
4.2.3 典型有机污染物在土壤中的化学行为及其生态效应 86
4.3 重金属复合污染 112
4.3.1 土壤中重金属的种类和形态 112
4.3.2 重金属复合污染的表征 112
4.3.3 重金属复合污染的生态效应 115
4.3.4 重金属之间的联合作用 117
4.3.5 交互作用的影响因素 119
4.4 有机污染物-重金属复合污染 120
4.4.1 有机污染物-重金属复合污染研究的重要性 120
4.4.2 有机污染物-重金属在土壤中交互作用的形式及其特点 120
参考文献 122
第二篇 生物修复的原理 126
第5章 有机污染物微生物修复 126
5.1 有机污染物微生物降解概述 126
5.1.1 微生物摄取有机污染物的方式 126
5.1.2 微生物降解有机污染物的途径 127
5.1.3 共代谢 128
5.1.4 有机污染物的化学结构对微生物降解的影响 130
5.1.5 有机污染物微生物降解的条件 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过程 139
5.2.2 石油类物质在土壤中微生物降解的影响因素 141
5.2.3 微生物降解在修复石油污染土壤上的应用 142
5.3 农药的微生物降解 143
5.3.1 降解农药的微生物 144
5.3.2 农药污染土壤的微生物修复 145
5.4 多氯联苯的微生物降解 146
5.4.1 多氯联苯的处理方法 146
5.4.2 多氯联苯的微生物降解 149
5.5 三氯乙烯的微生物降解 150
5.5.1 氯代烃污染与微生物降解 150
5.5.2 三氯乙烯的微生物降解作用 150
5.6 多环芳烃类化合物的微生物降解 153
5.6.1 多环芳烃在环境中的微生物降解 153
5.6.2 多环芳烃污染土壤的微生物修复 155
5.7 五氯酚的微生物降解 156
参考文献 158
第6章 植物修复原理 161
6.1 有机污染物植物修复原理 162
6.1.1 植物对有机物的吸收积累和代谢 162
6.1.2 根际对有机污染物降解的影响 163
6.2 重金属污染土壤植物修复原理 163
6.2.1 重金属污染土壤植物修复 163
6.2.2 植物积累重金属的分子生物学机理 165
6.3 重金属超积累植物 166
6.3.1 超积累植物特征 166
6.3.2 超积累植物的来源和分布现状 166
6.3.3 超积累植物的局限性 169
6.3.4 超积累植物研究展望 169
6.4 环境条件对植物修复的影响 169
6.4.1 气候因子 170
6.4.2 土壤因子 170
参考文献 172
第7章 动物修复原理 174
7.1 土壤动物的生物指示作用 174
7.1.1 土壤动物的类型及作用 174
7.1.2 土壤动物的生物指示作用 175
7.2 污染物对土壤动物的生态毒理作用 176
7.3 蚯蚓对污染土壤修复的原理 178
7.3.1 蚯蚓对土壤物理性质及过程的调节 178
7.3.2 蚯蚓对土壤化学性质及过程的调节 178
7.3.3 蚯蚓对土壤生物学性质及过程的调节 179
参考文献 180
第三篇 生物修复工程技术 182
第8章 生物修复工程技术 182
8.1 概述 182
8.1.1 生物修复的特点 182
8.1.2 生物修复的方法 183
8.1.3 生物修复的可行性 187
8.1.4 植物修复过程中修复植物的处置 188
8.2 微生物修复工程技术 189
8.2.1 堆积法 189
8.2.2 生物反应器 195
8.3 植物修复工程技术 201
8.3.1 植物提取修复 201
8.3.2 植物挥发修复 201
8.3.3 植物稳定修复 202
8.3.4 植物代谢修复 202
8.4 联合修复工程技术 203
8.4.1 污染物的根际修复 203
8.4.2 污染物的微生物-电动修复 204
8.4.3 污染物的化学／物化-生物联合修复 205
参考文献 206
第9章 生物修复工程设计 211
9.1 场地特点 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、气象、空间等特征和条件 212
9.1.5 有关法律法规 213
9.2 选择修复技术路线 213
9.3 修复可行性研究 213
9.3.1 可行性研究的总体目标 213
9.3.2 实验设计 214
9.3.3 实验方法 217
9.4 设计的修改 218
9.5 工程设计 219
9.5.1 原位生物修复的工程设计 219
9.5.2 异位生物修复设计 224
9.6 污染场地评估技术 226
9.6.1 污染场地环境风险评估 226
9.6.2 污染场地修复效果评估 228
9.6.3 生物修复项目的评价和综合管理 228
参考文献 229
第四篇 生物修复工程应用 231
第10章 生物修复技术的实际应用 231
10.1 石油污染土壤和地下水的原位生物修复 231
10.1.1 石油污染物降解的影响因素 232
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实例 233
10.2 含氯有机溶剂的自然生物修复 255
10.3 土壤中有机污染物的植物修复 256
10.3.1 有机污染物植物修复的定义及其类型 256
10.3.2 有机污染物植物修复应用实例 256
10.4 重金属污染土壤的植物修复 257
10.4.1 重金属污染土壤植物修复的定义及其类型 257
10.4.2 重金属污染土壤植物修复应用实例 258
参考文献 259