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编辑推荐

适读人群 ：本书可供从事土壤污染控制与修复等领域的工程技术人员、科研人员和管理人员参考，也供高等学校相关专业师生参阅。
土壤污染已成为限制中国农产品国际贸易和社会经济可持续发展的重大障碍之一，污染土壤迫切需要修复与治理。
污染土壤生物修复是当今环境保护领域技术发展的热点领域，也是较具挑战的研究方向之一。目前，中国的生物修复处于刚刚起步阶段。在过去的十几年中，研究主要是跟踪国际生物修复技术的发展。随着人们对土壤污染治理要求的提高，国家各项法律与制度的日臻完善，国家和企业对污染治理投入的增加，估计在今后的10~30年内中国生物修复技术研究水平将会有很大的提高，并能在实际生产中得到广泛的应用。
考虑到不同知识背景读者的需要，本书从土壤的性质、质量和典型土壤污染物的化学行为及生态效应的基本知识入手，介绍了污染土壤微生物修复、植物修复和动物修复的基本原理，生物修复工程技术、工程设计和项目管理以及生物修复技术工程应用实际案例，以使读者对污染土壤生物修复的原理、发展和技术应用有较为明晰和透彻的了解，为从事该领域工作的工程技术人员、科研人员和管理人员提供技术示范和借鉴，也为高等学校相关专业的师生提供参考资料。

内容简介

本书共分10章，论述了土壤的性质和环境容量、土壤污染与可持续利用、典型污染物在土壤环境中的化学行为及其生态效应、污染土壤微生物修复原理、植物修复原理、动物修复原理、生物修复工程技术、生物修复工程设计和项目管理以及生物修复技术工程应用案例。
本书强调理论联系实际，从土壤环境功能与典型污染物的化学行为和生物修复原理(理论基础)、技术(工程技术与设计)以及应用(工程实例)三个方面进行了探讨，在介绍基本原理和主要内容的基础上，适当地反映了污染土壤生物修复领域新研究成果和进展状况，可供从事土壤污染控制与修复等领域的工程技术人员、科研人员和管理人员参考，也供高等学校相关专业师生参阅。

作者简介

李法云：辽宁石油化工大学生态环境研究院院长、教授，湖南农业大学土肥资源高效利用国家工程中心兼职教授，兼任中国环境科学学会环境规划专业委员会委员；中国自然资源学会资源循环利用专业委员会副秘书长；辽宁省环境科学学会常务理事；辽宁省环境科学学会循环经济专业委员会委员、沈阳市环境突发事件应急专家委员会委员；《气象与环境学报》编辑委员会委员；《辽宁大学》（自然科学版）编辑委员会委员。2001年被评为辽宁省教育厅青年骨干教师，2004年入选入选辽宁省百千万人才工程（百人层次）；2006年别评为辽宁大学本科教师和“三育人”先进个人；2009年入选辽宁省高层次专家库成员。
主要从事环境修复技术、污染生态学及区域生态安全调控等方面的研究工作，在国内外学术期刊发表论文80余篇，出版学术著作6部，获得国家发明专利5项。有关污染土壤环境植物修复研究成果先后获得辽宁省科技进步二等奖（2005）、中国环境科学学会第五届青年科技奖（2005）；化学融雪剂对城市生态环境的影响与防治、区域水环境承载力分析、焦化废水生物强化处理等研究成果分别获辽宁省科技进步三等奖（2008、2009、2010）；环境学科可持续发展能力构建研究成果获辽宁省教学成果二等奖（2011）。

目录

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
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
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
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�驳缍�修复204
8.4.3污染物的化学/物化�采�物联合修复205
参考文献206
第9章生物修复工程设计210
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
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

前言/序言

土壤是人类赖以生存的物质基础，是人类不可缺少、不可再生的自然资源，也是人类环境的重要组成部分。土壤污染对人类的危害性极大，它不仅直接导致粮食的减产，而且通过食物链影响人体健康。此外，土壤中的污染物通过地下水的污染以及污染物的转移构成对人类生存环境多个层面上的不良胁迫和危害。
20世纪60年代，从发达国家如荷兰、美国，因为化学废弃物的倾倒导致严重的土壤污染开始至今，土壤污染问题已遍及世界五大洲，主要集中在欧洲，其次是亚洲和美洲。在中国，随着工农业生产和乡镇企业及农村城镇化的迅速发展，土壤环境污染问题已越来越严重！中国国家环境保护部和国土资源部于2014年5月联合发布的《全国土壤污染状况调查公报》表明，全国土壤环境状况总体不容乐观，土壤污染总的标率为16.1%，其中耕地的标率达到19.4%，总体上以无机污染为主，无机污染物标点位数占全部标点位的82.8%。其中，城市和工业场地污染严重，重金属矿区问题突出，尤以土壤重金属镉污染问题为突出。此外，区域性和流域性污染态势恶化，高强度人为活动地区的土壤环境复合污染问题尤为严峻。土壤环境质量直接关系到农产品的安全。中国由于土壤污染每年生产的重金属污染粮食多达1��2×107t；全国出产的主要农产品中，农药残留标率高达16%～20%，PAHs标率高达20%以上。在许多重点地区，土壤及地下水污染已经导致癌症等疾病的发病率和死亡率明显高于没有污染的对照区数倍到十多倍。土壤污染已成为限制中国农产品国际贸易和社会经济可持续发展的重大障碍之一，污染土壤迫切需要修复与治理。2016年5月，国务院正式颁布《土壤污染防治行动计划（国发［2016］31号）》，这是中国土壤修复事业发展的重要里程碑。
污染土壤生物修复是当今环境保护领域技术发展的热点领域，也是挑战的研究方向之一。目前，中国的生物修复处于刚刚起步阶段。在过去的十几年中，研究主要是跟踪国际生物修复技术的发展。随着人们对土壤污染治理要求的提高，国家各项法律与制度的日臻完善，国家和企业对污染治理投入的增加，估计在今后的10～30年内，中国生物修复技术研究水平将会有很大的提高，并能在实际生产中得到广泛的应用。
考虑到不同知识背景读者的需要，本书从土壤的性质、质量和典型土壤污染物的化学行为及生态效应的基本知识入手，介绍了污染土壤微生物修复、植物修复和动物修复的基本原理，生物修复工程技术、工程设计和项目管理以及生物修复技术工程应用案例，以使读者对污染土壤生物修复的原理、发展和技术应用有较为明晰和透彻的了解。本书是在国家自然科学基金项目(41571464、30570342、29807002)与辽宁省高等学校人才支持计划(A类)部分研究成果的基础上，参考了大量的国内外文献，并注意适当反映污染土壤生物修复的新进展。在写作过程中，引用了参考文献的部分图表和实例资料，在此对所有作者表示感谢。
本书主要由李法云、吴龙华、范志平编著。具体分工如下：第1章由李法云、魏小娜、范志平、王道涵编著；第2章、第3章、第4章由曲向荣、李法云、魏小娜编著；第5章由薛南冬、李法云编著；第6章由吴龙华、孙小峰、王科、李法云编著；第7章由李法云、王道涵、范志平、王艳杰编著；第8章由吴龙华、丁克强、邢维芹、李法云编著；第9章由曾清如、刘强、荣湘民、李法云、魏小娜编著；第10章由铁柏清、吴龙华、李法云、孙小峰、魏小娜、郭橙、涂志华编著。书中图由李法云绘制，全书后由李法云、魏小娜统稿。
本书在编著过程中，得到辽宁石油化工大学生态环境研究院、土壤肥料资源高效利用国家工程实验室（湖南农业大学）、中国科学院南京土壤研究所、石油化工过程运行优化与节能技术国家地方联合工程实验室、北京林业大学、哈尔滨工业大学、辽宁大学、中国科学院生态环境研究中心、沈阳工业大学、辽宁工程技术大学等单位有关领导和专家的指导和帮助。在出版过程中，得到了化学工业出版社的大力协作与支持，在此一并谢忱。
限于编著者水平和学识，书中难免有欠缺和不妥之处，我们殷切希望广大读者和有关专家对本书提出批评指正，在此表示诚挚的谢意。

编著者
2016年6月

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