有机污染土壤的修复机制与技术发展 [Remediation Mechanism and Technological Development of Toxic Organic Substance Pol epub pdf mobi txt 电子书 下载 2024

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内容简介

　　《有机污染土壤的修复机制与技术发展》是作者近20年来开展有机氯农药、持久性有机污染物、石油、农膜及化学武器等污染土壤及场地的物理修复、化学修复、生物修复和联合修复的理论、方法和技术研究工作的全面总结。重点介绍了滴滴涕、多氯联苯、多环芳烃、石油、酞酸酯、二苯砷酸等单一或复合污染土壤的修复机制与技术发展，包括低温等离子体氧化、光催化分解、络合蒸发浓缩、芬顿氧化、植物吸收、微生物降解、植物-微生物联合及物化-生物联合等修复研究进展。此外，还介绍了多孔炭、改性膨润土和纤维吸附材料等修复剂的研制及应用方面的新认识、新资源、新方法和新产品。提出了既能提高土壤肥力、又能净化土壤污染的豆科植物-根瘤菌共生联合生物修复新途径。这些研究成果对发展有机污染土壤的绿色可持续修复原理与技术、推动土壤修复学和修复土壤学建设具有重要的理论和实践指导价值。

内页插图

目录

序言
前言
第一篇 多氯联苯污染土壤的修复机制与技术发展
第一章 多氯联苯污染土壤的植物修复 3
第一节 多氯联苯污染土壤的豆科植物单作修复 3
第二节 多氯联苯污染土壤的豆科-禾本科植物协同修复 9
第三节 多氯联苯与重金属复合污染土壤的多植物协同修复 15
参考文献 21
第二章 多氯联苯污染土壤的微生物修复 24
第一节 多氯联苯污染土壤的生物刺激修复效应与机理 24
第二节 多氯联苯降解菌的分离鉴定及其降解修复作用 30
第三节 中华苜蓿根瘤菌对多氯联苯的生物强化修复效应与机理 37
第四节 中华苜蓿根瘤菌制剂对多氯联苯污染土壤的微生物修复 41
第五节 紫云英根瘤菌对多氯联苯的生物强化修复效应与机理 43
第六节 土壤中联苯降解菌基因的克隆与多样性分析 48
参考文献 50
第三章 多氯联苯污染土壤的植物-微生物联合修复 52
第一节 紫花苜蓿-根瘤菌共生体修复 52
第二节 紫花苜蓿-根瘤菌-菌根真菌双接种修复 69
第三节 紫云英-根瘤菌共生体修复 78
参考文献 80
第四章 多氯联苯污染土壤的农艺强化与原位生态调控修复 83
第一节 农艺强化调控修复 83
第二节 原位生态调控修复 89
参考文献 94
第五章 多氯联苯污染土壤的物理化学修复 96
第一节 芬顿氧化修复 96
第二节 低温等离子体氧化修复 100
第三节 络合蒸发修复 105
参考文献 108
第二篇 多环芳烃污染土壤的修复机制与技术发展
第六章 多环芳烃污染土壤的植物修复 111
第一节 不同豆科与禾本科植物对多环芳烃污染土壤的修复潜力比较 111
第二节 禾本科植物黑麦草对多环芳烃的修复效应 113
第三节 豆科植物单作修复 125
第四节 植物吸取修复多环芳烃污染土壤的机理 132
参考文献 134
第七章 多环芳烃污染土壤的微生物修复 136
第一节 生物刺激修复 136
第二节 细菌强化修复 154
第三节 真菌强化修复 167
第四节 菌群强化修复 184
参考文献 192
第八章 多环芳烃污染土壤的植物-微生物联合修复 195
第一节 紫花苜蓿-根瘤菌共生体修复 195
第二节 紫花苜蓿-菌根真菌联合修复 198
第三节 紫花苜蓿-根瘤菌-菌根真菌双接种修复 203
第四节 植物-菌群联合修复 207
参考文献 209
第九章 多环芳烃污染场地的物化修复 210
第一节 甲基-β-环糊精强化微生物异位增效洗脱 210
第二节 低温等离子体氧化修复 217
参考文献 224
第三篇 石油污染土壤的修复机制与技术发展
第十章 石油污染土壤的微生物修复 229
第一节 产表面活性剂菌株的分离鉴定及其石油洗脱效果 229
第二节 石油降解菌群的富集及其对石油的分解作用 237
参考文献 242
第十一章 石油污染土壤的植物-微生物联合修复 244
第一节 植物根际促生菌的筛选及其强化植物修复 244
第二节 产表面活性剂菌株及其强化植物修复 246
第三节 石油降解菌剂与植物联合修复 250
参考文献 253
第十二章 石油污染场地的异位生物修复 254
第一节 含油污泥的预制床修复 254
第二节 预制床修复后含油污泥的植物修复 258
第三节 含油污泥的生物堆修复 262
参考文献 265
第四篇 二苯砷酸污染土壤的修复机制与技术发展
第十三章 二苯砷酸污染土壤的二氧化钛光催化修复 269
第一节 二氧化钛对土壤中二苯砷酸的吸附-解吸与降解动力学的影响 269
第二节 二氧化钛光催化降解二苯砷酸污染土壤的**方法筛选 272
第三节 土壤性质对二氧化钛光催化降解二苯砷酸的影响 273
参考文献 278
第十四章 二氧化钛光催化降解二苯砷酸的机制 280
第一节 二氧化钛光催化降解二苯砷酸的非均相反应动力学 280
第二节 离子强度及pH对二苯砷酸光催化降解动力学的影响 282
第三节 溶解氧对二苯砷酸光催化降解动力学的影响 283
第四节 活性氧基团在二苯砷酸光催化降解中的作用 284
第五节 二氧化钛光催化降解二苯砷酸中间产物的鉴定及降解途径 284
参考文献 290
第十五章 二苯砷酸污染土壤的芬顿与类芬顿氧化修复 292
第一节 芬顿与类芬顿氧化修复效率及其影响因素 292
第二节 二苯砷酸的芬顿与类芬顿氧化降解产物 295
参考文献 298
第十六章 二苯砷酸污染土壤的植物修复 299
第一节 修复后土壤中二苯砷酸含量变化 299
第二节 土壤溶液中二苯砷酸含量变化 300
第三节 土壤中无机砷含量变化 301
参考文献 303
第五篇 酞酸酯污染土壤的生物修复机制与技术发展
第十七章 酞酸酯污染土壤的植物修复 307
第一节 土壤中的酞酸酯组成和含量 307
第二节 植物组织中酞酸酯组成与含量变化 308
第三节 植物富集系数、转运系数和植物吸取修复效率 311
第四节 植物修复对土壤微生物群落多样性的影响 314
参考文献 316
第十八章 酞酸酯污染土壤的微生物修复 317
第一节 酞酸酯降解菌的筛选鉴定及其降解特性 317
第二节 酞酸酯污染土壤的微生物修复效应 318
参考文献 320
第六篇 滴滴涕污染土壤的低温等离子体氧化修复
第十九章 反应釜式低温等离子体氧化修复技术 323
第一节 反应釜式低温等离子体设备的设计研发 323
第二节 反应釜式低温等离子体对滴滴涕污染土壤的修复技术参数优化 324
参考文献 329
第二十章 转盘式低温等离子体氧化修复 331
第一节 转盘式低温等离子体设备的设计研发 331
第二节 转盘式低温等离子体对滴滴涕污染土壤的修复效果 333
参考文献 335
第七篇 修复剂的研制与应用
第二十一章 多孔炭材料的研制与应用 339
第一节 多孔炭材料的制备方法及其表征 339
第二节 多孔炭材料对偶氮染料的吸附动力学 345
参考文献 355
第二十二章 改性膨润土的研制与应用 358
第一节 膨润土及改性膨润土的制备与表征 358
第二节 膨润土及改性膨润土在含重金属废水处理中的应用 361
第三节 膨润土及改性膨润土在含抗生素废水处理中的应用 371
参考文献 377
第二十三章 颗粒状纤维吸附材料的研制与应用 378
第一节 天然纤维材料对抗生素废水的吸附作用 378
第二节 改性纤维材料对抗生素废水的吸附作用 382
第三节 固定化颗粒吸附剂对抗生素废水的吸附作用 387
参考文献 396

前言/序言

　　土壤污染是一个全球性环境问题，可以发生在农用地，也可以出现在建设用地，还可以存在于矿区和油田。早在20世纪70年代，世界上工业先进、农业发达的国家就开始调查研究工业场地和农业土壤的污染问题，寻找其解决的技术途径。在同一时期，我国进行了污灌区农田土壤污染与防治研究，开启了土壤环境保护工作。进入20世纪80年代，我国在土壤有机氯农药和砷、铬等重金属污染及其控制研究上取得了明显进展；90年代初，基于第二次全国土壤调查数据确定了土壤环境背景值，揭示了其区域分异性，并于1995年首次颁布了土壤环境质量标准，为全国土壤污染防治与环境保护奠定了新基础。至90年代末，土壤重金属、农药、石油污染的微观机制和物化控制、微生物转化技术研究取得了新进展，重金属污染土壤的植物修复研究在我国起步。2000年10月在杭州召开了第一届“Intemational Conference of Soil Remediation”，标志着我国土壤修复科学、技术、工程和管理研究与发展序幕的全方位拉开。迈入新世纪后，我国土壤污染与修复工作得到进一步重视。科技部、国家自然科学基金委员会、中国科学院等相继部署了土壤污染与控制修复科技研究项目；2001年，污染土壤修复技术与大气、水环境控制技术同步纳入国家“863”计划。2006年，环保部和国土资源部首次联合开展了全国土壤污染调查与防治专项工作，2014年，两部委联合发布的《全国土壤污染状况调查公报》明确指出，全国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染较重，耕地土壤环境质量堪忧，工矿业废弃地土壤环境问题突出。土壤污染防治与修复成为国家环境治理和生态文明建设的重大现实需求。土壤修复的基础研究、技术研发、监管支撑和产业发展已是新时期我国土壤环境保护的重要任务。
　　恰逢其时，我应聘了1997年度中国科学院“百人计划”，于1998年回国，在南京土壤研究所开辟了土壤污染与修复研究方向。近20年来，在国家、地方和国际合作项目资助下和各方支持下，率领研究团队，系统研究了在我国经济快速发展过程中不同区域和不同土地利用方式下土壤重金属和有机污染规律，建立了土壤污染诊断、风险评估、基准与标准制定方法，发展了土壤污染的风险管理和修复技术，提出了“土壤修复”学科。“土壤污染与修复理论和实践研究丛书”就是这些研究工作及其进展的系统总结，丛书共分四册，分别为《-土壤污染特征、过程与有效性》、《土壤污染毒性、基准与风险管理》、《重金属污染土壤的修复机制与技术发展》和《有机污染土壤的修复机制与技术发展》。希望该丛书的出版有助于全国各地“土壤污染防治行动计划”的设计与实施，有益于我国土壤污染与修复的创新研究和产业化发展。
　　本著作为第四册，重点介绍了有机氯农药（滴滴涕）、持久性有机污染物（多氯联苯、多环芳烃）、石油（石油烃、油泥）、农膜（酞酸酯）及化学武器（二苯砷酸）等单一或复合污染土壤的修复机制与技术发展，包括低温等离子体氧化、光催化分解、络合蒸发浓缩、芬顿氧化、植物吸收、微生物降解、植物一微生物联合及物化一生物联合修复等研究进展。此外，还介绍了多孔炭、改性膨润土和纤维吸附材料等修复剂的研制及应用方面的新认识、新资源、新方法和新产品。提出了既能提高土壤肥力、又能净化土壤有机污染的豆科植物一根瘤菌共生联合生物修复新途径。这些研究成果对发展有机污染土壤的绿色可持续修复原理与技术、推动土壤修复学和修复土壤学建设具有重要的理论和实践指导价值。全书共分七篇。第一篇介绍多氯联苯污染土壤的修复机制与技术发展，共分五章：第一章多氯联苯污染土壤的植物修复，第二章多氯联苯污染土壤的微生物修复，第三章多氯联苯污染土壤的植物一微生物联合修复，第四章多氯联苯污染土壤的农艺强化与原位生态调控修复，第五章多氯联苯污染土壤的物理化学修复。第二篇介绍多环芳烃污染土壤的修复机制与技术发展，共分四章：第六章多环芳烃污染土壤的植物修复，第七章多环芳烃污染土壤的微生物修复，'第八章多环芳烃污染土壤的植物一微生物联合修复，第九章多环芳烃污染土壤的物理化学修复。第三篇介绍石油污染土壤的修复机制与技术发展，共分三章：第十章石油污染土壤的微生物修复，第十一章石油污染土壤的植物.微生物联合修复，第十二章石油污染土壤的异位生物修复。第四篇介绍二苯砷酸污染土壤的修复机制与技术发展，共分四章：第十三章二苯砷酸污染土壤的二氧化钛光催化修复，第十四章二氧化钛光催化降解二苯砷酸的机制，第十五章二苯砷酸污染土壤的芬顿与类芬顿氧化惨复；第十六章二苯砷酸污染土壤的植物修复。第五篇介绍酞酸酯污染土壤的生物修复机制与技术发展，共分两章：第十七章酞酸酯污染土壤的植物修复，第十八章酞酸酯污染土壤的微生物修复。第六篇介绍滴滴涕污染土壤的低温等离子体氧化修复，共分两章：第十九章反应釜式低温等离子体氧化修复，第二十章转盘式低温等离子体氧化修复。第七篇介绍修复剂的研制与应用，共分三章：第二十一章多孔炭材料的研制与应用，第二十二章改性膨润土的研制与应用，第二十三章颗粒状纤维吸附材料的研制与应用。
　　本书吸收了国家科技部“十五”“973”计划项目（2002CB410800）、“十二五”“863”计划重大项目（2012AA06A200）、国家自然科学基金委重点（40432005、41230858）及重大国际合作项目（40821140539）、中国科学院创新团队国际合作伙伴计划项目（CXTD-22005-4）、知识创新工程重要方向项目（KZCX2-YW-404）、江苏省创新学者攀登项目（BK2009016）等科研项目的部分研究成果，是在研究团队成员（包括博士后和研究生）的辛勤努力下共同完成的。本书的主要执笔人为：骆永明、滕应、涂晨、刘五星、吴龙华、宋静、章海波、李振高；参加相关研究和本书撰写工作的还有：丁克强、丁琳琳、马婷婷、马露瑶、王阿楠、王殿玺、毛健、尹春艳、平立凤、付登强、邢维芹、过园、朱漾、刘世亮、刘增俊、孙向辉、孙明明、孙剑英、李士杏、李华、李秀华、李秀芬、杨慧娟、吴宇澄、余冬梅、沈源源、张宇峰、陈永山、陈海红、徐莉、梁艳玲、虞磊、潘澄以及韦婧、刘颖等。全书由涂晨和骆永明统稿，骆永明定稿。需要指出的是考虑到丛书的系统性，本书中的部分内容引用我们早期出版的有关专著。还需要一提的是为保持早期研究工作的原始性，我们在研究内容及其参考文献上未作新的补充。
　　由于作者水平有限，书中疏漏之处在所难免，恳切希望各位同仁给予批评指正。

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