目錄
“土壤環(huán)境與污染修復(fù)叢書”序
序
前言
第1章 耕地重金屬污染及其安全利用與修復(fù)概述 1
1.1 我國耕地重金屬污染狀況 1
1.1.1 我國耕地土壤重金屬污染現(xiàn)狀 1
1.1.2 我國耕地土壤重金屬污染來源 3
1.1.3 我國耕地土壤重金屬污染特征 5
1.1.4 我國耕地土壤重金屬污染的危害 7
1.2 江蘇省耕地質(zhì)量狀況與重金屬污染特征 11
1.2.1 江蘇省耕地質(zhì)量狀況 11
1.2.2 江蘇省耕地土壤重金屬污染特征 16
1.3 土壤重金屬賦存形態(tài)及遷移轉(zhuǎn)化 20
1.3.1 土壤重金屬賦存形態(tài) 20
1.3.2 土壤重金屬遷移轉(zhuǎn)化 20
1.4 重金屬污染耕地安全利用與修復(fù) 22
1.4.1 重金屬污染耕地治理流程 22
1.4.2 重金屬污染耕地安全利用與治理修復(fù)技術(shù) 25
參考文獻(xiàn) 27
第2章 耕地重金屬污染源解析與控制技術(shù) 29
2.1 耕地重金屬污染源解析技術(shù)原理和方法 29
2.1.1 定性源識別原理與方法 29
2.1.2 定量源解析原理與方法 31
2.2 基于源解析的耕地重金屬污染控制技術(shù) 35
2.2.1 耕地土壤重金屬主要污染來源 35
2.2.2 耕地土壤重金屬污染來源控制技術(shù) 36
2.3 耕地重金屬污染源解析與控制技術(shù)江蘇實踐 39
2.3.1 典型城市近郊蔬菜種植區(qū)土壤重金屬污染特征與來源 39
2.3.2 典型經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展區(qū)土壤重金屬污染特征與來源 42
2.3.3 沿江某縣企業(yè)周邊土壤重金屬污染特征與來源 45
viii 重金屬污染耕地安全利用與修復(fù)理論及江蘇實踐
2.3.4 基于源清單法的典型城郊設(shè)施農(nóng)業(yè)土壤重金屬來源分析 49
參考文獻(xiàn) 52
第3章 耕地重金屬污染風(fēng)險評估、安全閾值及類別劃分 55
3.1 耕地土壤重金屬污染風(fēng)險評估 55
3.1.1 土壤重金屬生物有效性及研究方法 55
3.1.2 耕地土壤重金屬污染風(fēng)險評估方法 62
3.2 耕地土壤重金屬生態(tài)安全閾值 68
3.2.1 耕地土壤重金屬生態(tài)安全閾值推導(dǎo)方法 68
3.2.2 我國現(xiàn)行土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 73
3.2.3 蘇南稻麥輪作土壤鎘汞安全閾值研究 77
3.3 耕地土壤環(huán)境質(zhì)量類別劃分 86
3.3.1 農(nóng)用地土壤環(huán)境質(zhì)量類別劃分技術(shù) 86
3.3.2 江蘇省耕地土壤環(huán)境質(zhì)量類別劃分實踐 91
參考文獻(xiàn) 94
第4章 重金屬低積累作物品種篩選 95
4.1 重金屬低積累作物概述 95
4.1.1 重金屬低積累作物定義 95
4.1.2 重金屬低積累作物篩選進(jìn)展 96
4.2 低積累水稻品種篩選與育種方法 100
4.2.1 低積累水稻品種篩選方法 100
4.2.2 低積累水稻育種方法 101
4.3 水稻低積累重金屬的分子機(jī)制 102
4.3.1 水稻吸收、積累鎘的分子機(jī)制 102
4.3.2 水稻吸收、積累砷的分子機(jī)制 104
4.4 重金屬低積累作物品種篩選江蘇實踐 107
4.4.1 水稻鎘低積累品種篩選 107
4.4.2 小麥鎘低積累品種篩選 109
4.4.3 蔬菜重金屬低積累品種篩選 112
4.4.4 適宜江蘇種植的重金屬低積累作物品種 113
參考文獻(xiàn) 114
第5章 重金屬污染耕地的鈍化調(diào)控原理與技術(shù) 120
5.1 重金屬污染耕地的鈍化調(diào)控技術(shù)原理 120
5.1.1 沉淀 120
5.1.2 吸附與離子交換 121
5.1.3 有機(jī)絡(luò)合 121
5.1.4 氧化還原 122
5.1.5 鈍化調(diào)控技術(shù)的局限性 122
5.2 典型的重金屬鈍化材料及其應(yīng)用技術(shù) 123
5.2.1 石灰的重金屬鈍化作用與應(yīng)用技術(shù) 123
5.2.2 生物質(zhì)炭的重金屬鈍化作用與應(yīng)用技術(shù) 124
5.2.3 黏土礦物的重金屬鈍化作用與應(yīng)用技術(shù) 125
5.2.4 有機(jī)物料的重金屬鈍化作用與應(yīng)用技術(shù) 127
5.2.5 磷酸鹽類材料的重金屬鈍化作用與應(yīng)用技術(shù) 129
5.2.6 工業(yè)副產(chǎn)品的重金屬鈍化作用與應(yīng)用技術(shù) 130
5.2.7 新型材料的重金屬鈍化作用及應(yīng)用技術(shù) 132
5.3 重金屬污染耕地的鈍化調(diào)控技術(shù)江蘇實踐 133
5.3.1 蘇南某鎘輕微污染農(nóng)田鈍化修復(fù)試驗 133
5.3.2 蘇南某鎘輕中度污染農(nóng)田鈍化修復(fù)試驗與示范 134
5.3.3 蘇南某鎘重度污染農(nóng)田鈍化修復(fù)試驗與示范 135
5.3.4 蘇南某汞重度污染農(nóng)田鈍化修復(fù)試驗 137
5.3.5 蘇中某鎘中度污染農(nóng)田鈍化修復(fù)試驗 137
5.3.6 蘇中某鎘汞復(fù)合污染農(nóng)田鈍化修復(fù)試驗 138
參考文獻(xiàn) 140
第6章 重金屬污染耕地的水分調(diào)控原理與技術(shù) 143
6.1 水分管理對土壤性質(zhì)及植物生長的影響 143
6.1.1 水分管理對土壤pH、Eh 的影響 143
6.1.2 水分管理對土壤微生物的影響 143
6.1.3 水分管理對植物生長的影響 144
6.1.4 水稻的不同灌溉模式及其影響 144
6.2 稻田土壤干濕交替對鎘砷生物地球化學(xué)過程的影響 146
6.2.1 稻田淹水排水對土壤鎘的影響 146
6.2.2 稻田淹水排水對土壤砷的影響 147
6.3 盆栽條件不同水分管理措施對水稻吸收轉(zhuǎn)運(yùn)鎘的影響 148
6.3.1 不同水分處理對土壤鎘生物有效性的影響 148
6.3.2 不同水分處理對根表鐵膠膜中鎘等元素含量的影響 149
6.3.3 不同水分處理對水稻吸收和累積鎘的影響 150
6.3.4 不同水分處理對水稻抗氧化系統(tǒng)的影響 151
6.4 田間不同水分管理措施對水稻鎘砷積累的影響 152
6.4.1 水分管理措施對不同品種水稻產(chǎn)量的影響 153
6.4.2 水分管理措施對土壤鎘砷生物有效性動態(tài)變化的影響 153
x 重金屬污染耕地安全利用與修復(fù)理論及江蘇實踐
6.4.3 水分管理措施對不同品種水稻鎘砷含量與形態(tài)的影響 155
6.4.4 水分管理影響水稻鎘砷吸收小結(jié) 159
參考文獻(xiàn) 159
第7章 重金屬污染耕地的養(yǎng)分調(diào)控原理與技術(shù) 163
7.1 養(yǎng)分影響重金屬活性與植物吸收的機(jī)制 163
7.1.1 降低土壤重金屬生物有效性 163
7.1.2 減少作物根對土壤中有效態(tài)重金屬的吸收 164
7.1.3 降低重金屬在土壤-作物系統(tǒng)的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù) 165
7.2 重金屬污染耕地的生理堿性肥料 166
7.2.1 鈣鎂磷肥 166
7.2.2 氮肥 169
7.3 重金屬污染耕地的養(yǎng)分拮抗作用與技術(shù) 173
7.3.1 硅肥 173
7.3.2 硒肥 175
7.3.3 鐵肥 178
7.3.4 鋅肥 180
參考文獻(xiàn) 182
第8章 重金屬污染耕地植物修復(fù)原理與技術(shù) 187
8.1 重金屬污染耕地的植物修復(fù)技術(shù)原理 187
8.1.1 植物修復(fù)技術(shù)原理與分類 187
8.1.2 植物超積累重金屬及其耐性與解毒機(jī)制 188
8.2 重金屬污染耕地的超積累植物吸取修復(fù)技術(shù) 191
8.2.1 伴礦景天栽培與管理技術(shù) 191
8.2.2 伴礦景天農(nóng)藝調(diào)控措施 197
8.2.3 伴礦景天與作物間套作技術(shù) 202
8.3 重金屬污染耕地的大生物量積累植物修復(fù)技術(shù) 206
8.3.1 重金屬污染耕地的柳樹修復(fù)技術(shù) 206
8.3.2 重金屬污染耕地的巨菌草修復(fù)技術(shù) 209
8.3.3 重金屬污染耕地的牧草修復(fù)技術(shù) 210
8.4 重金屬污染耕地的植物修復(fù)江蘇實踐 211
8.4.1 伴礦景天修復(fù)應(yīng)用 211
8.4.2 柳樹修復(fù)應(yīng)用 213
參考文獻(xiàn) 214
第9章 重金屬污染耕地的種植結(jié)構(gòu)調(diào)整技術(shù) 216
9.1 重金屬污染耕地的休耕與輪作修復(fù)技術(shù) 216
9.1.1 重金屬污染耕地休耕輪作制度 216
9.1.2 重金屬污染耕地輪作修復(fù)聯(lián)合技術(shù) 219
9.2 非食用經(jīng)濟(jì)作物替代種植 221
9.2.1 重金屬重污染耕地的能源植物種植與利用——菊芋 221
9.2.2 重金屬重污染耕地的能源植物種植與利用——甜高粱 223
9.2.3 重金屬重污染耕地的纖維植物種植與利用——麻類 226
9.2.4 重金屬重污染耕地的纖維植物種植與利用——棉花 229
9.2.5 重金屬重污染耕地的綠化苗木種植與利用江蘇實踐 233
參考文獻(xiàn) 238
第10章 重金屬污染耕地修復(fù)效果評價技術(shù) 243
10.1 國內(nèi)外污染土壤修復(fù)效果評價概況 243
10.1.1 污染土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)研究 243
10.1.2 污染土壤修復(fù)效果評價指標(biāo)體系研究 245
10.1.3 污染土壤修復(fù)效果評價方法 246
10.2 重金屬污染耕地修復(fù)效果評價及指標(biāo)體系 249
10.2.1 基本概念 249
10.2.2 指標(biāo)選取原則 250
10.2.3 評價指標(biāo)體系構(gòu)建 250
10.2.4 評價標(biāo)準(zhǔn) 255
10.3 重金屬污染耕地修復(fù)效果評價程序 255
10.3.1 評價流程 255
10.3.2 評價方案的制定 256
10.3.3 樣品采集與實驗室檢測分析 259
10.3.4 治理效果評價 263
10.3.5 評價報告編制 265
參考文獻(xiàn) 266
第11章 耕地土壤重金屬污染快速檢測設(shè)備和修復(fù)劑施用設(shè)備 268
11.1 土壤與農(nóng)產(chǎn)品中重金屬快速檢測設(shè)備 268
11.1.1 土壤與農(nóng)產(chǎn)品中重金屬含量檢測方法概述 268
11.1.2 便攜式高精度XRF 重金屬快速檢測 270
11.1.3 溶出伏安法重金屬快速檢測 273
11.2 修復(fù)劑施用設(shè)備 276
11.2.1 土壤調(diào)理劑施用機(jī) 276
11.2.2 葉面噴施植保無人機(jī) 278
11.2.3 葉面噴施高地隙植保機(jī) 280
參考文獻(xiàn) 282