重金属污染土壤的修复途径探讨

重金属污染土壤的修复途径探讨
作 者: 王婷
出版社: 化学工业出版社
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标 签: 工业技术 环境科学 环境污染及其防治
ISBN 出版时间 包装 开本 页数 字数
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作者简介

  王婷,南开大学环境科学与工程学院,副教授。自2007年以来主要从事土壤重金属污染修复方面的研究。首先对天津市农田土壤受重金属污染情况做了较为全面的调查,继而针对农田重金属污染的特征,分析比较了各修复技术的有针对性的选择了生物强化技术这一原位修复手段对重金属污染开展了一系列的实验室小试及农田中试研究,取得了良好的修复效果。在微生物的选择上,使用一株实验室经紫外诱变获得的高效菌株为外源微生物;在载体的选择上,分别比较了农业废弃物玉米秸秆和猪粪生物炭、工业生产副产物诺沃肥等多种工农业废弃物作为微生物的载体和外来营养源的修复效果。利用所制备的复合吸附剂对重金属污染土壤进行生物强化修复。在实验室模拟条件下,从水体吸附到土壤修复角度,系统评价所选择的土壤添加剂的修复机理;在实际农田条件下,在各环境因素的复杂影响中,实地考察所选土壤添加剂的修复效果,经过复合修复技术的处理,农田土壤中植物可利用的重金属含量降低幅度可达96%,植物提取的部分有毒重金属含量达到了国家标准,修复效果良好。

内容简介

全书共分为七章,内容主要包括土壤重金属污染现状、土壤重金属污染的修复技术、土壤重金属污染的生物强化修复技术、高效诱变菌对土壤重金属污染修复的应用、生物炭质材料的环境影响、生物炭质材料辅助诱变菌的生物强化修复作用等。 本书可作为环境保护领域的技术人员的参考书,也可供农业及相关专业的人员阅读。

图书目录

第一章土壤重金属污染现状/1

第一节土壤中重金属的来源1

一、大气沉降2

二、污水灌溉2

三、固体废物3

四、农用物资3

第二节土壤重金属的污染现状4

一、国外土壤重金属污染情况及经验借鉴4

二、我国土壤重金属污染现状5

第三节重金属的危害7

一、对微生物的危害8

二、对植物的危害9

三、对人体的危害9

第四节重金属污染物在土壤环境中的归趋10

一、土壤中重金属的赋存形态10

二、土壤重金属生物有效性的影响因素11

第二章土壤重金属污染的修复技术/13

第一节物理修复技术13

一、工程措施13

二、电动技术14

三、电热技术14

第二节化学修复技术14

一、土壤淋洗技术14

二、化学固定技术15

第三节生物修复技术16

一、植物修复技术16

二、微生物修复技术17

第三章土壤重金属污染的生物强化修复技术/20

第一节生物强化技术的研究进展20

一、国外应用实例20

二、国内应用实例21

第二节生物强化技术的实施方式22

一、直接施加活性微生物22

二、施加辅助营养源23

三、构建基因工程菌23

四、利用载体固定23

第三节生物强化系统中微生物群落结构解析技术的发展24

一、传统培养分离方法24

二、现代分子生物学方法24

三、荧光标记示踪技术24

第四章高效诱变菌对土壤重金属污染修复的应用/27

第一节高效诱变菌对重金属污染物的吸附行为27

一、菌株的培养及生长曲线研究28

二、吸附动力学模型30

三、环境因素的影响35

四、吸附等温线模型42

五、竞争吸附效应44

六、傅里叶变换-红外光谱(FT-IR)对吸附前后吸附剂表面官能团变化表征48

第二节高效诱变菌对土壤重金属污染修复的应用49

一、受污染土壤的理化性质50

二、利用盆栽实验对土壤重金属污染修复的小试应用51

三、对土壤性质的影响55

四、受污染土壤的重金属污染水平与生物有效性表征56

五、老化过程对土壤重金属形态的影响59

六、利用田间实验对土壤重金属污染修复的中试应用60

第三节高效诱变菌在土壤中的生长繁殖情况调查62

一、DNA扩增-变形梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)表征土壤微生物多样性62

二、荧光标记技术示踪诱变菌在土壤中的生长变化情况65

第五章生物炭质材料的环境影响/72

第一节生物炭的环境特性72

一、生物炭概述72

二、生物炭的物理化学性质73

第二节生物炭对土壤环境的影响79

一、生物炭对土壤肥力的影响79

二、生物炭对土壤微生物的影响80

三、生物炭对土壤重金属的影响81

第六章生物炭质材料辅助诱变菌的生物强化修复应用/83

第一节生物炭载带诱变菌对重金属污染物的吸附行为83

一、生物炭剂量对吸附的影响84

二、B38活体菌株负载量对吸附的影响85

三、吸附动力学模型86

四、环境因素的影响89

五、吸附等温线模型93

六、竞争吸附效应96

七、傅里叶变换-红外光谱(FT-IR)表征吸附前后吸附剂表面官能团变化97

八、X射线光电子能谱(XPS)研究吸附前后吸附剂表面元素组成变化100

第二节生物炭辅助诱变菌对土壤重金属污染修复的应用105

一、受污染土壤的理化性质107

二、生物炭辅助诱变菌对土壤重金属污染修复的效果107

三、土壤改良剂对土壤性质的影响112

四、受污染土壤的重金属污染水平与生物有效性表征113

五、老化过程对土壤重金属形态的影响115

第三节高效诱变菌在土壤中的生长繁殖情况调查116

一、DNA扩增-变形梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)表征土壤微生物多样性116

二、荧光标记技术示踪诱变菌在土壤中的生长变化情况118

第七章发展潜力与展望/122

参考文献/125