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第一篇 土壤环境篇3

第一章 土壤环境3

第一节 土壤环境的重要性3

一、土壤环境的功能3

二、土壤环境生物化学循环对人类的影响5

第二节 土壤环境的形成和物质组成6

一、土壤环境的形成6

二、土壤环境的物质组成8

第三节 土壤环境的性质14

一、土壤环境的物理性质14

二、土壤环境的化学性质18

第四节 土壤环境物质循环与能量转换21

一、土壤生态系统21

二、土壤环境的物质循环25

三、土壤环境的能量转换28

第二章 土壤环境污染概况33

第一节 土壤环境污染33

一、土壤环境污染的影响因素33

二、我国土壤环境污染现状36

第二节 土壤环境污染物与污染源38

一、土壤环境污染物38

二、土壤环境污染源40

第三节 土壤环境背景值和环境容量42

一、土壤环境背景值42

二、土壤环境容量46

三、土壤环境的自净作用47

第四节 土壤环境污染类型及其特征49

一、根据污染物划分50

二、根据污染途径划分51

第五节 土壤环境污染的危害53

一、土壤污染对农业的危害53

二、土壤环境污染与人类健康53

第三章 典型土壤环境污染55

第一节 土壤环境重金属污染55

一、土壤环境中的重金属55

二、土壤环境重金属污染特点60

三、常见的有害重金属元素污染62

第二节 土壤环境营养物质污染72

一、土壤环境的化肥污染72

二、土壤环境氮污染74

三、土壤环境磷污染77

第三节 土壤环境有机污染79

一、土壤环境化学农药污染79

二、土壤环境石油污染86

三、持久性有机污染物88

第四节 土壤环境生物污染94

一、土壤环境生物污染概述94

二、土壤中病原体的来源及危害96

三、蔬菜的生物污染97

四、土壤环境生物污染的防治99

第五节 土壤环境的其他污染99

一、土壤环境放射污染99

二、土壤环境的氟污染107

第四章 土壤环境污染监测和评价109

第一节 土壤环境监测109

一、土壤环境监测的主要指标109

二、土壤环境监测的主要方法110

第二节 土壤环境质量评价、影响评价和风险评价113

一、概述113

二、土壤环境质量评价113

三、土壤环境影响评价124

四、土壤环境风险评价128

五、土壤环境风险管理132

六、土壤环境风险评价的展望132

案例分析 垃圾填埋区周边土壤的污染状况分析134

问题与讨论137

第二篇 土壤污染动力学篇141

第五章 土壤环境中水的运移与循环141

第一节 土壤环境水循环141

一、土壤水的存在状态141

二、土壤水循环144

第二节 土壤水的能态与运动状态145

一、土壤水的能量状态145

二、土壤水的运动状态149

第三节 土壤水动力学模拟152

一、饱和流的达西定律152

二、非饱和流的达西定律155

三、非饱和土壤水运动的基本方程157

四、基本方程的各种形式159

五、基本方程的定解条件167

六、土壤水运动模型实例168

第六章 土壤环境中的溶质运移171

第一节 土壤溶质运移现象171

一、混合置换的定义172

二、土壤中的混合置换与溶质运移172

第二节 土壤溶质运移机理175

一、对流175

二、扩散176

三、机械弥散177

四、水动力弥散177

第三节 土壤溶质运移模型178

一、溶质运移模型分类178

二、定解条件183

三、土壤溶质运移模型举例184

第七章 土壤环境化学动力学过程模拟187

第一节 土壤环境化学过程概述187

第二节 土壤化学动力学基础188

一、描述土壤化学过程的常用类型方程188

二、化学反应动力学方程189

三、土壤化学动力学研究方法的选择191

第三节 主要土壤溶质化学过程的动力学192

一、土壤吸附反应动力学192

二、土壤离子交换反应动力学195

三、土壤中矿物溶解过程动力学199

四、土壤溶质的生物化学过程202

第八章 土壤环境中污染物的迁移转化模拟204

第一节 土壤环境中重金属和微量元素的迁移转化过程模拟204

一、重金属元素在土壤中的迁移转化204

二、土壤环境中氟的迁移与累积210

三、重金属离子的迁移转换过程模拟212

第二节 土壤环境中营养型元素的迁移转化过程模拟213

一、氮循环及氮转化机理213

二、土壤-作物系统中氮迁移转化运动方程218

三、磷在土壤环境中的迁移转化233

第三节 土壤环境中有机物的迁移转化过程模拟247

一、化学农药在土壤环境中的迁移、降解和残留247

二、农药在土壤中的降解模式248

三、石油烃类在土壤中的迁移降解机理251

案例分析 土壤环境中石油烃类物质的迁移转化模型256

问题与讨论258

第三篇 土壤污染修复篇261

第九章 土壤污染修复技术概述261

第一节 物理修复技术262

一、物理分离修复技术262

二、改土法263

三、电动修复264

四、热处理法266

五、冰冻法267

第二节 化学修复技术268

一、溶剂浸提技术268

二、化学氧化技术269

三、土壤改良技术269

四、固定／稳定化技术271

第三节 植物修复技术272

一、植物吸收土壤中重金属及解毒机理272

二、植物修复技术的概念及发展274

三、超累积植物276

四、植物修复的优缺点277

第四节 微生物修复技术279

一、概述279

二、原位微生物降解284

三、异位生物修复286

四、微生物修复尚需解决的问题及发展前景288

第十章 重金属污染修复与防治289

第一节 植物修复290

一、植物修复强化技术290

二、应用实例296

第二节 化学淋洗修复技术297

一、化学淋洗修复技术297

二、应用实例298

第三节 固定／稳定化修复技术299

一、固定／稳定化修复技术基础299

二、应用实例300

第四节 电动修复技术301

一、电动修复技术基础301

二、应用实例302

第五节 土壤性能改良技术303

一、调节土壤电位303

二、施用改良剂304

三、应用实例305

第六节 微生物修复技术306

一、概述306

二、微生物基因技术307

第十一章 土壤营养元素污染修复与防治308

第一节 氮污染修复与防治309

一、土壤氮污染修复309

二、施肥引起的氮污染防治311

三、畜禽粪便引起的氮污染防治312

四、污灌引起的氮污染防治313

第二节 磷污染修复与防治314

一、土壤磷污染修复314

二、磷肥导致磷污染的防治315

三、畜禽粪便引起的磷污染防治与修复317

第十二章 有机物污染修复与防治319

第一节 生物通风319

一、生物通风技术概述320

二、处理工艺320

三、生物通风影响因素和强化技术322

四、设计标准323

五、应用实例325

第二节 堆肥法修复技术327

一、堆肥法概述327

二、堆肥法的程序329

三、堆肥系统分类330

四、堆肥影响因素332

五、应用实例334

第三节 原位冲洗法339

一、原位冲洗法概述339

二、原位冲洗法修复实例340

第四节 生物反应器法345

一、生物反应器概述345

二、生物反应器的优缺点346

三、生物反应器的应用346

第五节 光化学降解技术352

一、光化学降解技术概述352

二、土壤中农药光化学降解作用353

三、影响农药光化学降解的土壤因素354

四、光化学降解法的应用355

第六节 白腐真菌在土壤污染治理中的应用356

一、白腐真菌及其降解能力356

二、白腐真菌的降解机理357

三、白腐真菌技术的优点358

四、白腐真菌降解技术的应用359

案例分析 电动力学技术修复污染土壤361

问题与讨论363

参考文献364