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| 編輯推薦： |
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1 介绍了以生物炭作为载体处理重金属污染土壤的原理、实用技术以及处理效果。2 为农业生产废弃物的就地取材、二次利用，及生物强化技术修复土壤重金属复合污染提供了新的思路。
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| 內容簡介： |
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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。
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| 關於作者： |
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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。
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| 目錄：
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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
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| 內容試閱：
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土壤是人类赖以生存环境的重要组成部分，进入土壤的各种污染物会与土壤颗粒相互作用，被吸附而进入土壤内部，尤其是重金属污染物不能被降解，会在土壤中发生积累，超过了土壤自身的承受能力时就会造成污染。土壤重金属污染与大气污染和水体污染相比，具有长期性、不可逆性、隐蔽性和不可降解性等特点，又因为土壤与人类的农业生产活动息息相关，直接影响农产品的安全，因此，世界各国政府都非常重视重金属污染土壤的修复技术研究。总的来说，修复土壤重金属污染的主要途径包括去除化和稳定化两种，前者是指从土壤中去除重金属污染物，使其存留浓度接近或者达到限量标准，后者改变重金属在土壤中的存在形态，使其固定而降低活性。而按照修复技术的原理，可主要分为三大体系，即物理修复技术、化学修复技术和生物修复技术。其中，由于微生物的生长代谢及其代谢产物具有特殊的机理，并且它们具有适应恶劣自然环境的潜力，因此可以用于有针对性地处理土壤重金属污染物。生物强化技术在应用过程中常常遇到的问题是污染物对微生物的生长繁殖产生毒性，因此，该技术中第一步是如何获得对目标污染物具有高耐受性的活性微生物。在取得了高耐受性的活性微生物后，为加快对目标污染物的修复速率，可以通过施加辅助营养物质，为微生物的生长提供碳源、氮源等能源物质，促进外源微生物的生长繁殖。此外，直接施加活性微生物的方法虽然简单易行，但是活性微生物非常容易流失，或者索性被其他微生物吞噬，因此可以将外源微生物先吸附于载体上，再复合施入土壤修复体系，载体物质可以为活性微生物的生长繁殖提供保护区域和营养源，有利于活性微生物对新的环境较快适应。生物炭质材料是由生物残体（如植物秸秆和动物粪便等）在完全或部分缺氧情况下，经高温慢热（通常低于700℃）产生的一类难溶、稳定、富含碳素、高度芳香化的固态物质。生物炭可以改良土壤、调节温室气体的减排以及修复受污染场地，以其各方面存在的较强应用潜力，生物炭成为了一种环境友好的新型材料，引起了广泛的关注。生物炭作为改良剂加入土壤中，可以改变土壤微生物的活性、物种丰度和群落结构组成，能够为微生物的生长提供养分，而且生物炭的引入会导致土壤pH 值的改变，同时增加植物必需元素的可利用性，促进植物生长；此外，生物炭为多孔性物质，可以在为微生物的复合提供更大的空间的同时，为重金属离子提供大量的吸附点位，有效降低土壤中重金属污染物的生物可利用性。因此，生物炭质材料成为生物强化技术中微生物的重要辅助营养源与载体，不仅可以提高土壤肥力，改善土壤生境，为微生物的生长繁殖提供营养物质和栖息场所，而且可以吸附固定土壤中的重金属污染物。将生物炭质材料作为高效微生物的载体，二者复合用于重金属污染土壤的生物强化修复，可以实现对土壤重金属的原位修复，为农业生产废弃物的就地取材、二次利用以及生物强化技术修复土壤重金属复合污染提供了新的思路。由于编著者水平和时间所限，书中内容如有疏漏，敬请读者批评指正。编著者2017年2月
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