污染农田土壤植物修复——边生产边修复的理念与实践

序
前言
章农田土壤污染及修复研究概况 1
1.1 农田土壤污染概况 1
1.1.1 农田土壤污染物类型 1
1.1.2 农田土壤污染物来源 1
1.1.3 农田土壤污染的危害 3
1.1.4 典型区域农田土壤污染特征 4
1.2 农田土壤污染控制与修复技术 9
1.2.1 农田土壤污染控制措施 9
1.2.2 农田土壤污染修复技术 10
1.3 农田土壤污染植物修复研究 14
1.3.1 植物修复原理 14
1.3.2 植物强化修复技术 17
1.4 农田土壤污染边生产边修复的理念 20
第2章农田土壤污染修复植物的筛选 21
2.1 边生产边修复植物的筛选原则 21
2.1.1 作物普遍性 22
2.1.2 适应性强 22
2.1.3 生物量大 22
2.1.4 可食用部位积累量低 22
2.2 玉米品种间重金属的耐受性及富集特征 23
2.2.1 不同玉米品种的生物量 23
2.2.2 不同玉米品种的重金属富集特征 24
2.3 石油烃对玉米生长的影响 26
第3章玉米对重金属镉污染农田土壤的修复 36
3.1 苗期玉米对镉的耐受机制 36
3.1.1 Cd胁迫对玉米苗期生长的影响 38
3.1.2 苗期玉米对Cd的富集 42
3.2 重金属镉在植物体内的分布 47
3.2.1 玉米不同器官积累Cd的研究 48
3.2.2 玉米体内Cd的亚细胞分布及化学形态 59
3.3 授粉对玉米吸收重金属镉的影响 61
3.3.1 Cd胁迫下玉米授粉率的变化 61
3.3.2 授粉对玉米生长状况影响 62
3.3.3 授粉对玉米植株富集重金属Cd的影响 65
3.4 重金属镉污染土壤植物强化修复 70
3.4.1 螯合剂诱导强化玉米修复重金属污染土壤 71
3.4.2 植物激素耦合螯合剂强化玉米吸收重金属 85
3.5 重金属镉胁迫下玉米生理生化变化 97
3.5.1 Cd胁迫对玉米光合特性的影响 97
3.5.2 Cd胁迫对玉米叶片同工酶的影响 102
第4章玉米对石油污染农田土壤的修复 107
4.1 土壤石油污染生态效应 107
4.1.1 研究方法与材料 108
4.1.2 土壤石油烃含量及组成的变化 111
4.1.3 土壤酶活性变化 115
4.1.4 玉米对土壤石油污染的抗逆反应 118
4.1.5 玉米叶片积累石油烃分析 121
4.2 玉米对石油烃菲芘的去除机制 126
4.2.1 研究方法与材料 127
4.2.2 水溶液菲和芘污染对玉米苗叶片蒸腾速率的影响 128
4.2.3 玉米从空气与根系吸收菲和芘的比较 129
4.2.4 玉米对水溶液不同菲芘浓度的吸收 131
4.3 表面活性剂强化玉米修复菲芘污染土壤 135
4.3.1 研究方法与材料 136
4.3.2 表面活性剂对玉米生物量的影响 138
4.3.3 表面活性剂对土壤微生物量的影响 139
4.3.4 表面活性剂对土壤中菲和芘的解吸作用 140
4.3.5 表面活性剂对植物修复土壤菲和芘的影响 142
4.3.6 玉米吸收菲和芘的分析 144
4.4 表面活性剂强化玉米修复石油污染土壤 148
4.4.1 研究方法与材料 149
4.4.2 表面活性剂对玉米的影响 150
4.4.3 表面活性剂对土壤微生物的影响 152
4.4.4 表面活性剂对土壤总石油烃去除的影响 154
4.4.5 玉米器官积累多环芳烃分析 156
第5章玉米对镉-芘复合污染农田土壤的修复 161
5.1 土壤镉-芘复合污染的生态效应 161
5.1.1 镉-芘复合污染对土壤微生物数量的影响 161
5.1.2 镉-芘复合污染对土壤微生物活性的影响 163
5.1.3 镉-芘复合污染对土壤酶活性的影响 163
5.1.4 镉-芘复合污染对土壤微生物生态效应的交互作用 165
5.2 玉米对镉 -芘复合污染土壤的修复 167
5.2.1 镉-芘复合污染对玉米生长的影响 167
5.2.2 玉米对土壤芘的去除作用 168
5.2.3 芘在植物体内的影响 170
5.2.4 镉在植物体内的积累 172
5.2.5 镉-芘复合污染植物修复机理探讨 174
5.3 微生物源表面活性剂协同玉米修复复合污染土壤 182
5.3.1 生物表面活性剂产生菌的筛选与鉴定 183
5.3.2 生物表面活性剂分析 187
5.3.3 表面活性剂增效玉米修复镉-芘复合污染土壤研究 196
第6章玉米修复重金属污染农田土壤示范工程 207
6.1 示范基地选址 207
6.1.1 选址采样及样品处理 207
6.1.2 示范场地定址数据分析 210
6.1.3 修复示范场地的确定 213
6.2 修复方案设计 213
6.3示范基地中试修复及效果评价 214
6.3.1 中试修复实施及评价方法 214
6.3.2 中试修复的比较方法 215
6.3.3 中试修复效果 215
6.3.4 全面修复方案的初定 220
6.4 示范基地全面修复效果评价 220
6.4.1 全面修复方案 220
6.4.2 全面修复评价方法 220
6.4.3 全面修复结果评价与讨论 221
主要参考文献 223
附录本书相关论文及成果 243
一、期刊论文 243
二、学位论文 245
三、发明 245

党志，1962年生，陕西蒲城人，中国科学院地球化学研究所和英国牛津布鲁克斯大学（Oxford Brookes University）联合培养环境地球化学专业理学博士，华南理工大学二级教授、博士生导师，工业聚集区污染控制与生态修复教育部重点实验室主任，享受国务院政府特殊津贴专家。主要从事金属矿区污染源头控制与生态修复、重金属及有机物污染场地/水体修复理论与技术、毒害污染物环境风险防控与应急处置等方面的研究工作。先后主持承担了国家重点研发计划重点专项项目、国家自然科学基金重点项目和重点靠前（地区）合作研究项目、广东省应用型科技研发专项等科研项目60余项。在国内外期刊发表论文400余篇（SCI收录270余篇），授权发明20余项。获得国家科学技术进步奖二等奖、教育部高等学校科学研究很好成果奖自然科学奖一等奖、广东省科学技术奖自然科学奖一等奖、全国很好环境科技工作者奖等奖励。