重金属污染土壤的植物修复及其强化技术研究 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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杨卓，尹凡 著

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• 污染治理
• 生物修复
• 强化技术
• 土壤生态
• 环境生物学

店铺： 夜语笙箫图书专营店

出版社： 吉林人民出版社

ISBN：9787206107047

商品编码：29593603278

包装：平装

出版时间：2014-07-01

基本信息

书名：重金属污染土壤的植物修复及其强化技术研究

定价：49.80元

作者：杨卓、尹凡

出版社：吉林人民出版社

出版日期：2014-07-01

ISBN：9787206107047

字数：

页码：240

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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目录

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作者介绍

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杨卓，女，博士，副教授。从事环境污染修复及环境规划方面的研究工作。主持并完成河北省教育厅青年基金项目“重金属污染土壤超富集植物的筛选及其对Cd胁迫的响应”，主要参与河北省科技支撑计划项目“改性硅藻土磁生物膜处理污水的研究”及秦皇岛市科技支撑计划项目“微生物促进植物修复重金属污染土壤的研究”，河北省科技厅项目“潮褐土镉铅锌复合污染植物修复的综合方法研究”，2012年成功主持申报河北省科技支撑计划项目“重金属污染土壤微生物原位固定修复技术研究”。完成规划《葫芦岛市生态市建设规划》、《大洼生态县建设规划》、《建昌县生态县建设规划》、《建昌县新开岭村环境综合整治规划》、《建昌县和尚房子村环境综合整治规划》、《华昆生态庄园规划》、《秦皇岛市经济技术开发区“十二五”环境保护规划》、《河北省沿海生态环境保护规划》、《北安三零三林场生态旅游及林产经济建设发展规划》、《新区赤洋口一村农村环境综合整治规划实施方案》、《新区食品冷冻加工企业综合整治规划》等的编制工作。副主编教材《低碳经济概论》于2011年出版。距今为止，在《中国环境科学》、《土壤学报》《应用生态学报》、《生态环境》、《农业环境科学学报》、《水土保持学报》等刊物上以发表论文21篇，作者18篇，核心刊物17篇，一级刊物4篇，EI全文检索2篇。参编科普书籍2本，教材1本。多次独立完成科研申请报告和结题报告的撰写。现持有环境影响评价岗位证书和清洁生产审核师培训合格证书。完成环境影响评价报告书3项，报告表多个。2010年，参与的课题“潮褐土区蔬菜镉铅和硝酸盐污染特点及其控制技术”获得了国家教育部科技进步二等奖（3完成人）。参与的《葫芦岛市村庄环境综合整治规划研究》荣获葫芦岛市科学技术奖一等奖。

尹凡：女，河北石家庄人，燕山大学博士，中国环境管理干部学院讲师。主持与参与过《河北省区域创新体系绩效评价及优化路径研究》（2010-2011年河北省社会科学基金课题）；《河北省区域创新绩效测度及评价研究》（2011-2012年河北省软科学研究计划课题）；《河北省产业结构调整升级优化路径研究》（2013年省社科联项目）；《秦皇岛市经济低碳化测度及发展对策研究》（2011-2012年秦皇岛市社会科学联合会课题）；《秦皇岛市生态城市评估及改进措施》（2012-2013年秦皇岛社科联课题）；《重金属污染土壤超富集植物的筛选及其对Cd胁迫的响应》（2010-2012年河北省教育厅青年基金课题）；《市场营销专业“工学结合” 人才培养模式创新研究与实践》（主持2010-2011年院级课题）；《多学科耦合的网络运营与推广项目化教学模式》（2012年院级课题）；《秦皇岛市产业结构优化升级研究》（2013年秦皇岛市科技局课题）。课题所获奖励主要有河北省社科基金2010年课题（河北省区域创新体系绩效评价及优化路径研究）。同时，在核心刊物上发表过数篇科研论文。研究方向主要为环境经济学等领域。

文摘

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序言

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土壤污染的无形威胁与绿色疗愈的希望之光 在人类文明飞速发展的背后，一场悄无声息的环境危机正日益严峻——土壤污染。它如同潜伏的疾病，侵蚀着我们赖以生存的根基，威胁着生态系统的健康，更渗透进我们日常饮食的每一个环节。土壤，这片承载生命、孕育万物的土地，正因工业生产、农业活动以及不当的废弃物处理而承受着前所未有的重负。而在这片被污染的土地上，重金属，这些古老而强大的元素，以其持久性、生物累积性和潜在的剧毒性，成为了土壤污染中最令人担忧的威胁之一。 重金属，如镉（Cd）、铅（Pb）、汞（Hg）、砷（As）、铜（Cu）、锌（Zn）等，它们并非都是有害的，其中一些如铜、锌在微量时是植物生长必需的元素。然而，当这些元素的浓度超过一定阈值，其负面影响便会显现。工业废水、矿山开采、冶炼活动、化肥农药的过度使用、垃圾填埋以及空气沉降等多种途径，都可能将重金属引入土壤环境。一旦进入土壤，重金属很难通过自然过程降解，而是会长期存在，并逐渐向食物链的更高层级转移。 重金属污染土壤的危害是多方面的。首先，它会直接影响土壤的理化性质，降低土壤肥力，阻碍植物的生长发育，导致农作物减产甚至绝收。其次，通过根系吸收，重金属会累积在植物的食用部分，如谷物、蔬菜、水果等，最终通过食物链进入人体。长期摄入受重金属污染的食物，会对人体健康造成严重损害，可能引发神经系统损伤、肾脏功能衰竭、骨骼畸形、生殖能力下降，甚至增加患癌风险。此外，重金属污染还会破坏土壤微生物群落结构和功能，影响土壤生态系统的多样性和稳定性，削弱土壤的净化能力。 面对如此严峻的挑战，传统的土壤修复技术，如固化/稳定化、化学淋洗、土壤置换等，虽然在一定程度上能降低重金属的迁移性和生物有效性，但也存在成本高昂、耗能巨大、二次污染以及破坏土壤原有结构等诸多弊端。在追求可持续发展的时代背景下，我们迫切需要更经济、更环保、更生态的解决方案。 正是在这样的背景下，植物修复（Phytoremediation）技术应运而生，并逐渐展现出其巨大的潜力。植物修复，顾名思义，就是利用植物的生理生化特性来修复受污染土壤的一种绿色技术。它巧妙地借助植物强大的生命力，通过吸收、积累、转化、固定或挥发等一系列生物学过程，将土壤中的重金属去除、固定或使其毒性降低，从而达到净化土壤的目的。 植物修复技术的核心在于植物的“超富集”能力。某些植物，被称为“超富集植物”，它们能够在其地上或地下组织中积累比普通植物高出百倍甚至千倍的重金属。这些植物就像大自然的“吸尘器”，将土壤中的污染物“捕获”并“储藏”。例如，一些特定的蕨类植物、莎草科植物、豆科植物以及十字花科植物，都在重金属超富集方面表现出色。 植物修复的工作机理可以细分为几种主要的类型： 植物萃取（Phytoextraction）：这是最常见的植物修复方式，也是针对重金属污染土壤最为直接和有效的方法之一。在这种模式下，植物通过根系吸收土壤中的重金属，并将其积累在其地上部分（如叶、茎、果实）。一旦植物生长成熟，便可将其收获并移走，从而实现重金属从土壤中的“移除”。这种方法特别适用于高浓度、小面积的污染区域。例如，某些芥菜属植物能够有效吸收土壤中的铅，而油菜则对镉有较强的吸收能力。 植物固定（Phytostabilization）：与植物萃取不同，植物固定技术并不移除重金属，而是通过植物的根系分泌物、根际微生物的活动以及植物地上部分的蒸腾作用，降低重金属在土壤中的迁移性和生物有效性，使其被固定在土壤颗粒表面或植物根部，从而减少重金属向地下水或食物链的扩散。这种方法适用于污染范围广、重金属浓度较高且难以移除的区域，它可以有效地控制污染的蔓延，并为土壤生态系统的恢复提供一个相对稳定的环境。例如，某些草本植物如三叶草，可以通过其根系分泌物吸附重金属离子，降低其在土壤中的活性。 植物挥发（Phytovolatilization）：这种技术利用植物的蒸腾作用，将吸收或转化后的重金属通过植物叶片以挥发性气体的形式释放到大气中。然而，这种方式的适用性相对有限，因为它会将污染物从土壤转移到空气中，可能导致新的环境问题，且并非所有重金属都能以挥发性物质的形式存在。例如，硒（Se）可以在某些植物体内转化为挥发性有机硒化合物而挥发。 植物降解（Phytodegradation）：这种技术依赖于植物体内酶的活性，将有机污染物分解为无毒或低毒的物质。虽然重金属本身难以被植物降解，但植物有时会通过其代谢活动，间接影响重金属的化学形态，例如将高毒性的无机砷转化为低毒性的有机砷。 尽管植物修复技术具有显著的优势，但其应用也面临着一些挑战。例如，植物的生长速率相对缓慢，修复周期较长；植物的超富集能力通常具有物种特异性和元素特异性，需要精确的物种选择；在极端污染条件下，植物本身可能受到重金属毒害而生长不良；以及植物收获物中积累的重金属如何安全处理等问题。 为了克服这些局限性，提升植物修复的效率和适用性，科研人员一直在探索和开发各种“强化技术”。这些强化技术旨在通过各种手段，促进植物对重金属的吸收、积累和转化，或增强植物的抗逆性，从而加速修复过程，扩大修复范围，提高修复效果。 选择与培育优良植物品种：通过传统的育种技术或现代的基因工程技术，选育和培育具有更高重金属富集能力、更强抗逆性、更快速生长以及更适应当地环境的植物品种，是提升植物修复效果的基础。例如，通过基因改良，赋予植物更强大的重金属转运蛋白，可以显著提高其吸收效率。 协同微生物的应用：土壤微生物与植物之间存在着复杂的相互作用。某些土壤微生物，如解重金属菌（PGPR - Plant Growth-Promoting Rhizobacteria），能够通过分泌有机酸、络合剂，改变土壤pH值，或直接转化重金属的化学形态，从而提高重金属的生物有效性，促进植物吸收。此外，一些微生物还可以增强植物的抗逆性，帮助植物在重金属胁迫下正常生长。将这些有益微生物与植物协同种植，能够显著提升植物修复的效率。 土壤调理剂的应用：在植物修复过程中，添加适量的土壤调理剂可以改善土壤的理化性质，降低重金属的生物有效性，并为植物提供更适宜的生长环境。例如，有机物（如堆肥、生物炭）的添加可以吸附重金属，减少其对植物的毒害；石灰等碱性物质可以调节土壤pH，降低某些重金属（如镉、铅）的溶解度；而某些特定的矿物材料则可以络合重金属，使其不易被植物吸收。关键在于选择能够“促进”重金属被植物吸收和转移（如植物萃取）的调理剂，而不是仅仅“固定”重金属。 环境条件的优化：植物的生长和生理活动受多种环境因素的影响，如水分、光照、温度、养分等。通过科学管理，为植物提供最佳的生长条件，可以最大限度地发挥其修复能力。例如，适时灌溉可以促进根系生长，提高养分和水分的吸收；合理的施肥可以提高植物的抗逆性，减少重金属毒害。 物理强化技术：某些物理手段也可以与植物修复相结合，以提升效率。例如，通过浅层耕作可以促进植物根系与污染表土的接触；而在某些特定情况下，结合使用土壤通气或排水技术，也可以改善根际环境，促进植物生长。 耦合技术：将植物修复与其他修复技术相结合，形成耦合技术，可以取长补短，实现更高效的修复。例如，将植物修复与生物固化技术相结合，先用植物将大部分可移动的重金属移除，再用生物固化技术稳定残余的重金属，可以实现深度修复。 重金属污染土壤的植物修复及其强化技术的研究，正是在这样一个背景下，深入探索绿色、可持续的土壤治理之道。它不仅仅是关于技术的革新，更是关于我们如何与自然和谐共处，如何以智慧和耐心，为我们赖以生存的土地重塑生机。这项研究致力于揭示植物与重金属之间复杂的相互作用机制，筛选和培育高效的修复植物，并开发创新的强化技术，以期在实际应用中，为解决全球日益严峻的土壤重金属污染问题提供切实可行的解决方案。这不仅是对科学的求索，更是对未来生态环境的一份责任与承诺。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就很有吸引力，深邃的绿色背景搭配一抹鲜亮的黄色，仿佛暗示着在被污染的土壤中，生命依然顽强地寻找出路。作为一名对环境科学稍有涉猎的普通读者，我购买这本书主要是出于好奇，想了解一下“植物修复”这个听起来充满希望的技术。我一直觉得，大自然本身就有强大的自我修复能力，而植物作为自然界中最普遍的存在，它们是否真的能“吃掉”那些有害的重金属，并将它们化为无形？书中会详细讲解哪些植物种类对特定的重金属有较好的吸收和转化能力吗？我尤其关注的是，修复过程是否会对植物本身产生毒副作用？毕竟，如果植物也因此而枯萎，那修复也就无从谈起。还有，修复后的土壤，是否能达到可以安全耕种的程度？这些细节的解答，对我来说至关重要，我期待书中能够给出一个清晰的答案，并且最好能提供一些实际案例，让我能够更直观地感受到植物修复的神奇力量。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在城市郊区拥有小片土地的园艺爱好者，近些年一直担心自己种植的蔬菜会受到附近工厂排放的重金属污染。这本书的出现，让我眼前一亮，我希望它能为我提供一些实用的解决方案。书中是否会提及不同类型重金属（如铅、镉、汞、砷等）的特点，以及它们对土壤和植物的潜在危害？更重要的是，它是否会介绍一些针对不同重金属污染的植物修复方案，例如，针对含铅土壤，推荐哪些植物，它们是如何进行修复的？我特别关心的是，书中提到的“强化技术”是否适用于家庭小规模的土壤修复？有没有一些简单易行的方法，可以在我的小花园里实践，而不需要投入大量的资金或使用复杂的设备？我希望这本书能像一位经验丰富的园艺师，一步步地指导我如何判断土壤是否受污染，以及如何选择合适的植物和方法来净化我的土壤，让我能安心地享受自己种植的健康蔬菜。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对环境保护充满热情的高中生，经常在课余时间阅读一些科普类的环境书籍。这本书的题目《重金属污染土壤的植物修复及其强化技术研究》听起来有些深奥，但我对“植物修复”这个概念非常好奇。我想知道，书中是如何用简单易懂的方式来解释“重金属污染”对土壤和生态环境造成的影响的？它是否会列举一些触目惊心的例子，让我们认识到问题的严重性？然后，对于“植物修复”，我希望它能介绍一些我们身边常见的植物，比如常见的草本植物、灌木甚至树木，是如何通过根系吸收、体内转化或者将重金属固定在根部，从而净化土壤的？书中提到的“强化技术”是不是就像给植物打“鸡血”，让它们修复能力更强？我希望书中能用生动的语言和清晰的插图，向我们展示植物修复的过程，让我们明白，原来自然界中的植物，拥有如此强大的“超能力”，能够默默地为我们净化家园。

评分☆☆☆☆☆

这本书的标题《重金属污染土壤的植物修复及其强化技术研究》听起来相当学术，但我想了解的是，对于像我这样没有专业背景的人来说，是否也能理解其中的内容？我特别想知道，书中是如何解释“强化技术”这个概念的？是因为单纯依靠植物修复的速度太慢，所以需要一些“助推器”来加速过程吗？这些强化技术是否涉及一些生物技术，或者是一些我们日常生活中能接触到的方法？比如，有没有可能通过改良土壤的物理性质，或者添加一些特殊的微生物，来帮助植物更好地吸收重金属？我希望书中能够用通俗易懂的语言，解释这些复杂的科学原理，而不是堆砌大量的专业术语。如果能配上一些图表或者示意图，那就更好了，这样我才能更清晰地理解整个修复过程是如何进行的，以及这些技术是如何协同作用的，最终达到净化土壤的目的。

评分☆☆☆☆☆

作为一个环境污染治理领域的从业者，我通常会关注一些更具前瞻性和创新性的研究成果。这本书的题目《重金属污染土壤的植物修复及其强化技术研究》引起了我的兴趣，我期待它能为我们提供一些新的思路和方法。我希望书中能够深入探讨植物修复的分子机制，比如植物体内有哪些特定的转运蛋白、解毒酶系参与重金属的吸收、转化和固定过程。同时，对于“强化技术”，我更关心的是其科学依据和实际应用潜力。是否会涉及到基因工程、生物诱导或化学诱导等方面的技术，以提高植物的修复效率和耐受性？此外，书中是否会分析这些强化技术在不同土壤类型、不同气候条件下的适用性，以及其环境安全性和经济可行性？我希望这本书能提供一些前沿的研究数据和案例分析，帮助我们更深入地理解植物修复的科学内涵，并为实际的污染治理项目提供技术参考。