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基础篇3

第1章 绪论3

1.1环境污染与土壤环境问题3

1.1.1环境污染问题3

1.1.2土壤环境问题5

1.1.3土壤环境的地位与生态功能6

1.2环境土壤学的形成与发展8

1.2.1环境土壤学的形成背景8

1.2.2环境土壤学的发展历程8

1.2.3环境土壤学与其他学科的关系9

1.3环境土壤学研究进展10

1.3.1环境土壤学的研究内容与热点10

1.3.2环境土壤学研究前沿展望10

第2章 土壤理化性质及其生态功能12

2.1土壤基本物质组成12

2.1.1土壤矿物质12

2.1.2土壤有机质15

2.2土壤质地、结构及其生态功能24

2.2.1土壤质地24

2.2.2土壤结构28

2.2.3土壤质地及结构生态功能29

2.3土壤水分、空气及其生态功能30

2.3.1土壤水分生态功能30

2.3.2土壤空气及生态功能37

2.4土壤吸附性与交换性及其生态功能39

2.4.1土壤吸附性与交换性能39

2.4.2土壤吸附性、交换性能及其生态功能42

2.5土壤酸碱性、氧化还原反应及其生态功能42

2.5.1土壤酸碱性42

2.5.2土壤氧化还原反应45

2.5.3土壤酸碱性、氧化还原反应生态功能49

第3章 土壤生物及其生态功能56

3.1土壤微生物及其生态功能56

3.1.1细菌57

3.1.2放线菌59

3.1.3真菌59

3.1.4古菌60

3.1.5显微藻类61

3.2土壤动物及其生态功能62

3.2.1原生动物63

3.2.2线虫63

3.2.3螨类64

3.2.4弹尾目65

3.2.5蚯蚓65

3.2.6白蚁和蚂蚁66

3.3植物根系及其生态功能67

3.3.1根际和根际效应67

3.3.2植物根系在土壤中的生态功能68

3.3.3根瘤和菌根69

3.4土壤酶及其生态功能70

3.4.1土壤酶的来源70

3.4.2土壤酶的种类和测定71

3.4.3土壤中重要的酶类71

3.4.4土壤酶的生态功能72

第4章 土壤的形成与分类74

4.1土壤形成因素分析74

4.1.1成土因素学说的建立和发展74

4.1.2土壤形成的气候因素76

4.1.3土壤形成的生物因素79

4.1.4土壤形成的母质因素81

4.1.5土壤形成的地形因素83

4.1.6土壤形成的时间因素84

4.1.7人类活动对土壤发生演化的影响85

4.2土壤形成过程86

4.2.1土壤形成过程中的地质大循环和生物小循环86

4.2.2基本的成土过程87

4.2.3土壤剖面形态和表征土壤风化程度的指标91

4.3土壤分类94

4.3.1土壤分类的基本概念和要求94

4.3.2国际土壤分类现状95

4.3.3中国土壤分类系统100

4.4土壤分布规律106

4.4.1土壤的纬度地带性分布规律107

4.4.2土壤的经度地带性分布规律107

4.4.3土壤的垂直分布规律108

4.4.4土壤的垂直—水平复合分布规律109

4.4.5土壤的区域性分布规律110

第5章 土壤环境质量112

5.1土壤质量的概念112

5.1.1土壤质量概念的发展113

5.1.2土壤肥力质量114

5.1.3土壤环境质量115

5.1.4土壤健康质量117

5.1.5土壤质量的指标118

5.2土壤环境背景值120

5.2.1土壤环境背景值的概念120

5.2.2土壤环境背景值的形成与影响因素121

5.2.3土壤环境背景值的应用124

5.3土壤环境容量128

5.3.1土壤环境容量的概念128

5.3.2土壤环境容量的模型与方法129

5.3.3土壤环境容量的影响因素131

5.3.4土壤环境容量的应用133

5.4土壤环境质量标准135

5.4.1土壤环境质量标准研究概述135

5.4.2我国现行土壤环境质量标准存在的问题136

5.4.3土壤环境质量标准体系构建137

5.4.4土壤环境质量标准与基准138

第6章 土壤环境污染141

6.1土壤污染物及其来源和污染类型142

6.1.1土壤污染物质143

6.1.2土壤污染物来源144

6.1.3土壤污染的发生类型146

6.2土壤污染的危害147

6.2.1重金属的污染危害147

6.2.2农药对土壤的污染危害153

6.2.3土壤的放射性污染危害163

6.2.4土壤的氮磷等营养污染危害164

原理篇169

第7章 土壤碳素转化与温室气体排放169

7.1土壤碳的组分与形态169

7.1.1土壤有机碳170

7.1.2土壤无机碳171

7.2土壤碳素转化过程172

7.2.1土壤有机碳的转化过程172

7.2.2土壤无机碳的转化176

7.2.3土壤无机碳转化的环境效应180

7.3土壤温室气体排放182

7.3.1土壤温室气体种类182

7.3.2土壤温室气体产生机制与排放规律182

7.3.3影响温室气体排放的因素184

7.3.4温室气体排放的监测方法189

第8章 土壤氮、磷循环与环境效应192

8.1土壤氮循环与环境效应192

8.1.1土壤氮的形态和数量192

8.1.2土壤氮的转化195

8.1.3土壤氮循环与环境效应198

8.2土壤磷循环与环境效应199

8.2.1土壤磷的形态和数量199

8.2.2土壤磷的固化与转化201

8.2.3土壤磷循环与环境效应202

8.3土壤氮、磷流失控制202

8.3.1土壤氮、磷流失与水环境202

8.3.2土壤氮、磷流失时空特征203

8.3.3土壤氮、磷流失的影响因素204

8.3.4土壤氮、磷流失控制措施207

8.3.5滇池流域土壤氮、磷流失控制的理论与实践210

第9章 土壤氟、硒、碘与人体健康214

9.1土壤氟214

9.1.1土壤氟的来源214

9.1.2我国土壤氟含量215

9.1.3土壤氟形态217

9.1.4土壤氟的转化219

9.1.5土壤氟的环境效应219

9.2土壤硒223

9.2.1土壤硒的来源223

9.2.2我国土壤硒含量225

9.2.3土壤硒形态226

9.2.4土壤硒的转化227

9.2.5土壤硒的环境效应228

9.3土壤碘230

9.3.1土壤碘来源230

9.3.2我国土壤碘含量231

9.3.3土壤碘形态231

9.3.4土壤碘的转化232

9.3.5土壤碘的环境效应232

第10章 重金属在土壤环境中的行为与危害235

10.1土壤中重金属的污染来源235

10.1.1污水灌溉236

10.1.2农药、化肥和塑料农膜的使用236

10.1.3固体废弃物的利用237

10.1.4大气沉降238

10.2土壤中重金属形态与迁移转化238

10.2.1土壤中重金属的形态238

10.2.2土壤中重金属元素的迁移转化238

10.3主要重金属元素的污染危害241

10.3.1镉污染241

10.3.2铅污染244

10.3.3铬污染246

10.3.4汞污染250

10.3.5砷污染253

第11章 有机污染物在土壤环境中的行为与危害257

11.1土壤中有机污染物概述258

11.1.1农药258

11.1.2多环芳烃类262

11.1.3多氯联苯263

11.1.4二？英263

11.1.5石油类污染物264

11.1.6其他重要的有机污染物265

11.2土壤中有机污染物的环境行为267

11.2.1有机污染物在土壤中迁移转化实质268

11.2.2土壤中有机污染物的主要环境行为269

11.2.3主要有机污染物在土壤中的主要化学行为271

11.3土壤中有机污染物的生态效应281

11.3.1有机污染物对生物的影响281

11.3.2农药污染与农产品质量安全286

11.3.3农药污染对人和动物健康安全的影响287

11.4土壤中有机污染物的研究展望287

11.4.1强化有机污染物迁移、转化的机理性研究287

11.4.2注重背景和分离、检测方法的研究288

11.4.3加强复合污染的研究288

11.4.4关注土壤中优势流对有机污染物迁移影响的研究290

应用篇293

第12章 土壤环境质量评价293

12.1土壤环境质量评价概述293

12.1.1影响土壤环境质量的类型及其判别293

12.1.2影响土壤环境质量的主要因素296

12.2土壤环境质量现状评价296

12.2.1土壤环境质量现状调查297

12.2.2土壤环境质量现状评价298

12.2.3应用实例——某绿色果品生产基地土壤环境质量现状评价307

12.3土壤环境影响评价309

12.3.1评价等级的划分与工作内容309

12.3.2土壤环境影响预测310

12.3.3土壤环境影响评价314

12.3.4应用实例315

第13章 重金属污染土壤修复与利用318

13.1重金属污染土壤的物理修复318

13.1.1物理筛分修复318

13.1.2固化/稳定化修复319

13.1.3玻璃化修复320

13.1.4电动力学修复320

13.1.5应用实例321

13.2重金属污染土壤的化学修复321

13.2.1化学淋洗322

13.2.2化学固定323

13.2.3化学还原324

13.2.4应用实例324

13.3重金属污染土壤的微生物修复326

13.3.1微生物对重金属的固定327

13.3.2微生物对重金属的转化328

13.3.3应用实例328

13.4重金属污染土壤的植物修复329

13.4.1重金属植物修复的概念329

13.4.2植物修复的优势与缺点330

13.5植物对重金属的耐性332

13.5.1超富集植物的定义及特征332

13.5.2植物吸收重金属的生理机制332

13.5.3修复植物的筛选335

13.5.4应用实例337

13.6重金属污染土壤的生态修复338

13.6.1农业工程修复338

13.6.2农业生态利用339

13.6.3应用实例339

第14章 有机污染土壤的修复与利用343

14.1土壤中有机污染物迁移机制344

14.1.1吸附作用345

14.1.2挥发过程346

14.1.3渗透作用347

14.1.4降解作用349

14.2有机污染土壤修复技术类型352

14.2.1物理修复352

14.2.2化学修复353

14.2.3生物修复354

14.3土壤气提和通风修复工程案例356

14.3.1 SVE和BV技术流程356

14.3.2 SVE和BV技术应用案例357

14.4热增效修复技术358

14.4.1热增效修复技术原理和方法358

14.4.2热增效修复技术应用359

14.5土壤淋洗修复技术360

14.5.1技术原理和流程360

14.5.2技术应用361

14.6化学氧化修复技术362

14.6.1技术原理362

14.6.2技术应用362

14.7生物修复技术应用363

14.7.1土地耕作法及其应用363

14.7.2生物堆肥法及其应用365

14.7.3生物泥浆法修复应用366

14.7.4复合生物修复技术的应用367

14.8植物修复在农药污染土壤中的应用368

14.8.1农药植物修复原理368

14.8.2典型农药污染土壤的植物修复应用369

第15章 污水灌区土壤修复理论与实践371

15.1国内外污水灌溉的发展和研究现状371

15.1.1国内外污水灌溉的发展371

15.1.2国内外污水灌溉的研究现状372

15.2典型污水灌溉区的污染现状374

15.2.1北京灌区374

15.2.2沈抚灌区375

15.2.3白银灌区376

15.3污水灌溉区土壤修复的技术方法377

15.3.1重金属污染土壤修复技术377

15.3.2有机污染土壤修复技术385

15.3.3污染土壤修复技术实践390

15.4污水灌溉技术措施的研究390

15.4.1灌溉技术的研究391

15.4.2灌溉制度的研究391

第16章 工矿区污染土壤修复与利用393

16.1工矿区污染土壤修复与利用概述393

16.1.1我国工矿区污染土壤的现状393

16.1.2金属矿区污染土壤修复与利用技术394

16.1.3非金属矿区土壤修复与利用技术397

16.2金属矿区污染土壤修复与利用397

16.2.1金属矿区污染土壤修复原则398

16.2.2金属矿区污染土壤修复实例398

16.3非金属矿区污染土壤修复与利用401

16.3.1非金属矿区污染土壤修复原则401

16.3.2非金属矿区污染土壤修复实例401

16.4工矿区污染土壤修复与利用研究进展404

16.4.1金属矿区污染土壤修复与利用研究进展404

16.4.2工矿区固体废物的回收利用现状405

16.4.3非金属矿区污染土壤修复与利用研究进展406

16.5污染土壤修复研究展望407

16.5.1筛选和培育重金属超积累植物407

16.5.2化学-生物-农艺联合修复技术的研究408

16.5.3分子生物学和基因工程技术应用408

第17章 设施农业土壤质量退化与防治409

17.1设施农业土壤质量退化类型409

17.1.1设施土壤酸化409

17.1.2设施土壤盐渍化414

17.1.3设施土壤养分失调419

17.2设施土壤质量退化防治与改良421

17.2.1设施土壤酸化防治与改良421

17.2.2设施土壤盐渍化防治与改良422

17.2.3设施土壤培肥与改良426

参考文献428

附表442