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环境污染及其防治

稻田土壤重金属污染治理理论与实践

作者：李芳柏等

出版社：科学出版社出版时间：2023-08-01

开本：其他页数： 488

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内容简介
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稻田土壤重金属污染治理理论与实践版权信息

ISBN：9787030759931
条形码：9787030759931 ; 978-7-03-075993-1
装帧：圆脊精装
册数：暂无
重量：暂无
所属分类：
工业技术
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环境污染及其防治

稻田土壤重金属污染治理理论与实践内容简介

本书是我国**本有关稻田重(类)金属污染治理理论、技术与应用研究的系统成果专著。系统介绍了作者作为学术带头人领导的课题组近20年来对我国稻田土壤-水稻系统中重金属元素生物地球化学循环及其与铁、碳、氮等重要生命元素循环的耦合关系，以及基于生物地球化学原理的重金属污染控制技术与应用的研究成果。全书共计三篇二十七章。**篇：稻田重金属污染治理理论探索，重点介绍了稻田铁循环及其与碳氮循环的耦合机制，土壤-水稻系统中镉、砷、锑、铬从水-土界面、根-土界面、根至籽粒的迁移转化机制，总结了降低土壤重金属活性、阻隔其向籽粒转移的技术原理。第二篇：稻田重金属污染治理技术研发，重点介绍了稻田土壤镉砷同步钝化技术、水稻生理阻隔技术的研发过程。第三篇：治理技术规模化应用，主要介绍了稻田重金属污染大规模治理的技术模式、风险评价方法、技术标准等。

稻田土壤重金属污染治理理论与实践目录

序一序二前言第0章绪论 1 章土壤-水稻体系重金属迁移转化研究方法 71.1 土壤重金属形态及其相关参数的研究方法 71.1.1 重金属形态提取方法 71.1.2 氧化铁形态分析方法 91.1.3 氧化铁与重金属固相表征 111.2 重金属形态转化热力学与动力学研究方法 121.2.1 热力学研究方法 121.2.2 动力学研究方法 141.3 非传统稳定同位素分馏研究方法 161.3.1 同位素分馏 161.3.2 化学分离 171.3.3 质谱测试 181.4 重金属转化微生物的分子生物学研究方法 201.4.1 非原位微生物分离培养技术 211.4.2 原位功能微生物识别技术 221.4.3 微生物重金属代谢机制分析技术 231.5 水稻重金属转运分子生物学研究方法 281.5.1 重金属转运基因研究方法 291.5.2 酵母异源表达分析方法 331.5.3 重金属吸收转运的组学分析方法 33参考文献 36第2章水稻重要矿质元素吸收与转运机制 402.1 概述 412.1.1 水稻吸收和转运矿质元素的基本过程 412.1.2 水稻吸收和转运矿质元素的重要转运蛋白 422.1.3 稳定同位素分馏解析水稻矿质元素吸收转运机制 442.2 水稻植株形态解剖结构特征 442.2.1 水稻植株生长发育基本过程 442.2.2 水稻主要器官形态解剖基本特征 452.3 水稻重要矿质元素吸收与转运的分子机制 502.3.1 硅 502.3.2 铁 522.3.3 锌 552.3.4 锰 572.4 水稻重要矿质元素的同位素分馏特征与机制 612.4.1 铁 612.4.2 锌 652.4.3 硅 682.5 展望 69参考文献 70第3章土壤-水稻体系中镉迁移转化机制 793.1 我国稻田土壤镉污染现状及镉的赋存形态 803.1.1 镉的危害及土壤镉污染现状 803.1.2 土壤镉的赋存形态及生物有效性 813.1.3 镉的物理化学与地球化学性质 823.2 稻田土壤镉的转化机制 853.2.1 土壤镉形态转化的热力学机制 853.2.2 土壤镉形态转化的动力学机制 873.2.3 镉形态转化模型与土壤H+平衡模型 933.3 水稻植株中镉迁移转运的多介质界面机制 1003.3.1 土壤-水稻体系多介质界面过程 1003.3.2 水稻根系吸收镉的生理机制 1023.3.3 水稻植株中镉的转运与解毒机制 1053.3.4 镉从根迁移至籽粒的同位素分馏特征 1073.3.5 水稻不同生长发育时期的镉同位素分馏 1103.3.6 铁和锌对水稻镉吸收转运的影响 1143.3.7 影响稻米镉积累的关键因素 1163.4 展望 120参考文献 121第4章土壤-水稻体系中砷迁移转化机制 1274.1 我国稻田土壤砷污染现状及砷的形态 1284.1.1 土壤砷的来源及分布特征 1284.1.2 砷的地球化学特征 1294.1.3 土壤砷的形态、迁移性、毒性及生物有效性 1304.2 稻田土壤砷的转化过程与机制 1314.2.1 土壤砷形态转化的热力学机制 1324.2.2 土壤砷形态转化的化学与微生物机制 1344.2.3 土壤砷形态转化的动力学机制 1434.3 水稻植株中砷迁移过程与机制 1494.3.1 水稻砷吸收、转运与解毒的生理机制 1494.3.2 水稻全生育期砷转运基因的表达特征 1524.3.3 稻米砷积累的特征 1544.4 土壤-水稻体系中砷迁移转化的影响因素 1564.4.1 成土母质 1564.4.2 水分 1574.4.3 养分 1584.5 展望 161参考文献 162第5章土壤-水稻体系中汞迁移转化机制 1715.1 我国稻田土壤汞污染现状及其赋存形态 1725.1.1 稻田土壤汞来源与污染现状 1725.1.2 汞的理化性质、毒性及土壤汞的赋存形态 1735.2 稻田土壤中汞的转化机制 1785.2.1 汞的生物转化 1785.2.2 汞的化学转化 1855.2.3 土壤汞形态转化动力学和热力学 1905.3 土壤-水稻体系中汞迁移的多介质界面机制 1945.3.1 土壤-根系界面迁移 1945.3.2 根系-籽粒界面迁移 1955.3.3 水/土/叶-气界面交换 1975.4 土壤-水稻体系中汞的同位素分馏 1995.4.1 汞的自然稳定同位素及分馏方式 1995.4.2 土壤-水稻体系中汞的同位素分馏特征 2005.4.3 汞稳定同位素分馏的研究进展 2035.5 土壤-水稻体系中汞转化和累积的影响因素 2055.5.1 自然因素 2065.5.2 农业活动 2105.6 展望 213参考文献 214第6章土壤-水稻体系中铬迁移转化机制 2206.1 我国稻田土壤铬污染现状及其地球化学特性 2206.1.1 土壤铬来源及污染现状 2206.1.2 铬的地球化学特性 2216.1.3 土壤铬的赋存形态、迁移性及生物有效性 2226.2 稻田土壤中铬的转化机制 2246.2.1 土壤铬转化的生物地球化学机制 2246.2.2 土壤铬形态转化的动力学机制 2276.3 土壤-水稻体系中铬迁移转运的多介质界面机制 2316.3.1 水稻根系吸收铬的生理机制 2316.3.2 水稻植株体内铬的转运 2336.3.3 土壤-水稻体系中铬同位素分馏的特征 2346.4 影响土壤-水稻体系中铬迁移转化及积累的主要因素 2366.4.1 水稻籽粒铬积累的特征 2366.4.2 土壤-水稻体系中影响铬迁移转化的主要因素 2386.4.3 影响水稻籽粒铬积累的土壤理化性质 2396.5 展望 241参考文献 242第7章土壤-水稻体系中锑迁移转化机制 2477.1 我国稻田土壤锑来源及污染现状 2487.1.1 土壤锑来源 2487.1.2 土壤与农产品锑污染现状 2487.2 锑的物理化学性质及其地球化学特征 2487.2.1 锑的物理化学性质及赋存状态 2497.2.2 水稻土中锑的生物有效性和迁移性 2507.2.3 水稻植株中锑的分布与毒性 2507.2.4 稻田锑与砷的迁移转化及积累特征差异 2507.3 稻田土壤锑的转化机制 2517.3.1 土壤锑价态与形态转化 2517.3.2 土壤锑价态与形态转化的化学与微生物机制 2517.3.3 土壤锑价态与形态转化热力学机制 2587.3.4 土壤锑价态与形态转化动力学机制 2607.3.5 生命元素循环影响锑的迁移性 2627.4 水稻植株中锑的迁移特征 2647.4.1 水稻植株中锑的分布和积累 2647.4.2 水稻根际吸收锑的特征 2647.5 土壤-水稻体系中锑迁移转化的影响因素 2667.5.1 水稻土理化性质的影响 2667.5.2 水稻品种的影响 2677.5.3 稻田环境条件的影响 2677.6 展望 269参考文献 270第8章土壤-水稻体系中铅迁移转化机制 2768.1 我国稻田土壤铅污染现状及特征 2768.1.1 铅及其化合物的物理化学性质 2768.1.2 稻田土壤铅来源及污染现状 2788.1.3 土壤铅的赋存形态、迁移性及生物有效性 2818.2 稻田土壤中铅的转化机制 2818.2.1 土壤铅形态转化的热力学机制 2818.2.2 土壤铅形态转化的动力学机制 2868.2.3 土壤铅形态转化模型与生物有效性预测 2898.3 水稻植株中铅迁移的多介质界面机制 2928.3.1 水稻根系吸收铅的过程及机制 2938.3.2 铅在水稻植株中的转运过程及其机制 2938.3.3 水稻叶片的铅吸收及转运机制 2948.3.4 水稻籽粒中的铅积累机制 2958.4 影响土壤-水稻体系中铅迁移转化的关键因素 2958.4.1 影响土壤铅形态转化的关键因素 2958.4.2 影响水稻植株铅吸收转运及籽粒积累的关键因素 2968.4.3 农艺措施对土壤-水稻体系铅迁移转化的影响 2968.5 土壤-水稻体系中铅同位素示踪 2978.6 展望 298参考文献 299第9章稻田土壤镉砷同步钝化技术 3059.1 稻田土壤镉砷同步钝化技术原理 3069.1.1 稻田土壤中镉砷迁移转化特征的差异 3069.1.2 稻田镉砷同步钝化技术的挑战 3109.1.3 稻田土壤中镉砷同步钝化的技术思路 3129.2 生物炭与零价铁协同钝化稻田土壤镉砷的作用 3139.2.1 稻田土壤镉砷协同钝化材料 3139.2.2 降低土壤中有效态镉和砷的协同作用 3159.2.3 促进水稻根表铁膜固定镉和砷的协同作用 3169.2.4 降低水稻植株中镉和砷累积的协同效应 3189.3 稻田镉砷同步钝化功能材料的研发与应用 3199.3.1 铁改性生物炭的制备及其性能 3209.3.2 铁改性生物炭对镉砷同步钝化的效果 3229.4 铁改性生物炭的田间应用技术和效果 3249.4.1 铁改性生物炭应用的剂量与效应关系 3249.4.2 铁改性生物炭应用的稳定性 3279.4.3 铁改性生物炭应用的长效性 3279.5 展望 329参考文献 330 0章稻田根-土界面镉砷阻控技术 33310.1 根？土界面中铁膜阻控镉砷的技术原理 33410.1.1 水稻根表铁膜 33410.1.2 水稻根表铁膜对镉砷的固定效应 33710.1.3 硝酸铁与腐殖质促进铁膜形成及固定镉砷的作用及原理 33910.1.4 国内外根-土界面镉砷阻控技术对比 34610.2 铁改性泥炭土壤调理技术田间应用效果 34910.3 展望 358参考文献 359 1章水稻重金属生理阻隔技术 36411.1 生理阻隔技术原理 36411.1.1 生理阻隔技术的概念及基本原理 36411.1.2 硅调控水稻镉吸收转运的生理阻隔技术原理 36611.1.3 硅调控水稻砷吸收转运的生理阻隔技术原理 37211.1.4 硒调控水稻镉吸收转运的生理阻隔技术原理 38011.1.5 锌、铁和锰的生理阻隔效应及机制解析 38611.2 水稻重金属生理阻隔技术应用 38911.3 展望 389参考文献 390 2章区域稻田土壤重金属污染源解析方法及应用 39712.1 区域稻田土壤重金属污染源解析方法 39712.1.1 区域稻田土壤重金属污染源复杂性 39712.1.2 区域稻田土壤重金属污染源解析方法概述 39812.1.3 区域稻田土壤重金属污染源解析的稳定同位素示踪方法 40012.1.4 稻田土壤重金属污染源解析的机器学习集成模型 40412.2 区域稻田土壤重金属污染源解析的同位素示踪方法应用案例 40612.2.1 贵州典型Pb-Zn矿区周边稻田土壤Zn污染源解析 40612.2.2 广东北部某矿区周边稻田土壤Zn污染源解析 40712.3 区域稻田土壤重金属污染源解析的机器学习集成模型应用 40912.3.1 研究区数据收集与准备 40912.3.2 模型构建 41012.3.3 广东省某镇农业土壤重金属污染源解析结果 41412.4 展望 417参考文献 418 3章稻田土壤重金属污染治理工程化实践 42113.1 稻田土壤重金属污染治理技术发展趋势及挑战 42113.1.1 重金属污染土壤修复技术 42113.1.2 重金属污染土壤安全利用技术 42313.1.3 重金属污染土壤治理案例 42513.2 稻田土壤重金属污染治理的总体技术方案 42713.2.1 总体思路 42713.2.2 基本原则 42713.2.3 技术流程 42813.3 稻田土壤重金属污染治理技术的应用 43313.3.1 案例背景 43313.3.2 土壤污染概况与单元划分 43413.3.3 治理方案编制与工程实施 43513.3.4 监测与效果评估 43713.4 展望 437参考文献 438 4章农用地土壤重金属污染治理技术标准体系 43914.1 土壤重金属污染治理国际标准现状 43914.1.1 国际土壤环境管理标准 43914.1.2 主要发达国家或组织土壤重金属污染治理标准 44414.2 农用地土壤重金属污染治理技术标准 44614.2.1 农用地土壤重金属污染治理 44614.2.2 法律、法规及管理政策 44914.2.3 我国农用地土壤重金属污染治理技术标准概况 45114.2.4 我国农用地土壤重金属污染治理技术标准体系 45214.2.5 国外农用地土壤重金属污染治理技术标准的经验分析 45914.2.6 主要挑战与标准规划建议 46014.3 展望 461参考文献 462后记 463

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