土壤污染是一個全球性環境問題，可以發生在農用地，也可以出現在建設用地，還可以存在于礦區和油田。早在20世紀70年代，世界上工業先進、農業發達的國家就開始調查研究工業場地和農業土壤的污染問題，尋找其解決的技術途徑。在同一時期，我國進行了污灌區農田土壤污染與防治研究，開啟了土壤環境保護工作。進入20世紀80年代，我國在土壤有機氯農藥和砷、鉻等重金屬污染及其控制研究上取得了明顯進展；90年代初，基于第二次全國土壤調查數據確定了土壤環境背景值，揭示了其區域分異性，并于1995年首次頒布了土壤環境質量標準，為全國土壤污染防治與環境保護奠定了新基礎。至90年代末，土壤重金屬、農藥、石油污染的微觀機制和物化控制、微生物轉化技術研究取得了新進展，重金屬污染土壤的植物修復研究在我國起步。2000年10月在杭州召開了第一屆“Intemational Conference of Soil Remediation”，標志著我國土壤修復科學、技術、工程和管理研究與發展序幕的全方位拉開。邁入新世紀后，我國土壤污染與修復工作得到進一步重視�？萍疾�、國家自然科學基金委員會、中國科學院等相繼部署了土壤污染與控制修復科技研究項目；2001年，污染土壤修復技術與大氣、水環境控制技術同步納入國家“863”計劃。2006年，環保部和國土資源部首次聯合開展了全國土壤污染調查與防治專項工作，2014年，兩部委聯合發布的《全國土壤污染狀況調查公報》明確指出，全國土壤環境狀況總體不容樂觀，部分地區土壤污染較重，耕地土壤環境質量堪憂，工礦業廢棄地土壤環境問題突出。土壤污染防治與修復成為國家環境治理和生態文明建設的重大現實需求。土壤修復的基礎研究、技術研發、監管支撐和產業發展已是新時期我國土壤環境保護的重要任務。
恰逢其時，我應聘了1997年度中國科學院“百人計劃”，于1998年回國，在南京土壤研究所開辟了土壤污染與修復研究方向。近20年來，在國家、地方和國際合作項目資助下和各方支持下，率領研究團隊，系統研究了在我國經濟快速發展過程中不同區域和不同土地利用方式下土壤重金屬和有機污染規律，建立了土壤污染診斷、風險評估、基準與標準制定方法，發展了土壤污染的風險管理和修復技術，提出了“土壤修復”學科�！巴寥牢廴九c修復理論和實踐研究叢書”就是這些研究工作及其進展的系統總結，叢書共分四冊，分別為《-土壤污染特征、過程與有效性》、《土壤污染毒性、基準與風險管理》、《重金屬污染土壤的修復機制與技術發展》和《有機污染土壤的修復機制與技術發展》。希望該叢書的出版有助于全國各地“土壤污染防治行動計劃”的設計與實施，有益于我國土壤污染與修復的創新研究和產業化發展。
本著作為第四冊，重點介紹了有機氯農藥（滴滴涕）、持久性有機污染物（多氯聯苯、多環芳烴）、石油（石油烴、油泥）、農膜（酞酸酯）及化學武器（二苯砷酸）等單一或復合污染土壤的修復機制與技術發展，包括低溫等離子體氧化、光催化分解、絡合蒸發濃縮、芬頓氧化、植物吸收、微生物降解、植物一微生物聯合及物化一生物聯合修復等研究進展。此外，還介紹了多孔炭、改性膨潤土和纖維吸附材料等修復劑的研制及應用方面的新認識、新資源、新方法和新產品。提出了既能提高土壤肥力、又能凈化土壤有機污染的豆科植物一根瘤菌共生聯合生物修復新途徑。這些研究成果對發展有機污染土壤的綠色可持續修復原理與技術、推動土壤修復學和修復土壤學建設具有重要的理論和實踐指導價值。全書共分七篇。第一篇介紹多氯聯苯污染土壤的修復機制與技術發展，共分五章：第一章多氯聯苯污染土壤的植物修復，第二章多氯聯苯污染土壤的微生物修復，第三章多氯聯苯污染土壤的植物一微生物聯合修復，第四章多氯聯苯污染土壤的農藝強化與原位生態調控修復，第五章多氯聯苯污染土壤的物理化學修復。第二篇介紹多環芳烴污染土壤的修復機制與技術發展，共分四章：第六章多環芳烴污染土壤的植物修復，第七章多環芳烴污染土壤的微生物修復，'第八章多環芳烴污染土壤的植物一微生物聯合修復，第九章多環芳烴污染土壤的物理化學修復。第三篇介紹石油污染土壤的修復機制與技術發展，共分三章：第十章石油污染土壤的微生物修復，第十一章石油污染土壤的植物.微生物聯合修復，第十二章石油污染土壤的異位生物修復。第四篇介紹二苯砷酸污染土壤的修復機制與技術發展，共分四章：第十三章二苯砷酸污染土壤的二氧化鈦光催化修復，第十四章二氧化鈦光催化降解二苯砷酸的機制，第十五章二苯砷酸污染土壤的芬頓與類芬頓氧化慘復；第十六章二苯砷酸污染土壤的植物修復。第五篇介紹酞酸酯污染土壤的生物修復機制與技術發展，共分兩章：第十七章酞酸酯污染土壤的植物修復，第十八章酞酸酯污染土壤的微生物修復。第六篇介紹滴滴涕污染土壤的低溫等離子體氧化修復，共分兩章：第十九章反應釜式低溫等離子體氧化修復，第二十章轉盤式低溫等離子體氧化修復。第七篇介紹修復劑的研制與應用，共分三章：第二十一章多孔炭材料的研制與應用，第二十二章改性膨潤土的研制與應用，第二十三章顆粒狀纖維吸附材料的研制與應用。
本書吸收了國家科技部“十五”“973”計劃項目（2002CB410800）、“十二五”“863”計劃重大項目（2012AA06A200）、國家自然科學基金委重點（40432005、41230858）及重大國際合作項目（40821140539）、中國科學院創新團隊國際合作伙伴計劃項目（CXTD-22005-4）、知識創新工程重要方向項目（KZCX2-YW-404）、江蘇省創新學者攀登項目（BK2009016）等科研項目的部分研究成果，是在研究團隊成員（包括博士后和研究生）的辛勤努力下共同完成的。本書的主要執筆人為：駱永明、滕應、涂晨、劉五星、吳龍華、宋靜、章海波、李振高；參加相關研究和本書撰寫工作的還有：丁克強、丁琳琳、馬婷婷、馬露瑤、王阿楠、王殿璽、毛健、尹春艷、平立鳳、付登強、邢維芹、過園、朱漾、劉世亮、劉增俊、孫向輝、孫明明、孫劍英、李士杏、李華、李秀華、李秀芬、楊慧娟、吳宇澄、余冬梅、沈源源、張宇峰、陳永山、陳海紅、徐莉、梁艷玲、虞磊、潘澄以及韋婧、劉穎等。全書由涂晨和駱永明統稿，駱永明定稿。需要指出的是考慮到叢書的系統性，本書中的部分內容引用我們早期出版的有關專著。還需要一提的是為保持早期研究工作的原始性，我們在研究內容及其參考文獻上未作新的補充。
由于作者水平有限，書中疏漏之處在所難免，懇切希望各位同仁給予批評指正。
序言
前言
第一篇 多氯聯苯污染土壤的修復機制與技術發展
第一章 多氯聯苯污染土壤的植物修復 3
第一節 多氯聯苯污染土壤的豆科植物單作修復 3
第二節 多氯聯苯污染土壤的豆科-禾本科植物協同修復 9
第三節 多氯聯苯與重金屬復合污染土壤的多植物協同修復 15
參考文獻 21
第二章 多氯聯苯污染土壤的微生物修復 24
第一節 多氯聯苯污染土壤的生物刺激修復效應與機理 24
第二節 多氯聯苯降解菌的分離鑒定及其降解修復作用 30
第三節 中華苜蓿根瘤菌對多氯聯苯的生物強化修復效應與機理 37
第四節 中華苜蓿根瘤菌制劑對多氯聯苯污染土壤的微生物修復 41
第五節 紫云英根瘤菌對多氯聯苯的生物強化修復效應與機理 43
第六節 土壤中聯苯降解菌基因的克隆與多樣性分析 48
參考文獻 50
第三章 多氯聯苯污染土壤的植物-微生物聯合修復 52
第一節 紫花苜蓿-根瘤菌共生體修復 52
第二節 紫花苜蓿-根瘤菌-菌根真菌雙接種修復 69
第三節 紫云英-根瘤菌共生體修復 78
參考文獻 80
第四章 多氯聯苯污染土壤的農藝強化與原位生態調控修復 83
第一節 農藝強化調控修復 83
第二節 原位生態調控修復 89
參考文獻 94
第五章 多氯聯苯污染土壤的物理化學修復 96
第一節 芬頓氧化修復 96
第二節 低溫等離子體氧化修復 100
第三節 絡合蒸發修復 105
參考文獻 108
第二篇 多環芳烴污染土壤的修復機制與技術發展
第六章 多環芳烴污染土壤的植物修復 111
第一節 不同豆科與禾本科植物對多環芳烴污染土壤的修復潛力比較 111
第二節 禾本科植物黑麥草對多環芳烴的修復效應 113
第三節 豆科植物單作修復 125
第四節 植物吸取修復多環芳烴污染土壤的機理 132
參考文獻 134
第七章 多環芳烴污染土壤的微生物修復 136
第一節 生物刺激修復 136
第二節 細菌強化修復 154
第三節 真菌強化修復 167
第四節 菌群強化修復 184
參考文獻 192
第八章 多環芳烴污染土壤的植物-微生物聯合修復 195
第一節 紫花苜蓿-根瘤菌共生體修復 195
第二節 紫花苜蓿-菌根真菌聯合修復 198
第三節 紫花苜蓿-根瘤菌-菌根真菌雙接種修復 203
第四節 植物-菌群聯合修復 207
參考文獻 209
第九章 多環芳烴污染場地的物化修復 210
第一節 甲基-β-環糊精強化微生物異位增效洗脫 210
第二節 低溫等離子體氧化修復 217
參考文獻 224
第三篇 石油污染土壤的修復機制與技術發展
第十章 石油污染土壤的微生物修復 229
第一節 產表面活性劑菌株的分離鑒定及其石油洗脫效果 229
第二節 石油降解菌群的富集及其對石油的分解作用 237
參考文獻 242
第十一章 石油污染土壤的植物-微生物聯合修復 244
第一節 植物根際促生菌的篩選及其強化植物修復 244
第二節 產表面活性劑菌株及其強化植物修復 246
第三節 石油降解菌劑與植物聯合修復 250
參考文獻 253
第十二章 石油污染場地的異位生物修復 254
第一節 含油污泥的預制床修復 254
第二節 預制床修復后含油污泥的植物修復 258
第三節 含油污泥的生物堆修復 262
參考文獻 265
第四篇 二苯砷酸污染土壤的修復機制與技術發展
第十三章 二苯砷酸污染土壤的二氧化鈦光催化修復 269
第一節 二氧化鈦對土壤中二苯砷酸的吸附-解吸與降解動力學的影響 269
第二節 二氧化鈦光催化降解二苯砷酸污染土壤的**方法篩選 272
第三節 土壤性質對二氧化鈦光催化降解二苯砷酸的影響 273
參考文獻 278
第十四章 二氧化鈦光催化降解二苯砷酸的機制 280
第一節 二氧化鈦光催化降解二苯砷酸的非均相反應動力學 280
第二節 離子強度及pH對二苯砷酸光催化降解動力學的影響 282
第三節 溶解氧對二苯砷酸光催化降解動力學的影響 283
第四節 活性氧基團在二苯砷酸光催化降解中的作用 284
第五節 二氧化鈦光催化降解二苯砷酸中間產物的鑒定及降解途徑 284
參考文獻 290
第十五章 二苯砷酸污染土壤的芬頓與類芬頓氧化修復 292
第一節 芬頓與類芬頓氧化修復效率及其影響因素 292
第二節 二苯砷酸的芬頓與類芬頓氧化降解產物 295
參考文獻 298
第十六章 二苯砷酸污染土壤的植物修復 299
第一節 修復后土壤中二苯砷酸含量變化 299
第二節 土壤溶液中二苯砷酸含量變化 300
第三節 土壤中無機砷含量變化 301
參考文獻 303
第五篇 酞酸酯污染土壤的生物修復機制與技術發展
第十七章 酞酸酯污染土壤的植物修復 307
第一節 土壤中的酞酸酯組成和含量 307
第二節 植物組織中酞酸酯組成與含量變化 308
第三節 植物富集系數、轉運系數和植物吸取修復效率 311
第四節 植物修復對土壤微生物群落多樣性的影響 314
參考文獻 316
第十八章 酞酸酯污染土壤的微生物修復 317
第一節 酞酸酯降解菌的篩選鑒定及其降解特性 317
第二節 酞酸酯污染土壤的微生物修復效應 318
參考文獻 320
第六篇 滴滴涕污染土壤的低溫等離子體氧化修復
第十九章 反應釜式低溫等離子體氧化修復技術 323
第一節 反應釜式低溫等離子體設備的設計研發 323
第二節 反應釜式低溫等離子體對滴滴涕污染土壤的修復技術參數優化 324
參考文獻 329
第二十章 轉盤式低溫等離子體氧化修復 331
第一節 轉盤式低溫等離子體設備的設計研發 331
第二節 轉盤式低溫等離子體對滴滴涕污染土壤的修復效果 333
參考文獻 335
第七篇 修復劑的研制與應用
第二十一章 多孔炭材料的研制與應用 339
第一節 多孔炭材料的制備方法及其表征 339
第二節 多孔炭材料對偶氮染料的吸附動力學 345
參考文獻 355
第二十二章 改性膨潤土的研制與應用 358
第一節 膨潤土及改性膨潤土的制備與表征 358
第二節 膨潤土及改性膨潤土在含重金屬廢水處理中的應用 361
第三節 膨潤土及改性膨潤土在含抗生素廢水處理中的應用 371
參考文獻 377
第二十三章 顆粒狀纖維吸附材料的研制與應用 378
第一節 天然纖維材料對抗生素廢水的吸附作用 378
第二節 改性纖維材料對抗生素廢水的吸附作用 382
第三節 固定化顆粒吸附劑對抗生素廢水的吸附作用 387
參考文獻 396
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