目錄
第一章 土壤重金屬的環(huán)境行為1
第一節(jié)土壤重金屬背景值1
一、重金屬的概念1
二、土壤重金屬背景值1
三、土壤重金屬的來(lái)源5
四、土壤重金屬的特點(diǎn)7
五、土壤重金屬的形態(tài)8
六、土壤中重金屬形態(tài)的影響因素9
第二節(jié)土壤重金屬的空間分布13
一、土壤重金屬的水平分布13
二、土壤重金屬的垂直分布15
第三節(jié)土壤重金屬的化學(xué)行為16
一、重金屬在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化16
二、土壤重金屬轉(zhuǎn)化18
第四節(jié)土壤重金屬污染影響因素18
一、土壤重金屬污染的現(xiàn)狀19
二、土壤重金屬污染的特點(diǎn)19
展望21
第二章 植物對(duì)重金屬的吸收累積22
第一節(jié)植物對(duì)重金屬的吸收 22
一、土壤中重金屬的生物可利用性 22
二、植物根部吸收重金屬的主要過(guò)程 23
三、植物葉片吸附與吸收重金屬 27
第二節(jié) 重金屬在植物體內(nèi)的遷移 28
一、從根向地上部的移動(dòng) 28
二、向葉片的移動(dòng) 32
第三節(jié) 植物體內(nèi)重金屬的分布和化學(xué)形態(tài) 33
一、重金屬在植物各器官中的含量和分布 33
二、重金屬在植物細(xì)胞器中的含量和分布 37
三、重金屬在植物體內(nèi)的超微結(jié)構(gòu)分析 39
四、重金屬在植物體內(nèi)的化學(xué)形態(tài) 39
第四節(jié)植物對(duì)重金屬的累積特征 43
一、植物累積重金屬的指標(biāo) 43
二、植物對(duì)重金屬的積累特征 45
第五節(jié) 植物對(duì)重金屬的耐性特征與種間差異49
一、植物對(duì)重金屬的超富集 49
二、植物對(duì)重金屬的適應(yīng)性和耐性 54
第六節(jié) 影響植物吸收、累積重金屬的因素 57
一、植物種特性 57
二、污染物的種類和形態(tài) 59
三、土壤性質(zhì) 60
四、環(huán)境因素對(duì)重金屬在植物體內(nèi)積累的影響64
展望65
第三章重金屬對(duì)植物的影響 66
第一節(jié)重金屬對(duì)植物細(xì)胞分裂與植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響 66
一、重金屬對(duì)植物細(xì)胞分裂的影響 66
二、重金屬對(duì)植物營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)及形態(tài)的影響67
三、重金屬對(duì)植物生殖生長(zhǎng)的影響 70
四、重金屬對(duì)種子萌發(fā)的影響 71
第二節(jié)重金屬對(duì)植物解剖結(jié)構(gòu)和超微結(jié)構(gòu)的影響72
一、重金屬對(duì)植物莖葉解剖結(jié)構(gòu)的影響 73
二、重金屬對(duì)植物細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的影響 76
第三節(jié)重金屬對(duì)植物生理生化的影響 81
一、重金屬對(duì)植物光合色素的影響 81
二、重金屬對(duì)植物丙二醛的影響 83
三、重金屬對(duì)植物脯氨酸的影響 84
四、重金屬對(duì)植物細(xì)胞膜透性的影響 85
五、重金屬對(duì)植物保護(hù)酶系統(tǒng)的影響 86
六、重金屬對(duì)植物物質(zhì)吸收與代謝的影響88
第四節(jié) 重金屬對(duì)植物生物量和產(chǎn)量的影響 92
一、重金屬對(duì)植物生物量的影響 92
二、重金屬對(duì)作物產(chǎn)量的影響 93
第五節(jié)重金屬對(duì)作物品質(zhì)的影響 95
一、重金屬對(duì)植物蛋白質(zhì)和氨基酸含量的影響 95
二、重金屬對(duì)植物脂肪含量的影響 98
三、重金屬對(duì)植物碳水化合物含量的影響100
四、重金屬對(duì)植物維生素C含量的影響101
五、重金屬對(duì)中草藥品質(zhì)的影響102
展望105
第四章重金屬對(duì)植物的毒害作用及機(jī)理106
第一節(jié) 重金屬對(duì)植物的毒害作用106
一、重金屬毒害作用的定義106
二、重金屬毒害作用的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)107
三、重金屬毒害作用的評(píng)價(jià)方法108
四、重金屬毒害作用的臨界值113
第二節(jié)植物受重金屬毒害的條件117
一、重金屬離子的性質(zhì)117
二、環(huán)境條件120
三、化學(xué)元素間的相互作用124
第三節(jié)植物受重金屬毒害的機(jī)理140
一、重金屬毒害植物的細(xì)胞機(jī)理140
二、重金屬毒害植物的生理生化機(jī)理144
三、重金屬毒害植物的分子機(jī)理145
展望148
第五章植物對(duì)重金屬的解毒作用及機(jī)理149
第一節(jié)植物對(duì)重金屬的拒絕吸收149
一、根際效應(yīng)、菌根化作用對(duì)植物重金屬拒絕吸收的影響149
二、根系分泌物對(duì)植物重金屬拒絕吸收的影響150
三、根表鐵膜對(duì)植物拒絕吸收重金屬的影響155
四、先鋒植物對(duì)重金屬的拒絕吸收作用156
第二節(jié)植物細(xì)胞對(duì)重金屬的結(jié)合鈍化作用157
一、細(xì)胞壁的結(jié)合鈍化157
二、細(xì)胞膜的結(jié)合鈍化160
第三節(jié)植物對(duì)體內(nèi)重金屬的隔離作用167
一、液泡的隔離作用167
二、植物組織水平上對(duì)重金屬的隔離作用168
第四節(jié)植物對(duì)重金屬的代謝解毒作用168
一、金屬硫蛋白169
二、植物絡(luò)合素169
三、熱激蛋白170
四、多胺171
五、非酶類抗氧化劑171
六、抗氧化酶系統(tǒng)172
七、脫落酸173
八、其他重金屬絡(luò)合的配位體174
第五節(jié)植物對(duì)重金屬的遺傳解毒作用174
一、不同生態(tài)型植物對(duì)重金屬的響應(yīng)差異174
二、蛋白質(zhì)組學(xué)水平上植物對(duì)重金屬的解毒176
三、基因工程在植物重金屬解毒中的作用181
第六節(jié)植物對(duì)重金屬的排出作用183
一、細(xì)胞間的排出作用183
二、組織器官的脫落排出作用183
三、根系的分泌作用183
四、吐水作用183
展望183
第六章重金屬輕度污染土壤的農(nóng)業(yè)利用185
第一節(jié)低富集重金屬的作物品種篩選及利用185
一、植物對(duì)重金屬耐性及吸收積累的差異186
二、低富集重金屬作物品種的篩選188
第二節(jié)土壤改良劑調(diào)控降低重金屬活性196
一、石灰196
二、黏土礦物200
三、赤泥201
第三節(jié)施肥降低重金屬活性202
一、N、P肥203
二、有機(jī)肥207
三、磷酸鹽肥料209
四、N肥和有機(jī)肥混合施用21 1
第四節(jié)土壤水分調(diào)控降低重金屬活性213
一、水分調(diào)控對(duì)土壤Eh的影響213
二、水分調(diào)控對(duì)土壤pH的影響217
三、水分調(diào)控影響土壤重金屬的形態(tài)轉(zhuǎn)化217
四、水分調(diào)控降低作物吸收重金屬219
第五節(jié)非食用植物種植220
一、園林植物220
二、花卉植物222
三、纖維植物222
展望225
第七章重金屬中度污染土壤的植物修復(fù)226
第一節(jié)土壤重金屬污染的修復(fù)226
一、重金屬污染土壤的物理修復(fù)226
二、重金屬污染土壤的化學(xué)修復(fù)229
三、生物修復(fù)233
第二節(jié)農(nóng)田土壤重金屬污染的植物修復(fù)236
一、超富集植物的定義及標(biāo)準(zhǔn)236
二、超富集植物機(jī)理238
三、超富集植物對(duì)土壤重金屬污染的凈化效率245
第三節(jié)作物-超富集植物間作修復(fù)247
一、作物-超富集植物間作的概念247
二、作物-超富集植物間作體系對(duì)植物重金屬累積的影響248
三、作物-超富集植物間作體系促進(jìn)重金屬累積的機(jī)理256
第四節(jié)提高植物修復(fù)效率的土壤性質(zhì)調(diào)控途徑259
一、土壤pH調(diào)控增強(qiáng)重金屬生物有效性“260
二、土壤氧化還原電位調(diào)控增強(qiáng)重金屬生物有效性260
三、土壤有機(jī)質(zhì)調(diào)控增加重金屬生物有效性261
四、土壤水分狀況調(diào)控重金屬生物有效性262
五、土壤微生物調(diào)控重金屬生物有效性264
展望264
第八章重金屬中度污染土壤的植物-微生物聯(lián)合修復(fù)266
第一節(jié)土壤微生物對(duì)重金屬的耐性及其機(jī)理266
一、土壤微生物對(duì)重金屬的耐性266
二、土壤微生物對(duì)重金屬耐性的機(jī)制269
第二節(jié)微生物對(duì)土壤重金屬賦存形態(tài)的影響280
一、微生物對(duì)土壤重金屬形態(tài)的影響280
二、微生物對(duì)土壤重金屬價(jià)位的影響283
第三節(jié) 土壤微生物對(duì)植物吸收累積重金屬的影響284
一、土壤微生物在植物吸收累積重金屬中的作用285
二、土壤微生物影響植物吸收累積重金屬的機(jī)理286
第四節(jié)植物-根部共生菌對(duì)重金屬的吸收累積特征287
一、植物AMF共生體對(duì)重金屬的吸收累積特征287
二、豆科植物-根瘤菌共生體對(duì)重金屬的吸收累積特征290
三、植物DSE共生體對(duì)重金屬的吸收累積特征291
第五節(jié)土壤重金屬污染的植物-微生物聯(lián)合修復(fù)294
一、植物-微生物聯(lián)合修復(fù)的類型294
二、土壤重金屬污染的植物-共生菌聯(lián)合修復(fù)的特征294
三、土壤重金屬污染的植物-非共生菌聯(lián)合修復(fù)的特征295
第六節(jié)土壤重金屬污染的植物-微生物聯(lián)合修復(fù)的機(jī)理297
一、提高植物累積重金屬297
二、促進(jìn)植物生長(zhǎng)298
三、提高土壤重金屬生物有效性299
四、影響植物對(duì)重金屬的吸收與分配301
展望302
第九章重金屬重度污染土壤的生態(tài)恢復(fù)304
第一節(jié)重金屬礦區(qū)的植物群落及生態(tài)系統(tǒng)特征304
一、重金屬礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題304
二、重金屬礦區(qū)植物組成和群落特征305
三、重金屬礦區(qū)植物多樣性特征311
四、重金屬礦區(qū)植被生態(tài)系統(tǒng)特征312
第二節(jié)重金屬礦區(qū)廢棄地植被恢復(fù)中的地表整形和土壤改良314
一、地表整形措施314
二、土壤改良措施316
第三節(jié)重金屬礦區(qū)廢棄地的植被恢復(fù)322
一、金屬礦區(qū)先鋒植物323
二、植物群落構(gòu)建與植被恢復(fù)325
第四節(jié)重金屬礦區(qū)廢棄地植被恢復(fù)的生態(tài)效應(yīng)333
一、重金屬礦區(qū)土壤植被恢復(fù)對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響333
二、重金屬污染土壤植被恢復(fù)對(duì)微生物區(qū)系的影響334
三、重金屬礦區(qū)植被恢復(fù)過(guò)程中的植物群落特征變化336
四、重金屬礦區(qū)廢棄地植被恢復(fù)的水土保持效果338
展望342
第十章土壤重金屬污染評(píng)價(jià)及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)管理343
第一節(jié)土壤重金屬污染評(píng)價(jià)343
一、土壤重金屬污染評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)343
二、土壤重金屬污染評(píng)價(jià)方法346
第二節(jié)土壤重金屬污染生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)351
一、土壤重金屬污染的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)351
二、土壤重金屬生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的技術(shù)方法351
三、土壤重金屬污染的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)程序352
第三節(jié)土壤重金屬污染管理356
一、土壤重金屬污染管理的法律體系356
二、重金屬污染管理的規(guī)劃357
三、重金屬污染的分類分級(jí)管理358
展望360
本章附錄361
參考文獻(xiàn)362