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污染土壤植物修复技术及应用

来源：花匠小妙招时间：2024-10-14 07:09

前言

近年来,随着经济的快速发展,环境污染已经成为人类面对的重大挑战。许多国家已经开始关注环境问题,并针对不同的环境污染类型研发出相应的修复方法。土壤污染问题是全世界范围内被广泛关注的环境问题之一。土壤污染对人类的危害性极大,不仅直接导致粮食的减产,而且通过生长于土地上的植物及其产品影响人类健康和安全,还通过对地下水的污染以及污染的转移构成对人类生存环境多个层面上的不良胁迫。

对于污染土壤的控制和修复有许多重要的方法,包括物理修复、化学修复、生物修复。在生物修复中,植物修复由于独特的优势而受到越来越多的关注。植物修复通过植物及其相关微生物的累积、解毒或稳定作用解除污染物毒害作用,其技术成本低,不易造成二次污染,适用面广。土壤植物修复根据植物可耐受或超积累某些特定化合物的特性,利用绿色植物及其共生微生物提取、转移、吸收、分解、转化或固定土壤中的有机或无机污染物而把污染物从土壤中去除,从而达到移除、削减或稳定污染物或降低污染物毒性等目的。植物修复的对象是重金属、有机物或放射性元素污染的土壤。研究表明,通过植物的吸收、挥发、根滤、降解、稳定等作用可以净化土壤中的污染物,达到净化土壤的目的,因而土壤植物修复技术是一种具有发展潜力的治理土壤污染的绿色技术,是一类可靠且对环境相对安全的方法,具有明显的技术先进性,有待全面开发利用。

随着植物对土壤不同污染的响应、反馈、净化等机制的研究不断深入,污染土壤植物修复示范工程日益增多,污染修复植物的筛选、培育取得了明显的突破,但大多处于理论研究水平。为有效促进从事污染土壤修复和污染管控的工作人员的工程技术人员、科研人员以及高等学校环境科学与工程、生态工程、土壤学及相关专业师生全面系统地了解污染土壤植物修复机制、污染土壤植物修复技术方法及研究现状、污染土壤植物修复技术拓展及研究前沿、污染土壤植物修复局限性及发展趋势,我们特组织编著了《污染土壤植物修复技术及应用》。

本书是在综合国内外最新研究成果,以及云南大学和中国科学院沈阳应用生态研究所研究团队承担或参与的国家863项目“利用植物原位修复技术处理中低浓度石油污染土壤”、科技部973项目“东北老工业基地环境污染形成机理与生态修复研究”、国家科技重大专项“松花江流域水生态功能一二级分区研究——松花江流域水生态分区理论与典型特征分析”、国家自然科学基金委员会生命科学部面上项目“氧化石墨烯强化火凤凰修复PAHs⁃Cd复合污染土壤及影响机制”和“多环芳烃⁃镉复合污染土壤植物⁃微生物联合修复根际调控及其分子机理”、辽宁省污染环境生态修复工程技术研究中心项目“辽宁省污染环境生态修复关键技术及应用”等研究成果的基础上完成的。

本书共分七章,从理论到实践应用比较系统地介绍了植物修复土壤污染的机制、植物修复土壤的研究现状、植物修复土壤的局限性及发展趋势。第一章主要介绍了污染土壤植物修复现状与应用意义,包括污染土壤植物修复技术的发展、污染土壤植物修复技术的概念和含义、污染土壤植物修复类型及应用意义;第二章介绍了污染土壤植物修复机制,包括重金属污染土壤植物修复机制、有机污染物污染土壤植物修复机制、有机污染物⁃重金属复合污染土壤植物修复机制;第三、第四章介绍了植物污染土壤植物修复技术方法及研究现状、污染土壤植物修复联合技术研究方法及现状;第五章介绍了污染土壤植物修复技术拓展及研究前沿,包括基因工程技术、芯片技术、蛋白质组学技术、代谢组学技术在植物修复中的研究应用;第六章介绍了污染土壤植物修复技术应用现状,针对不同的污染场地,提供合适的植物修复方法;第七章介绍了污染土壤植物修复局限性及发展趋势。

本书主要由刘睿编著,于洪文、郑廷雨、李玲美、侯力群、李娜和王亚杰等参与部分内容的编著;全书最后由刘睿统稿、定稿。本书涉及的重金属超富集植物种类、有机污染植物修复、植物修复的研究和应用现状的相关数据参考引用了国内外部分文献,在此对其原作者表示衷心的感谢。本书中的部分照片由中国科学院沈阳应用生态研究所提供,南开大学环境学院周启星教授、浙江大学马奇英教授及中国科学院南京土壤研究所骆永明教授对全书内容进行了指导与审核,在此深表谢意!

污染土壤植物修复技术内容范围广,涉及化学、生物等许多相关学科领域,由于编著者本身的知识和相关能力有限,请广大读者对书中存在的疏漏提出批评指正,以便进一步修改补充,使本书内容更加充实和完善,更好地服务广大读者。

编著者　

2020年10月