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第一章 土壤在环境中的作用与地位1

第一节 环境科学与环境土壤学1

第二节 土壤与水质、大气、作物品质的关系2

一、土壤与水质3

二、土壤与大气环境质量9

三、土壤与作物品质11

第三节 土壤与人体和动物健康13

一、土壤影响人体和动物健康的途径13

二、土壤类型与人体和动物的健康14

第四节 土壤圈与土壤质量评价18

参考文献20

第二章 土壤元素背景值与土壤负载容量23

第一节 土壤元素背景值23

一、土壤元素背景值基本统计量24

二、土壤元素背景值的影响因素35

三、土壤元素背景值的应用36

第二节 土壤负载容量39

一、土壤负载容量的研究方法39

二、土壤负载容量的影响因素及区域分异性42

三、土壤负载容量的应用44

参考文献45

第三章 土壤重金属的污染与污染土壤退化46

第一节 土壤重金属污染的来源和复合污染的表征46

一、污灌引起的土壤重金属污染47

二、工矿活动引起的土壤重金属污染48

三、肥料和农药引起的土壤重金属污染49

四、农田系统中重金属的生态循环52

五、重金属复合污染的表征53

第二节 重金属污染对土壤中氮素行为的影响54

一、重金属污染对土壤中氮素矿化的影响56

二、重金属污染对土壤中脲酶活性的影响57

第三节 重金属污染对土壤磷素行为的影响58

一、重金属污染对土壤磷的吸附、解吸的影响59

二、重金属污染对土壤磷吸持动力学的影响62

三、重金属污染对土壤磷形态的影响63

四、重金属污染对土壤磷酸酶活性的影响64

第四节 重金属污染对土壤中钾行为的影响66

一、重金属污染对红壤中钾形态的影响66

二、重金属污染对土壤钾吸附、解吸的影响69

三、重金属污染对土壤钾吸附与解吸动力学的影响72

参考文献74

第四章 土壤中典型污染重金属的行为与环境质量79

第一节 砷79

一、环境中的砷79

二、砷与人体健康82

三、土壤和水体中砷的行为与砷毒关系85

四、土壤中砷与大气质量90

五、土壤中砷的行为与食品品质91

六、土壤中砷行为的调控及污染防治措施94

第二节 镉95

一、土壤－水体系中Cd的吸附和解吸95

二、土壤－水体系中Cd的平衡与配位反应100

三、土壤－植物系统中Cd的行为102

第三节 铬105

一、土壤中铬的形态106

二、铬的植物效应109

第四节 铜112

一、铜对植物产量与质量的影响113

二、土壤－水系统中铜的行为115

第五节 汞118

一、土壤汞污染及其形态119

二、土壤汞的生物效应122

第六节 铅123

一、土壤Pb含量与人体健康124

二、土壤中Pb的生物效应125

三、铅的土壤化学127

第七节 锌130

一、土壤中Zn的生物效应131

二、土壤中Zn的形态与土－水界面行为134

参考文献136

第五章 土壤中稀土元素的行为与环境质量145

第一节 土壤植物系统中的稀土145

一、概况145

二、外源稀土151

第二节 外源稀土在土壤中的吸附、解吸与扩散154

一、离子稀土进入土壤后的形态154

二、土壤对稀土的吸附、解吸和扩散154

一、稀土在土壤中的迁移157

第三节 稀土在农田生态系统中的迁移157

二、土壤中稀土向地表和大气的迁移160

第四节 外源稀土进入农田的生物效应161

一、稀土的生物有效性161

二、稀土积累的作物效应164

三、稀土对土壤微生物的影响165

参考文献169

第一节 放射性核素在土壤…植物系统中的行为172

第六章 土壤中放射性核素的行为与环境质量172

一、环境中放射性的来源及性质173

二、放射性核素的土壤化学行为174

三、植物对放射性核素的吸收177

四、放射性污染土壤的管理182

第二节 放射性核素污染土壤的修复186

一、物理与化学修复186

二、生物修复186

参考文献189

第一节 铝的形态194

一、土壤固相铝的形态及其化学性质194

第七章 铝的土壤过程与环境质量194

二、土壤溶液中铝离子的形态及其相对毒性197

第二节 土壤酸化与铝的溶出203

一、酸沉降引起土壤酸化与铝的溶出203

二、有机酸引起的土壤铝的活化205

三、施肥、种植与铝的溶出207

第三节 土壤铝的迁移与环境208

一、土壤铝的迁移209

二、土壤铝毒与植物生长210

参考文献211

一、土壤中氟的来源215

第八章 土壤中氟与环境质量215

第一节 土壤中的氟215

二、土壤中氟的形态216

三、土－水系统中氟的化学平衡218

第二节 土壤中氟的行为及效应225

一、土壤氟与地方性氟中毒225

二、土壤氟的生物效应233

三、氟危害的控制方法235

参考文献235

一、全球碳循环中的碳库238

第九章 土壤中碳、氮、磷与环境质量238

第一节 土壤有机碳的贮量、分布及转化238

二、全球土壤有机碳密度、贮量和分布239

三、中国土壤碳的贮量和分布242

四、土壤中有机碳的分解及其控制因子250

第二节 土壤中硝态氮的淋溶与地下水污染259

一、土壤中氮的含量和形态259

二、进入土壤的硝态氮源261

三、硝态氮的污染危害263

四、土壤中氮的淋溶264

五、硝态氮污染控制266

第三节 土壤积累态磷及氮、磷污染与水体富养化267

一、土壤中的积累态磷267

二、土壤中氮、磷的流失与水体富营养化271

参考文献277

第十章 土壤中的硫与环境质量283

第一节 土壤硫的分组与形态283

一、土壤硫的分组283

二、土壤硫形态的研究286

第二节 土壤硫素行为290

二、土壤硫的氧化还原291

一、土壤硫的吸附与解吸291

三、土壤硫的矿化、分解与固定293

四、硫在剖面中的迁移297

第三节 农业生产实践对土壤硫素的影响297

一、种植活动对土壤硫素的影响298

二、硫肥施用与灌溉对土壤硫的影响300

一、气态硫化物对环境的影响302

二、对土壤环境的影响302

第四节 土壤硫与环境302

参考文献303

第十一章 土壤碳库和氮库与大气质量308

第一节 土壤碳库与甲烷308

一、土壤中CH4的产生309

二、稻田土壤中CH4的氧化309

三、稻田土壤中CH4的传输310

四、稻田CH4的排放规律311

五、稻田土壤CH4排放通量的影响因素313

六、我国稻田CH4排放量估计及控制对策320

一、土壤中N2O的产生机制323

第二节 土壤氮库与氧化亚氮323

二、影响农田土壤N2O排放的因素325

三、农田N2O排放量的估算及减缓对策332

参考文献335

第十二章 土壤中有机污染物的行为与环境质量342

第一节 悬浮－沉积物（土壤）中有毒有机污染物的筛选343

第二节 土壤和沉积物对有机污染物的吸持345

一、磺酰脲类除草剂的水解348

第三节 有机污染物的降解348

二、磺酰脲类除草剂的光化学降解353

三、杀虫双和沙蚕毒的光化学降解及挥发355

四、土壤中一些典型有机污染物的降解356

第四节 有机污染土壤（环境）的修复359

一、有机黏土矿物对污染环境的修复359

二、城市污染土壤的修复363

参考文献364

第一节 概述369

一、农药的定义及分类369

第十三章 农药污染对环境质量的影响369

二、农药的发展概况371

三、我国农药生产与使用概况372

四、农药在农业生产中的作用和问题375

第二节 农药污染对大气质量的影响378

一、农药对大气污染的途径与状况378

二、大气中残留农药的迁移379

三、农药的光解作用380

一、水体中农药的污染与迁移382

第三节 农药污染对水环境质量的影响382

二、水体中农药的水解383

第四节 农药污染对土壤环境质量的影响384

一、我国土壤农药的污染历史与现状384

二、土壤污染的途径386

三、农药在土壤中的吸附387

四、农药在土壤中的降解389

五、农药在土壤中的移动性395

六、农药在水体和七壤表面的挥发作用397

七、农药田间残留半衰期399

一、高尔夫球场施用农药对水环境质量影响的实例分析406

第五节 农药污染案例分析406

二、阿特拉津、乙草胺和甲磺隆对作物的危害410

第六节 外加菌对土壤中农药降解研究414

一、农药降解菌筛选和特性研究414

二、DLL-1菌在水体中对农药的高效降解作用416

三、DLL-1菌在土壤中对农药的高效降解作用418

参考文献420

第十四章 土壤中污染元素的交互作用对其行为的影响422

一、试验区的构建和类型423

第一节 重金属复合污染土壤中的元素行为423

二、复合污染对植物生长及产量的影响424

三、植物对重金属的吸收424

四、复合污染对元素迁移的影响425

第二节 红壤－水稻体系中的Pb-Cd交互作用427

一、Pb-Cd交互作用对水稻生长发育的影响427

二、Pb-Cd交互作用对植株吸收Pb和Cd的影响428

三、Pb-Cd交互作用对植物元素化学的影响431

四、交互作用对土壤中Pb、Cd化学行为的影响432

第三节 土壤－植物系统中多元素复合污染的交互作用434

二、交互作用对植物吸收重金属元素的影响435

一、交互作用对产量的影响435

三、交互作用对模式参数的重要性438

第四节 其他交互作用438

一、阴离子对阳离子行为的影响438

二、阳离子对阴离子行为的影响440

三、离子或化学物质与土壤组分之间的交互作用440

参考文献442

第十五章 土壤中有机污染物－重金属的交互作用443

第一节 概述443

一、有机污染物－重金属复合污染研究的重要性443

二、有机污染物－重金属在土壤中交互作用的形式及其特点444

第二节 有机污染物－重金属间配位作用对其在土壤中吸附行为的影响447

一、镉与有机酸在不同土壤中的交互作用447

二、有机污染物与镉在青黑土上的交互作用452

第三节 具有氧化还原反应的交互作用455

一、六价铬与对氯苯胺在三种土壤胶体上的交互作用455

二、六价铬与对甲氧基苯酚在红壤胶体上的催化氧化460

第四节 有机物－重金属复合污染的土壤生物学过程及其交互作用465

参考文献466

第一节 概述472

一、对重金属形态的影响及其机理472

第十六章 有机物料对土壤－植物系统重金属化学行为的影响472

二、对重金属有效性的影响及其机理479

第二节 有机物料对重金属沉淀与吸附的影响482

一、水溶性有机物对重金属沉淀及吸附的影响482

二、非水溶性有机物对重金属沉淀及吸附的影响486

第三节 有机物料对液相中重金属形态的影响491

一、有机物料与土壤水溶性有机物（DOC）491

二、DOC对液相中重金属形态的影响492

一、稻作条件下稻草和紫云英对外源铜、镉形态的影响495

第四节 有机物料对重金属固相形态的影响495

二、有机物料影响下铜、镉形态变化与土壤性质的关系498

第五节 有机物料对土壤重金属有效性的影响502

一、有机物料影响下的铜形态与有效性502

二、有机物料影响下的镉形态与有效性504

参考文献505

第十七章 污染重金属的根际效应512

第一节 根际pH512

一、根际试验设计512

二、根际pH的变化513

一、根际Cr的还原516

第二节 根际中铬的行为516

二、Cr对根际酶活性的影响519

第三节 根际环境中镉、铅的形态转化520

一、根际环境中镉的形态转化520

二、根际环境中铅的形态转化523

第四节 根际环境中Pb、Cd的可提取性和对根系分泌物的影响525

一、根际环境对Pb和Cd提取性的影响525

二、Pb、Cd对根系分泌物的影响528

三、根系分泌物与Pb、Cd之间的配位行为530

四、Pb和Cd在根中分布532

参考文献534

第十八章 土壤中污染物－微生物交互作用与环境质量538

第一节 土壤中碳、氮、磷、硫的微生物转化538

一、土壤中碳的微生物转化538

二、土壤中氮的微生物转化540

三、土壤中磷的微生物转化547

四、土壤中硫的微生物转化550

第二节 土壤中农药的微生物效应553

一、合成农药对土壤微生物效应的影响553

二、合成农药对非靶土壤微生物的影响555

第三节 土壤中有机化合物的微生物降解567

一、微生物对土壤中有机化合物降解的能力与机制567

二、能降解有机化合物的微生物示例579

第四节 土壤中重金属与微生物的交互作用582

一、土壤中微生物对重金属的代谢582

二、土壤中重金属的微生物生态效应586

三、重金属污染的微生物修复595

参考文献596

一、重金属超量积累植物的概念和发现601

第一节 超量积累植物601

第十九章 污染土壤的植物修复601

二、超量积累植物的种类603

第二节 重金属污染土壤的植物修复607

一、植物修复的类型607

二、Zn和Cd污染土壤的植物修复607

三、Ni污染土壤的植物修复611

四、Se污染土壤的植物修复613

五、Pb污染土壤的植物修复615

六、放射性核素污染土壤的植物修复618

七、土壤重金属植物修复的效率619

第三节 有机污染物的植物修复621

一、有机污染物的植物吸收622

二、有机污染物在植物组织内的代谢623

三、根际效应－植物刺激625

参考文献628

第二十章 土壤中污染物的迁移与转化模型636

第一节 土壤中有机污染物的降解动力学建模636

一、具有拐点的有机污染物降解曲线与有机污染物的微生物降解速度模型636

二、可以有拐点的有机污染物降解曲线的二参数动力学模型637

三、可以有拐点的有机污染物降解曲线的三参数动力学模型640

四、描述温度对有机污染物消失速度影响的动力学模型644

五、封闭系统中微生物种群生长不同相的统一模型648

六、有机污染物间断进入土壤时的降解动力学统一模型651

七、“微生物－有机化学品系统”机理模型的一般形式654

第二节 可溶性污染物在土壤中的迁移与转化模型656

一、水在土壤中的迁移模型657

二、污染物在土壤中的转化模型658

三、污染物在土壤中的迁移模型660

四、污染物迁移转化模型的求解661

参考文献662