施肥作為農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的主要措施,也能顯著影響土壤重金屬的生物有效性。
《施肥與土壤重金屬污染修復(fù)》論述了通過(guò)合理施肥,在實(shí)現(xiàn)作物養(yǎng)分供應(yīng)的同時(shí),又實(shí)現(xiàn)土壤重金屬鈍化修復(fù)的原理與技術(shù),包括不同形態(tài)化肥、有機(jī)肥和改良劑及其組合修復(fù)土壤重金屬特別是鉛、鎘污染土壤的原理與技術(shù)。主要內(nèi)容包括:鉛、鎘等典型重金屬在土壤中的老化機(jī)制及其影響因素;不同磷肥、鉀肥、有機(jī)肥和改良劑及其組合改變土壤中重金屬的吸附特性、pH和重金屬形態(tài),以及改善作物生長(zhǎng)和重金屬吸收性,提出了調(diào)節(jié)土壤中鉛、鎘生物有效性的施肥與改良劑修復(fù)技術(shù)和途徑;研制出鈍化土壤重金屬活性的專用肥料和改良劑產(chǎn)品,研發(fā)了重金屬?gòu)?fù)合污染農(nóng)田土壤的聯(lián)合修復(fù)技術(shù)。本書是國(guó)內(nèi)施肥修復(fù)重金屬污染土壤研究領(lǐng)域的第一部專著,論述了該領(lǐng)域的最新研究成果。
徐明崗、曾希柏、周世偉等專著的《施肥與土壤重金屬污染修復(fù)》可供農(nóng)學(xué)、土壤學(xué)、生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué)等專業(yè)的科技工作者和大專院校師生參考。
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施用有機(jī)肥或化肥是一項(xiàng)傳統(tǒng)的維持農(nóng)田土壤肥力和農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的措施,施肥措施不僅可以提供作物必需的養(yǎng)分離子而促進(jìn)作物生長(zhǎng),而且可以改變生物活性而影響土壤根際過(guò)程,還可以改良土壤結(jié)構(gòu)、性質(zhì)從而調(diào)節(jié)土壤功能,這包括對(duì)農(nóng)田土壤中重金屬形態(tài)和生物有效性的調(diào)控。通過(guò)施肥來(lái)穩(wěn)定土壤中重金屬,降低其移動(dòng)性和可利用性,從而減少其向作物地下部和地上部的轉(zhuǎn)運(yùn)與積累,不失為經(jīng)濟(jì)有效、切實(shí)可行的控制措施。施肥配合土壤改良劑則是一種符合國(guó)情的農(nóng)田土壤重金屬污染修復(fù)的新舉措。這項(xiàng)舉措對(duì)我國(guó)糧食安全生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。徐明崗、曾希柏、周世偉等專著的《施肥與土壤重金屬污染修復(fù)》一書應(yīng)運(yùn)而生。
目錄
序
前言
第一章 農(nóng)田重金屬污染修復(fù)研究進(jìn)展與鈍化修復(fù)新思路 1
1.1 農(nóng)田重金屬米源及其環(huán)境行為 1
1.1.1 我國(guó)農(nóng)田重金屬污染現(xiàn)狀及米源 1
1.1.2 重金屬對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的危害 3
1.3 農(nóng)田系統(tǒng)中黿金屬的形態(tài)、遷移轉(zhuǎn)化和循環(huán) 4
1.2 農(nóng)田土壤重金屬有效性的影響因素 11
1.2.1 土壤重金屬全量 11
1.2.2 重金屬形態(tài)的轉(zhuǎn)變 11
1.2.3 土壤性質(zhì)的影響 11
1.2.4 存在時(shí)間 13
1.2.5 其他因素的影響 13
1.3 土壤重金屬污染修復(fù)的方法 14
1.3.1 自然修復(fù) 14
1.3.2 物理工程修復(fù) 14
1.3.3 化學(xué)修復(fù) 15
1.3.4 生物修復(fù) 15
1.3.5 聯(lián)合修復(fù) 16
1.4 農(nóng)田土壤重金屬污染修復(fù)的新思路 17
主要參考文獻(xiàn) 19
第二章 施肥與重金屬污染土壤的自然修復(fù) 25
2.1 土壤重金屬l佝自然消減概述 25
2.1.1 自然消減概念及研究意義 25
2.1.2 土壕重金屬形態(tài)的研究方法 26
2.1.3 自然消減機(jī)理 29
2.1.4 自然消減的影響因素 31
2.2 外源銅在黏土礦物中的自然消減過(guò)程與機(jī)制 35
2.2.1 外源銅的形態(tài)變化 35
2.2.2 外源銅動(dòng)力學(xué)過(guò)程擬合 36
2.2.3 溫度和pH的影響 39
2.2.4 外源銅自然消減機(jī)理 41
2.3 我國(guó)典型土壤中重金屬的向然消減過(guò)程 43
2.3.1 金屬有效態(tài)的變化 43
2.3.2 金屬有效態(tài)自然消減動(dòng)力學(xué)擬合 44
2.3.3 金屬生物有效性/毒性的變化 47
2.3.4 土壤性質(zhì)的影響 50
2.4 施肥強(qiáng)化土壤外源重金屬的自然修復(fù) 51
2.4.1 肥料強(qiáng)化重金屬自然修復(fù)機(jī)制 52
2.4.2 施肥強(qiáng)化重金屬污染土壤自然修復(fù)的風(fēng)險(xiǎn)分析 54
2.5 向然修復(fù)的若干結(jié)論 55
主要參考文獻(xiàn) 57
第三章 氮肥調(diào)控土壤重金屬污染的機(jī)制與技術(shù) 64
3.1 氮肥對(duì)重金屬修復(fù)的效果與技術(shù) 66
3.1.1 氮肥對(duì)鉛污染土壤的修復(fù)效果 t 66
3.1.2 氮肥對(duì)鎘污染土壤的修復(fù)效果 67
3.1.3 小結(jié) 69
3.2 氮肥修復(fù)土壤蕈金屬污染的機(jī)理 69
3.2.1 氮肥改變土壤pH 69
3.2.2 不同氮肥改變土壤中重金屬賦存形態(tài) 70
3.2.3 不同氮肥對(duì)土壤重金屬吸附-解吸的影響 72
3.3 存在的問(wèn)題與展望 72
主要參考文獻(xiàn) 73
第四章 磷肥施用與土壤重金屬污染修復(fù) 74
4.1 磷肥修復(fù)土壤重金屬的研究進(jìn)展 74
4.1.1 我困磷肥資源概況 74
4.1.2 含磷化合物在修復(fù)土壤重金屬污染方面的庶州 75
4.1.3 含磷化合物修復(fù)土壤重金屬污染的原理 76
4.2 施用磷肥修復(fù)土壤重金屬污染的效果 77
4.2.1 含磷化合物改善重金屬污染土壤巾作物的生長(zhǎng)和生物量 77
4.2.2 施州含磷化合物后重金屬污染土壤上作物體內(nèi)重金屬含量的變化 80
4.2.3 施用含磷化合物后重金屬污染土壤中重金屬有效態(tài)含量的變化 83
4.3 含磷化合物修復(fù)重金屬污染土壤的原理與影響因素 87
4.3.1 含磷化合物施用改變土壤的pH 87
4.3.2 含磷化合物施用后污染土壤中重金屬形態(tài)的變化 90
4.3.3 含磷化合物對(duì)污染十壤中重金屬吸附一解析過(guò)程的影響 92
4.3.4 含磷化合物對(duì)重金屬的生物沉淀作用 99
4.4 長(zhǎng)期施用磷肥的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn) 101
4.4.1 磷肥中覃金屬元素的二次污染 101
4.4.2 長(zhǎng)期施用磷肥導(dǎo)致富營(yíng)養(yǎng)化 103
4.5 結(jié)論 104
主要參考文獻(xiàn) 105
第五章 鉀肥施用與土壤重金屬污染修復(fù) 108
5.1 不同形態(tài)的鉀對(duì)土壤重金屬修復(fù)作用的研究進(jìn)展 108
5.1.1 不同鉀肥改變植物對(duì)土壤重金屬離子的吸收 108
5.1.2 不同鉀肥改變土壤重金屬的有效性 109
5.1.3 鉀肥影響重金屬行為的機(jī)理 110
5.1.4 鉀肥修復(fù)重金屬污染卜壤巾存在的問(wèn)題 l12
5.2 鉀肥對(duì)土壤重金屬修復(fù)的效果 1 12
5.2.1 不同鉀肥對(duì)鉛污染土壤修復(fù)的生物效應(yīng) 113
5.2.2 不同鉀肥對(duì)鎘污染土壤修復(fù)的生物效應(yīng) 117
5.2.3 不同鉀肥下土壤溶液中鉛的變化 120
5.2.4 植株體內(nèi)含鉛濃度與土壤溶液鉛濃度的關(guān)系 121
5.2.5 木同鉀肥下土壤重金屬的有效性 122
5.3 鉀肥修復(fù)土壤重金屬污染的機(jī)理 123
5.3.1 鉀肥影響土壤pH 123
5.3.2 不同鉀肥改變土壤中重金屬的賦存形態(tài) 125
5.3.3 不同鉀肥下土壤重金屬吸附一解吸特征 126
5.4 結(jié)論 129
主要參考文獻(xiàn) 130
第六章 有機(jī)肥和改良劑與土壤重金屬污染修復(fù) 134
6.1 有機(jī)肥與改良劑修復(fù)土壤重金屬污染的研究進(jìn)展 134
6.1.1 有機(jī)肥改良黿金屬污染土壤的研究進(jìn)展 134
6.1.2 其他改良劑修復(fù)土壤重金屬污染的研究進(jìn)展 135
6.1.3 多種改良劑配合施用修復(fù)土壤重金屬污染的研究進(jìn)展 137
6.1.4 應(yīng)用改良劑修復(fù)土壤重金屬污染存在的問(wèn)題 137
6.2 有機(jī)肥和改良劑對(duì)土壤重金屬污染的修復(fù)效果 1 37
6.2.1 有機(jī)肥、石灰及海泡石對(duì)重金屬污染十壤的修復(fù)效果 138
6.2.2 重金屬污染土壤中化肥與改良劑聯(lián)合施用的修復(fù)效果 149
6.3 有機(jī)肥和改良劑修復(fù)土壤重金屬污染的原理 157
6.3.1 有機(jī)肥和改良劑改變重金屬污染十壤的pH 157
6.3.2 不刪改良劑改變土壤重金屬的賦存形態(tài) 160
6.3.3 改良劑降低重金屬危害的生理機(jī)理 162
6.4 主要結(jié)論和需要注意的問(wèn)題 163
6.4.1 有機(jī)肥和改良劑修復(fù)重金屬污染十壤的主要結(jié)論 163
6.4.2 有機(jī)肥和改良劑使用中應(yīng)注意的問(wèn)題 164
主要參考文獻(xiàn) 168
第七章 其他陽(yáng)離子肥料與土壤重金屬污染修復(fù) 172
7.1 共存陽(yáng)離子對(duì)土壤重金屬鎘行為作用的研究進(jìn)展 172
7.1.1 共存陽(yáng)離子改變土壤對(duì)重金屬鎘的吸附 173
7.1.2 共存陽(yáng)離了影響土壤重金屬鎘的有效性 173
7.2 共存陽(yáng)離了對(duì)重金屬土壤修復(fù)效果及機(jī)制 175
7.2.1 共存陽(yáng)離子的修復(fù)效果 175
7.2.2 共存陽(yáng)離子修復(fù)土壤重金屬污染的原理 181
7.3 結(jié)論與展望 187
主要參考文獻(xiàn) 188
第八章 施肥修復(fù)土壤重金屬污染的結(jié)論與展望 191
附錄1 研究團(tuán)隊(duì)發(fā)表的相關(guān)論文和論著 197
附錄2 研究團(tuán)隊(duì)培養(yǎng)的研究生及其論文 201
作者簡(jiǎn)介