重金屬汙染生態與生態修復 [Heavy Metal Pollution Ecology and Ecological Remediation] 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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李元，祖艷群 編

圖書標籤:

• 重金屬汙染
• 生態學
• 生態修復
• 環境科學
• 環境工程
• 土壤汙染
• 水汙染
• 生物修復
• 汙染生態學
• 環境風險評估

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030484871

版次：1

商品編碼：11958092

包裝：平裝

叢書名： 生態學研究

外文名稱：Heavy Metal Pollution Ecology and Ecological Remediation

開本：16開

齣版時間：2016-06-01

用紙：膠版紙

頁數：402

字數

內容簡介

　　《重金屬汙染生態與生態修復》把作者近年的科研成果與國內外研究進展有機地結閤在一起，在係統分析瞭土壤重金屬環境行為的基礎上，全麵闡述瞭植物對重金屬的吸收纍積、重金屬對植物的影響、重金屬對植物的毒害作用、植物對重金屬的解毒作用，深入探討瞭植物與重金屬之間的相互作用及機理，創新提齣瞭重金屬輕度汙染土壤的農業利用、重金屬中度汙染土壤的植物修復及植物-微生物聯閤修復、重金屬重度汙染土壤的生態恢復，指齣瞭土壤重金屬汙染的生態風險，提齣瞭土壤重金屬汙染的管理對策。《重金屬汙染生態與生態修復》適閤生態學、環境科學、環境工程、生物學、土壤學、農業科學、林業科學等專業的科研、教學、技術工作者和研究生、本專科學生參考閱讀。

作者簡介

　　李元，蘭州大學生態學博士、蘭州大學化學博士後、澳大利亞悉尼大學訪問學者。二級教授、博士生導師。國傢百韆萬人纔、國務院政府特殊津貼專傢、教育部高等學校自然保護與環境生態教學指導委員會委員、雲南省學術帶頭人。雲南農業大學資源與環境學院院長、雲南省農業環境汙染控製與生態修復工程實驗室主任。主要從事重金屬汙染生態與生態修復、生物多樣性控製農業環境汙染等方麵的研究工作。主持完成國傢水體汙染防治重大科技專項子課題、國傢科技支撐計劃課題、國傢自然科學基金-雲南聯閤基金項目、國傢自然科學基金項目、中法先進研究計劃項目等。獲省部級科技奬勵8項。
　　
　　祖艷群，比利時Gembloux農業大學農業與生物工程學博士，法國卡賽裏剋大學高級農學院訪問學者。教授，博士生導師。雲南省學術帶頭人、雲南省農業環境保護教學團隊負責人、雲南省教學名師。主要從事土壤重金屬汙染植物修復、農業麵源汙染控製等方麵的研究工作。主持完成多項國傢自然科學基金項目，參與承擔國傢水體汙染防治重大科技專項子課題、國傢科技支撐計劃課題、國傢自然科學基金一雲南聯閤基金項目、中法先進研究計劃項目等。獲省科技奬勵6項。

內頁插圖

目錄

第一章 土壤重金屬的環境行為
第一節 土壤重金屬背景值
一、重金屬的概念
二、土壤重金屬背景值
三、土壤重金屬的來源
四、土壤重金屬的特點
五、土壤重金屬的形態
六、土壤中重金屬形態的影響因素
第二節 土壤重金屬的空間分布
一、土壤重金屬的水平分布
二、土壤重金屬的垂直分布
第三節 土壤重金屬的化學行為
一、重金屬在土壤中的遷移轉化
二、土壤重金屬轉化
第四節 土壤重金屬汙染影響因素
一、土壤重金屬汙染的現狀
二、土壤重金屬汙染的特點
展望

第二章 植物對重金屬的吸收纍積
第一節 植物對重金屬的吸收
一、土壤中重金屬的生物可利用性
二、植物根部吸收重金屬的主要過程
三、植物葉片吸附與吸收重金屬
第二節 重金屬在植物體內的遷移
一、從根嚮地上部的移動
二、嚮葉片的移動
第三節 植物體內重金屬的分布和化學形態
一、重金屬在植物各器官中的含量和分布
二、重金屬在植物細胞器中的含量和分布
三、重金屬在植物體內的超微結構分析
四、重金屬在植物體內的化學形態
第四節 植物對重金屬的纍積特徵
一、植物纍積重金屬的指標
二、植物對重金屬的積纍特徵
第五節 植物對重金屬的耐性特徵與種間差異
一、植物對重金屬的超富集
二、植物對重金屬的適應性和耐性
第六節 影響植物吸收、纍積重金屬的因素
一、植物種特性
二、汙染物的種類和形態
三、土壤性質
四、環境因素對重金屬在植物體內積纍的影響
展望

第三章 重金屬對植物的影響
第一節 重金屬對植物細胞分裂與植物生長發育的影響
一、重金屬對植物細胞分裂的影響
二、重金屬對植物營養生長及形態的影響
三、重金屬對植物生殖生長的影響
四、重金屬對種子萌發的影響
第二節 重金屬對植物解剖結構和超微結構的影響
一、重金屬對植物莖葉解剖結構的影響
二、重金屬對植物細胞超微結構的影響
第三節 重金屬對植物生理生化的影響
一、重金屬對植物光閤色素的影響
二、重金屬對植物丙二醛的影響
三、重金屬對植物脯氨酸的影響
四、重金屬對植物細胞膜透性的影響
五、重金屬對植物保護酶係統的影響
六、重金屬對植物物質吸收與代謝的影響
第四節 重金屬對植物生物量和産量的影響
一、重金屬對植物生物量的影響
二、重金屬對作物産量的影響
第五節 重金屬對作物品質的影響
一、重金屬對植物蛋白質和氨基酸含量的影響
二、重金屬對植物脂肪含量的影響
三、重金屬對植物碳水化閤物含量的影響
四、重金屬對植物維生素C含量的影響
五、重金屬對中草藥品質的影響
展望

第四章 重金屬對植物的毒害作用及機理
第一節 重金屬對植物的毒害作用
一、重金屬毒害作用的定義
……
第五章 植物對重金屬的解毒作用及機理
第六章 重金屬輕度汙染土壤的農業利用
第七章 重金屬中度汙染土壤的植物修復
第八章 重金屬中度汙染土壤的植物—微生物聯閤修復
第九章 重金屬重度汙染土壤的生態恢復
第十章 土壤重金屬汙染評價及生態風險管理
參考文獻

前言/序言

　　重金屬汙染治理已成為國傢重大需求。加強重金屬汙染生態與生態修復研究，推動土壤重金屬汙染生態修復迫在眉睫。
　　重金屬汙染對生物的影響、生物對重金屬汙染的適應，以及生物對重金屬汙染的修復，都充分體現瞭重金屬與生物之間的生態關係。一方麵，需要進一步深入研究重金屬汙染對生物的影響及機理，即重金屬汙染生態；另一方麵，也需要高度關注生物對重金屬汙染的適應，以及生物對重金屬汙染的修復，即重金屬汙染的生態修復。因此，高度關注重金屬汙染生態與生態恢復的研究，全麵係統地分析重金屬汙染生態與生態修復的研究進展就顯得特彆重要。
　　近十多年來，在國傢自然科學基金等科研計劃的支持下，作者一直進行著重金屬汙染生態與生態修復方麵的研究工作。這些研究工作包括國傢自然科學基金一雲南聯閤基金項目“本土植物與作物間作修復鉛鋅礦周邊Cd、Pb汙染農田的根際特徵與機理”（U1202236，2013-2016）、國傢自然科學基金項目“四種野生植物對Pb、Cd和Zn的纍積特徵、機理及淨化效率”（30560034，2006-2008）、“DSE-植物聯閤體硫素營養代謝特徵及其促進鎘纍積的機理”（41101486，2012-2014）、“雲南道地藥材三七皂苷和黃酮産量對土壤As的響應及其機理研究”（41261096，2013-2015）、“輪作作物與叢枝菌根真菌互作及其影響土壤鎘形態的根際過程與機理”（41461093，2015-2018）、“石灰介導下三七對鎘脅迫的根部響應特徵及機理研究”（31560163，2016-2019）、中法先進研究計劃項目“土壤重金屬汙染的農業利用和植物修復”（PRAE0102，2002-2003）。在重金屬汙染生態與生態修復方麵取得瞭新的進展和突破，建立瞭重金屬汙染生態的理論與重金屬汙染土壤的植物修復的技術。這些成果的取得，為作者編寫本著作奠定瞭紮實的基礎。
　　本著作把作者近年來的科研成果與國內外研究進展有機地結閤在一起，並進行瞭係統深入的分析。書中構建瞭金屬汙染生態與生態修復的係統的知識結構、創新的理論體係和新穎的技術框架，在係統分析瞭土壤重金屬環境行為的基礎上，全麵闡述瞭植物對重金屬的吸收纍積、重金屬對植物的影響、重金屬對植物的毒害作用、植物對重金屬的解毒作用，深入探討瞭植物與重金屬之間的相互作用及機理，創新提齣瞭重金屬輕度汙染土壤的農業利用、重金屬中度汙染土壤的植物修復及植物一微生物聯閤修復、重金屬重度汙染土壤的生態恢復，指齣瞭土壤重金屬汙染的生態風險，提齣瞭土壤重金屬汙染的管理對策。
　　本著作具有5個顯著特點：①學術思想明確。充分貫穿和體現瞭生態學思想，深入分析瞭重金屬與生物之間的相互關係、相互作用。以生態學理論為指導，構建瞭重金屬汙染生態與生態修復的理論與技術。②內容全麵。突齣近期國內外研究成果，既反映作者的研究成果，又包括國內外相關研究進展；既突齣重金屬汙染生態，又體現重金屬汙染的生態修復，既突齣重金屬與植物、微生物相互作用的理論及機理，又體現重金屬汙染生態修復的應用及實踐。③體係完善。包括瞭土壤重金屬環境行為、重金屬汙染生態、重金屬汙染土壤的生態修復、土壤重金屬汙染的生態風險及管理等內容。④重點突齣。在全麵概括瞭重金屬汙染生態的理論與機理，係統分析不同程度重金屬汙染土壤的植物、微生物修復的理論與技術，針對性地提齣不同程度重金屬汙染土壤生態修復的管理措施的基礎上，特彆突齣瞭重金屬汙染生態、重金屬汙染土壤的生態修復等方麵的新研究成果。⑤觀點新穎。提齣瞭針對不同的重金屬汙染程度進行生態修復與治理的觀點，主要為重金屬輕度汙染土壤的農業利用、重金屬中度汙染土壤的植物一微生物聯閤修復、重金屬重度汙染土壤的生態恢復。

21世紀全球水資源挑戰與可持續利用策略 圖書簡介 隨著全球人口的持續增長、工業化進程的加速以及氣候變化帶來的極端天氣事件日益頻繁，水資源短缺和水體汙染已成為21世紀人類社會麵臨的最嚴峻、最緊迫的挑戰之一。本書《21世紀全球水資源挑戰與可持續利用策略》並非關注特定汙染物（如重金屬）對生態係統的影響和修復，而是聚焦於水資源管理的宏觀視角、跨學科整閤以及麵嚮未來的係統性解決方案。本書旨在為政策製定者、水資源工程師、環境科學傢、農業專傢以及所有關心水資源未來的讀者，提供一套全麵、前瞻性的分析框架和可操作的實踐指南。 本書共分為六個核心部分，深入剖析瞭當前全球水資源係統麵臨的復雜睏境，並係統闡述瞭實現水資源可持續利用的理論基礎與工程實踐。 --- 第一部分：全球水循環的重塑與壓力分析 (The Reshaping of Global Water Cycles and Stress Analysis) 本部分首先對當前全球水資源的空間分布不均和時間動態變化進行瞭詳盡的梳理。我們超越瞭簡單的水文記錄，重點分析瞭人類活動如何以前所未有的規模重塑瞭自然水循環。 氣候變化驅動的水文極端性： 詳細探討瞭全球變暖對降水模式、蒸發速率和冰川融化的影響。特彆關注瞭“乾旱-洪水”交替齣現頻率的增加，如何加劇瞭水庫係統的管理難度和農業灌溉的風險。我們引入瞭“水文風險指數”（HRI）的概念模型，用於量化不同地理區域麵臨的乾旱和洪澇風險的疊加效應。 地下水資源的透支與不可逆性： 聚焦於全球主要含水層（如北美大平原、印度河流域、華北平原）的過度開采現象。本書強調瞭地下水補給速率與開采速率之間的失衡所帶來的長期生態經濟後果，包括地麵沉降、海水入侵以及生態基流的喪失。分析瞭如何通過精確的遙感技術和地麵觀測網絡，實現對地下水動態的實時、高精度監測。 水資源在地緣政治中的角色： 探討瞭跨界河流和共享含水層在國際關係中的緊張態勢。通過多個案例研究（如尼羅河、湄公河、約旦河），分析瞭水資源分配不公如何成為區域衝突的誘因，並討論瞭建立公平、透明的國際水資源治理機製的必要性。 --- 第二部分：需求側管理的深刻變革 (Profound Transformation in Demand-Side Management) 傳統的水資源管理側重於“開源”，即尋找新的水源。本部分則強調從源頭控製需求，實現用水效率的最大化，這是可持續利用的核心。 農業用水效率的革命： 農業是全球最大的用水部門。本書詳細介紹瞭從傳統的漫灌嚮精準灌溉（如滴灌、微噴灌）的技術升級，以及農業部門在數字化轉型中的潛力。重點闡述瞭“水分生産力”（Water Productivity）的概念，並提供瞭如何通過育種技術、土壤健康管理（如免耕法）來提高單位水量産齣的具體工程技術和管理策略。 城市用水的“零損耗”目標： 針對城市供水管網的漏損問題，本書提齣瞭基於傳感器網絡和人工智能算法的管網壓力優化與快速泄漏檢測係統。此外，還深入探討瞭非傳統水源在城市用水結構中的整閤，包括雨洪收集利用（Sponge City理念的深化）和城市中水迴用係統的升級改造。 工業用水的循環經濟模型： 分析瞭高耗水産業（如半導體製造、紡織、能源生産）的水足跡。提齣瞭構建閉環水循環係統的具體設計路徑，強調工藝流程的優化、高難度廢水資源化處理技術的應用，以實現工業用水的近零排放和高效迴用。 --- 第三部分：非傳統水源的戰略開發與利用 (Strategic Development and Utilization of Non-Conventional Water Sources) 麵對淡水資源的稀缺，有效開發和安全利用非傳統水源成為水資源戰略布局的關鍵。 海水淡化技術的能效提升： 詳細對比瞭正滲透（FO）、膜蒸餾（MD）和先進反滲透（RO）技術的最新進展。本書關注的重點是如何通過集成可再生能源（如太陽能熱能或風能驅動的RO係統）來大幅降低單位立方米産水的能耗和運營成本，使海水淡化更具環境和經濟可持續性。 分散式和集中式廢水迴用： 深入探討瞭生活汙水處理後的多級迴用路徑，包括景觀用水、工業冷卻水，直至安全飲用水迴用（Direct Potable Reuse, DPR）。重點分析瞭在微生物、消毒和痕量汙染物去除方麵需要剋服的關鍵技術障礙，以及確保公眾接受度的社會工程策略。 雨水和地錶徑流的生態化管理： 本部分迴歸自然本源，闡述瞭如何通過“海綿城市”設計原則，將城市空間轉化為一個動態的水係統，促進雨水就地消納、淨化和迴補地下水，而不是簡單地將其快速排走。 --- 第四部分：水與能源、糧食係統的耦閤分析 (Coupling Analysis of Water, Energy, and Food Systems - WEF Nexus) 水資源管理不能孤立進行。本部分采用瞭全球公認的“水-能源-糧食”（WEF）緊密耦閤框架，分析瞭三者之間的復雜反饋迴路。 能源生産對水資源的隱性影響： 剖析瞭不同能源結構對水資源的“虛擬水”消耗，包括水力發電、化石燃料冷卻需求和生物燃料生産。討論瞭如何通過能源轉型（如轉嚮低水耗的太陽能光伏）來減輕水資源壓力。 水對糧食安全的限製： 結閤全球糧食安全報告，量化瞭灌溉用水限製對主要作物産量的潛在衝擊。提齣瞭適應性農業管理策略，例如推廣耐旱作物品種和調整種植結構，以適應不斷變化的水資源可得性。 係統性政策乾預： 提齣瞭基於WEF Nexus的綜閤規劃工具和決策支持係統，旨在避免“顧此失彼”的政策陷阱，確保任何一項資源領域的決策都不會對其他兩個領域産生負麵的連鎖反應。 --- 第五部分：水治理、經濟激勵與社會公平 (Water Governance, Economic Incentives, and Social Equity) 先進的技術需要強有力的治理結構和閤理的經濟機製來落地。《21世紀全球水資源挑戰與可持續利用策略》將治理視為成功的基石。 彈性水資源治理架構： 倡導從傳統的“自上而下”的中央集權式管理，嚮適應性、多層次的流域管理體係轉型。強調利益相關者參與（包括社區、私營部門和科研機構）在決策過程中的核心作用。 水資源的經濟定價與激勵機製： 探討瞭如何建立公平閤理的水價體係，以反映水資源的稀缺性和環境成本。詳細分析瞭可變稅率、階梯水價以及基於績效的補貼機製，旨在激勵節水行為，同時保障弱勢群體的基本用水需求。 水資源的社會公平與人權視角： 明確將“安全飲用水和衛生設施作為基本人權”的原則融入水資源規劃。分析瞭水資源分配不公如何加劇社會貧睏和健康不平等，並提齣瞭針對邊緣化社區的包容性水利基礎設施建設方案。 --- 第六部分：麵嚮未來的前瞻性技術與創新 (Forward-Looking Technologies and Innovations) 本書最後一部分展望瞭水資源管理領域的前沿科技，這些技術有望在未來十年內實現規模化應用，根本上改變水資源的供應和管理格局。 數字孿生（Digital Twins）在流域管理中的應用： 介紹如何構建高保真、實時更新的流域數字模型，用於模擬極端天氣下的水流、汙染物遷移和基礎設施響應，從而實現超前的預警和快速的應急決策。 先進汙染物的去除與監測： 雖然本書不專注於重金屬汙染，但探討瞭新興汙染物（如微塑料、藥物殘留、內分泌乾擾物）的去除技術，特彆是基於納米材料和高級氧化技術（AOPs）的突破。同時，強調瞭利用下一代傳感器網絡進行全譜係、高頻次的水質監測。 氣候適應型基礎設施的韌性設計： 討論瞭如何設計能夠抵禦未來不確定性的水利工程，包括柔性堤防、生態導嚮的洪水平原恢復以及模塊化、可升級的水處理廠設計。 本書的最終目標是提供一套整閤瞭環境科學、工程技術、經濟學和政治學的全麵藍圖，以應對21世紀不可迴避的水資源危機，確保全球水資源的長期、公平和可持續利用。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就散發著一種沉甸甸的、不容忽視的科學氣息，深邃的藍色背景上，交錯著抽象的金屬符號，仿佛在低語著一種古老而又迫切的威脅。我翻開扉頁，就被其中嚴謹的學術態度所吸引，字裏行間透著研究者們對這個棘手問題的深刻洞察。雖然我並非這個領域的專業人士，但我能感受到作者們在梳理重金屬汙染的生態足跡時，那種不厭其煩的細緻和全麵。書中對不同地區、不同類型重金屬汙染的案例分析，讓我得以窺見這種汙染是如何悄無聲息地滲透到我們賴以生存的土壤、水體，乃至食物鏈中的。那些觸目驚心的數據和圖錶，雖然有些晦澀難懂，但卻直觀地揭示瞭問題的嚴峻性。我尤其對書中關於生物富集和生物放大效應的闡述印象深刻，這讓我重新審視瞭看似無害的自然界，原來潛藏著如此驚人的連鎖反應。讀完這部分，我仿佛站在一個巨大的生態棋盤前，看著那些微小的金屬離子如何一步步擾亂整個係統的平衡，不禁讓人感到一種莫名的敬畏和擔憂。

評分☆☆☆☆☆

從宏觀的角度來看，這本書為我構建瞭一個關於重金屬汙染的完整知識體係。它不僅詳細闡述瞭汙染的來源、種類、在生態係統中的遷移轉化過程，以及對生物體的具體毒害效應，更重要的是，它為我們指明瞭前進的方嚮。在談及修復技術時，書中深入淺齣地介紹瞭各種生物、化學和物理方法的原理和應用，並通過豐富的案例研究，展現瞭這些技術在實際中的應用前景。我尤其對書中關於土壤修復和水體修復的章節印象深刻，那些利用微生物或特定植物來淨化汙染的策略，充滿瞭智慧和對自然的尊重。這本書讓我認識到，解決重金屬汙染問題，需要多學科的協同，需要長遠的規劃，更需要我們對環境保護的決心和行動。它不僅僅是一本學術專著，更是一本喚醒公眾環保意識、推動綠色發展的重要讀物，讓我對未來生態文明建設充滿瞭信心。

評分☆☆☆☆☆

這本書對重金屬汙染的生態影響以及修復方法，呈現齣瞭一種立體而全麵的視角。我特彆欣賞作者們在論述過程中，將理論研究與實際應用緊密結閤的方式。比如，在討論修復技術的有效性時，書中會引用大量的田野調查數據和長期監測結果，這讓整個論述更加紮實可信，也讓我能更直觀地理解各種修復手段在現實環境中的錶現。書中還探討瞭修復工程所麵臨的挑戰，例如成本效益、長期穩定性以及對當地生態係統的潛在二次影響等，這些深入的分析讓我看到瞭事情的另一麵，也更加理解瞭生態修復工作的復雜性和艱巨性。它不像一本單純的技術手冊，而是更像一本關於如何與被汙染的環境“對話”的指南，指引我們在修復的過程中，需要考慮的方方麵麵。閱讀這本書，讓我對“修復”這個詞有瞭更深刻的理解，它不僅僅是簡單的“清理”，更是一種對失衡生態係統的“重建”。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我帶來的最大震撼，莫過於對重金屬汙染如何潛移默化地影響生物多樣性的那部分論述。作者們並沒有停留在簡單羅列受影響的物種，而是深入剖析瞭重金屬離子在生物體內的具體作用機製。比如，它們如何乾擾酶的活性，阻礙關鍵的生理代謝過程，甚至導緻基因突變，進而影響物種的繁殖能力和適應性。我記得其中一章詳細介紹瞭某些重金屬對水生生態係統的破壞，藻類、浮遊生物到魚類，層層遞進的負麵影響，構建瞭一個令人心痛的生態退化圖景。書中引用的案例研究，涉及瞭從工業廢水排放區到礦産開采區域的廣泛範圍，每一個案例都像一記警鍾，提醒著我們人類活動對自然界造成的不可逆轉的創傷。在閱讀的過程中，我常常會停下來，想象著那些曾經生機勃勃的河流湖泊，如今被重金屬的陰影籠罩，生物的數量銳減，生態係統的功能逐漸喪失，那種無力感油然而生。這本書不僅僅是知識的傳遞，更是一種對環境責任的深刻反思。

評分☆☆☆☆☆

當我翻到關於生態修復策略的部分時，原本沉重的心情似乎有瞭一絲亮光。作者們並沒有止步於對問題的揭示，而是積極地探索解決之道。書中係統地介紹瞭各種前沿的生態修復技術，從物理化學方法到生物修復技術，各種方法的原理、優缺點以及適用範圍都被闡述得相當清晰。我尤其對書中關於植物修復（phyto-remediation）的詳細介紹感到新奇。那些能夠吸收並淨化土壤中重金屬的“超富集植物”，仿佛是大自然賦予我們的神奇解藥。書中列舉瞭多種具體的植物種類，並結閤實際的種植和管理案例，為我打開瞭另一扇認識自然界神奇力量的大門。雖然我可能永遠無法親自參與到這些復雜的修復工程中，但瞭解這些技術的存在，以及它們背後所蘊含的科學原理，讓我對未來充滿瞭希望。這部分內容不僅僅是技術的羅列，更體現瞭人類智慧與自然和諧共處的可能性，是一種充滿力量的探索。