土壤學(xué)進(jìn)展（第二卷）

目錄
第1章土壤天然納米顆粒及其環(huán)境行為1
1.1納米顆粒的來(lái)源及種類(lèi)3
1.2工程納米顆粒的廣泛應(yīng)用及環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)3
1.3土壤納米顆粒的存在及研究意義5
1.3.1土壤中天然來(lái)源納米顆粒的產(chǎn)生5
1.3.2土壤納米顆粒的環(huán)境影響6
1.4土壤納米顆粒的提取和表征6
1.5土壤納米顆粒的穩(wěn)定性及影響因素9
1.5.1納米顆粒穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)方法9
1.5.2納米顆粒穩(wěn)定性的影響因素11
1.6土壤納米顆粒對(duì)有機(jī)污染物的吸附行為及其影響因素13
1.6.1納米顆粒對(duì)有機(jī)污染物的吸附行為13
1.6.2吸附影響因素14
1.7土壤納米顆粒與污染物在多孔介質(zhì)中的遷移行為16
1.7.1納米顆粒在多孔介質(zhì)中的遷移16
1.7.2納米顆粒與污染物的共遷移19
1.8研究展望21
參考文獻(xiàn)22
第2章土壤對(duì)有機(jī)污染物的吸附及礦物吸附貢獻(xiàn)的求算31
2.1相關(guān)研究概述33
2.1.1土壤中吸附有機(jī)污染物的活性組分33
2.1.2土壤中有機(jī)污染物的吸附理論和模型34
2.1.3土-水界面有機(jī)污染物吸附行為的影響因素36
2.1.4納米顆粒對(duì)有機(jī)污染物界面吸附行為的研究38
2.1.5礦物對(duì)有機(jī)污染物界面吸附行為的雙重貢獻(xiàn)39
2.2有機(jī)污染物在不同土壤及有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合體上的界面吸附行為40
2.2.1在不同類(lèi)型土壤上的界面吸附行為40
2.2.2在不同粒級(jí)土壤有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合體上的吸附行為41
2.2.3在不同土壤來(lái)源的胡敏酸上的吸附行為42
2.3有機(jī)污染物在土壤無(wú)機(jī)組分上的界面吸附行為43
2.3.1土壤純礦物的吸附作用43
2.3.2土壤無(wú)定型氧化鐵的吸附作用44
2.3.3納米尺度上土壤純礦物的吸附作用45
2.4土壤礦物對(duì)有機(jī)污染物的吸附貢獻(xiàn)率的探究46
2.5研究展望49
參考文獻(xiàn)50
第3章土壤中多環(huán)芳烴降解功能菌及其污染修復(fù)作用55
3.1多環(huán)芳烴污染及其生物修復(fù)56
3.1.1環(huán)境中多環(huán)芳烴的來(lái)源、遷移及其環(huán)境宿命56
3.1.2我國(guó)土壤多環(huán)芳烴污染現(xiàn)狀57
3.1.3多環(huán)芳烴污染微生物修復(fù)研究概述58
3.2多環(huán)芳烴降解功能菌的篩選66
3.2.1降解菌篩選方法66
3.2.2篩選所得的多環(huán)芳烴降解菌67
3.2.3降解菌對(duì)多環(huán)芳烴的*適降解條件69
3.2.4降解菌對(duì)多環(huán)芳烴的降解產(chǎn)物及途徑72
3.3降解菌修復(fù)多環(huán)芳烴污染土壤77
3.3.1Massilia sp.WF1對(duì)多環(huán)芳烴污染土壤的修復(fù)77
3.3.2Massilia sp.WF1-Phanerochaete chrysosporium共培養(yǎng)體系對(duì)菲污染土壤協(xié)同修復(fù)78
3.4多環(huán)芳烴污染修復(fù)過(guò)程中降解功能基因豐度變化81
3.4.1RHDα-GP和RHDα-GN基因豐度的變化82
3.4.2nidA和nidB基因豐度的變化82
3.5多環(huán)芳烴污染修復(fù)過(guò)程細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的變化83
3.5.1iHAAQ方法的建立與驗(yàn)證84
3.5.2菲污染土壤的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)變化85
3.6研究展望88
參考文獻(xiàn)89
第4章壬基酚和雙酚類(lèi)新型污染物的環(huán)境行為95
4.1引言95
4.2壬基酚的生物降解99
4.2.1壬基酚生物降解動(dòng)力學(xué)的異構(gòu)體差異99
4.2.2壬基酚生物降解的構(gòu)效關(guān)系104
4.2.3降解機(jī)制106
4.3雙酚的生物降解106
4.3.1不同雙酚生物降解動(dòng)力學(xué)規(guī)律106
4.3.2不同雙酚生物降解途徑107
4.4壬基酚和雙酚的非生物降解107
4.4.1鐵錳氧化物對(duì)壬基酚和雙酚的氧化107
4.4.2雙酚鐵錳氧化物氧化的影響因素108
4.4.3雙酚化學(xué)氧化的反應(yīng)機(jī)理111
4.5研究展望112
參考文獻(xiàn)112
第5章土壤-水稻-人體系統(tǒng)中重金屬遷移模型及健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估118
5.1土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)研究概述119
5.2土壤-作物系統(tǒng)重金屬遷移模型研究進(jìn)展121
5.3重金屬人體健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)概述122
5.3.1重金屬人體健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)現(xiàn)狀122
5.3.2重金屬人體健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)不足125
5.4環(huán)境模型不確定性分析概述125
5.4.1環(huán)境模型不確定性分析來(lái)源125
5.4.2環(huán)境模型不確定性分析方法126
5.5鎘污染暴露模型的構(gòu)建127
5.5.1相關(guān)性分析127
5.5.2逐步多元回歸分析128
5.5.3土壤-水稻回歸模型的構(gòu)建與驗(yàn)證129
5.5.4每周鎘暴露值預(yù)測(cè)129
5.6人體鎘風(fēng)險(xiǎn)動(dòng)態(tài)模型的構(gòu)建130
5.6.1動(dòng)力吸收模型與暴露模型的耦合130
5.6.2模擬結(jié)果的評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)132
5.7敏感性分析134
5.7.1敏感性分析方法概述134
5.7.2本研究采用的Sobol′敏感性分析方法135
5.7.3人體動(dòng)力學(xué)模型敏感性分析結(jié)果136
5.8研究展望137
參考文獻(xiàn)138
第6章畜禽廢棄物農(nóng)用引起的土壤砷和抗生素污染過(guò)程、風(fēng)險(xiǎn)與防控143
6.1畜禽廢棄物中砷和抗生素污染現(xiàn)狀144
6.1.1畜禽廢棄物中砷的來(lái)源與污染現(xiàn)狀144
6.1.2畜禽廢棄物中砷的存在形態(tài)145
6.1.3畜禽廢棄物中抗生素的污染現(xiàn)狀146
6.2畜禽廢棄物農(nóng)用引起的土壤砷和抗生素累積146
6.2.1畜禽廢棄物農(nóng)用引起的土壤砷累積146
6.2.2畜禽廢棄物農(nóng)用引起的土壤抗生素累積148
6.3畜禽廢棄物農(nóng)用土壤中砷和抗生素的環(huán)境過(guò)程150
6.3.1有機(jī)砷在土壤中的吸附與轉(zhuǎn)化150
6.3.2土壤中砷向地表水和地下水的遷移151
6.3.3畜禽廢棄物施用對(duì)土壤中砷形態(tài)轉(zhuǎn)化的影響152
6.3.4抗生素在土壤中的吸附與遷移轉(zhuǎn)化153
6.4畜禽廢棄物農(nóng)用引起的土壤砷和抗生素生態(tài)與健康風(fēng)險(xiǎn)155
6.4.1砷的生態(tài)與健康風(fēng)險(xiǎn)155
6.4.2抗生素的生態(tài)與健康風(fēng)險(xiǎn)156
6.5畜禽廢棄物農(nóng)用引起的土壤砷和抗生素污染防控157
6.5.1土壤砷和抗生素污染的源頭控制157
6.5.2砷污染農(nóng)田安全利用技術(shù)158
6.5.3土壤中抗生素的消減技術(shù)159
6.6研究展望160
參考文獻(xiàn)160
第7章基于受體模型的土壤重金屬污染源解析168
7.1土壤重金屬來(lái)源解析研究概述169
7.1.1污染來(lái)源定性識(shí)別169
7.1.2排放清單170
7.1.3受體模型170
7.1.4穩(wěn)定同位素混合模型175
7.2鎮(zhèn)域尺度土壤重金屬來(lái)源解析180
7.2.1土壤理化性質(zhì)及元素含量描述性統(tǒng)計(jì)分析181
7.2.2土壤表層元素的空間分布特征及規(guī)律182
7.2.3土壤重金屬污染源識(shí)別184
7.2.4剖面分析佐證污染源識(shí)別186
7.2.5基于PMF的源解析及結(jié)果可靠性分析189
7.3研究展望191
參考文獻(xiàn)192
第8章土壤中非飽和流動(dòng)的數(shù)據(jù)同化方法197
8.1研究進(jìn)展綜述199
8.1.1不確定性量化方法研究進(jìn)展199
8.1.2數(shù)據(jù)同化方法研究進(jìn)展200
8.1.3優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)研究進(jìn)展202
8.2土壤非飽和流動(dòng)模型與隨機(jī)模擬方法204
8.2.1土壤非飽和流動(dòng)模型204
8.2.2隨機(jī)模擬方法205
8.3基于概率配點(diǎn)的序貫優(yōu)化設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)同化209
8.3.1研究方法209
8.3.2案例研究211
8.4研究展望216
參考文獻(xiàn)217
第9章基于網(wǎng)絡(luò)視角的土壤微生物生態(tài)過(guò)程221
9.1微生物共存網(wǎng)絡(luò)222
9.1.1施肥和施用石灰對(duì)土壤細(xì)菌群落共存模式的影響223
9.1.2降水對(duì)草地微生物生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的影響225
9.1.3中國(guó)東部大陸土壤微生物群共生網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涮卣鞯牡乩砟Ｊ?28
9.2基于基因網(wǎng)絡(luò)破譯土壤微生物群落功能231
9.2.1森林土壤宏基因組基因相關(guān)網(wǎng)絡(luò)231
9.2.2基因相關(guān)網(wǎng)絡(luò)的簇中心235
9.2.3基因相關(guān)網(wǎng)絡(luò)中的簇的層次結(jié)構(gòu)236
9.2.4基因相關(guān)網(wǎng)絡(luò)中的負(fù)相關(guān)連接237
9.2.5預(yù)測(cè)未知的基因功能237
9.3研究展望241
9.3.1填補(bǔ)網(wǎng)絡(luò)推理和解釋中的理論差距241
9.3.2評(píng)估預(yù)測(cè)的相互作用242
9.3.3利用微生物生態(tài)網(wǎng)絡(luò)發(fā)揮微生物功能243
參考文獻(xiàn)243
第10章生物質(zhì)炭與土壤微生物生態(tài)247
10.1生物質(zhì)炭對(duì)土壤生物化學(xué)性質(zhì)的改良效應(yīng)與機(jī)理249
10.2生物質(zhì)炭對(duì)土壤細(xì)菌豐度、多樣性和群落結(jié)構(gòu)的作用機(jī)制250
10.3生物質(zhì)炭對(duì)土壤真菌豐度、多樣性和群落結(jié)構(gòu)的作用機(jī)制254
10.4生物質(zhì)炭自身定殖微生物的群落結(jié)構(gòu)特征及其定殖機(jī)理256
10.5生物質(zhì)炭對(duì)土壤微生物DNA吸附性能的影響規(guī)律與影響因素260
參考文獻(xiàn)262
第11章土壤有機(jī)碳周轉(zhuǎn)過(guò)程及驅(qū)動(dòng)機(jī)制266
11.1土壤有機(jī)碳的礦化與分源267
11.2有機(jī)碳周轉(zhuǎn)的微生物過(guò)程271
11.2.1微生物群落對(duì)有機(jī)碳礦化的影響271
11.2.2微生物殘?bào)w對(duì)土壤有機(jī)碳積累的貢獻(xiàn)274
11.3土壤有機(jī)碳的固持機(jī)制274
11.4土壤有機(jī)碳與微生物交互作用276
11.5參與碳周轉(zhuǎn)過(guò)程的關(guān)鍵微生物279
11.6研究展望282
參考文獻(xiàn)283
第12章農(nóng)業(yè)土壤氧化亞氮排放與氣候變暖的相互作用285
12.1引言286
12.2農(nóng)業(yè)土壤N2O排放的微生物調(diào)控機(jī)理286
12.2.1農(nóng)業(yè)土壤N2O排放的微生物路徑286
12.2.2農(nóng)業(yè)土壤硝化過(guò)程中真正起作用的活性硝化微生物295
12.2.3土壤病毒對(duì)土壤微生物群落和功能的影響308
12.3土壤微生物對(duì)氣候變暖的適應(yīng)性312
12.3.1氣候變暖對(duì)土壤N2O排放的影響313
12.3.2溫度對(duì)土壤N2O排放及氮循環(huán)微生物的影響315
12.3.3溫度對(duì)土壤活性硝化微生物的影響317
12.4研究展望320
參考文獻(xiàn)321