喀斯特耕地土壤的鎘污染成因及安全利用

目錄
第1章 喀斯特地區(qū)土壤鎘的地球化學高背景特征及異常成因 1
1.1 土壤鎘的地球化學高背景特征 1
1.1.1 重金屬鎘的元素特征 1
1.1.2 土壤鎘等重金屬的生物有效性 4
1.1.3 環(huán)境介質中鎘的生物地球化學行為研究 4
1.2 土壤鎘的含量及賦存形態(tài) 5
1.2.1 喀斯特地質高背景區(qū)土壤鎘的含量 5
1.2.2 喀斯特地質高背景區(qū)土壤鎘的賦存形態(tài) 8
1.3 土壤鎘與其他重金屬的相關性 9
1.3.1 喀斯特地區(qū)土壤鎘的相關伴隨元素 9
1.3.2 土壤重金屬的相關性分析 11
1.4 土壤鎘的地球化學異常成因 13
1.4.1 不同小流域土壤鎘的地球化學異常成因對比分析 13
1.4.2 典型流域土壤和沉積物鎘的地球化學異常成因分析 16
1.5 小結 19
第2章 喀斯特地區(qū)土壤鎘的外源污染疊加過程及影響機制 20
2.1 外源污染疊加對土壤鎘的累積作用過程 20
2.1.1 喀斯特地區(qū)土壤鎘的外源污染疊加過程 20
2.1.2 喀斯特地區(qū)土壤鎘外源污染疊加效應 24
2.2 外源作用下鎘在不同環(huán)境介質中的遷移轉化及影響因素 25
2.2.1 外源作用下鎘在不同環(huán)境介質中的形態(tài)分布及遷移轉化 25
2.2.2 外源作用下土壤鎘的輸入輸出通量 27
2.3 小結 32
第3章 土壤鎘的源解析技術方法 34
3.1 土壤鎘的源解析方法 35
3.1.1 基于污染源鎘輸入通量的解析方法—排放清單法 35
3.1.2 基于污染源和土壤鎘元素組成的解析方法—化學質量平衡模型 37
3.1.3 基于土壤鎘等元素組成的解析方法—多元統(tǒng)計模型 38
3.1.4 基于土壤鎘元素組成和空間關系的解析方法—空間分析法 42
3.1.5 基于鎘同位素分餾的源解析方法—同位素示蹤法 43
3.2 不同源解析技術方法及其在喀斯特地區(qū)的應用案例分析 46
3.2.1 湖南土壤鎘的源解析及應用案例 46
3.2.2 廣西土壤鎘的源解析及應用案例 47
3.2.3 貴州土壤鎘的源解析及應用案例 49
3.2.4 多種源解析方法聯(lián)合運用案例 54
3.3 小結 65
第4章 喀斯特耕地土壤鎘的分布及遷移轉化 67
4.1 喀斯特耕地土壤鎘的空間分布特征 67
4.1.1 基于GIS的耕地表層土壤鎘的空間分布特征 67
4.1.2 喀斯特地區(qū)耕地土壤鎘的垂直分布特征 75
4.2 喀斯特耕地土壤鎘的遷移轉化及影響因素 79
4.2.1 耕地表層土壤鎘的形態(tài)分布及影響因素 79
4.2.2 鎘在耕地土壤剖面的遷移轉化及影響因素 84
4.3 小結 97
第5章 喀斯特地區(qū)典型農作物對鎘的吸收、轉運及富集 99
5.1 玉米對鎘的吸收、轉運及富集 99
5.1.1 玉米對鎘的生理生化的響應 99
5.1.2 玉米對鎘的吸收和轉運特征 101
5.1.3 玉米對鎘的富集規(guī)律及影響因素 102
5.2 馬鈴薯對鎘的吸收、轉運及富集 103
5.2.1 馬鈴薯對鎘的生理生化的響應 103
5.2.2 馬鈴薯對鎘的吸收和轉運特征 105
5.2.3 馬鈴薯對鎘的富集規(guī)律及影響因素 107
5.3 小麥對鎘的吸收、轉運及富集 109
5.3.1 小麥對鎘的生理生化的響應 109
5.3.2 小麥對鎘的吸收和轉運特征 109
5.3.3 小麥對鎘的富集規(guī)律及影響因素 110
5.4 蔬菜對鎘的吸收、轉運及富集 112
5.4.1 蔬菜對鎘的生理生化的響應 112
5.4.2 蔬菜對鎘的吸收和轉運特征 113
5.4.3 蔬菜對鎘的富集規(guī)律及影響因素 113
5.5 小結 114
第6章 喀斯特地區(qū)農作物安全生產的土壤鎘風險閾值 116
6.1 基于風險評估的土壤鎘風險閾值 116
6.1.1 主要糧食作物與土壤鎘相關性及閾值研究 116
6.1.2 蔬菜與土壤鎘相關性及閾值研究 123
6.1.3 物種敏感性分布在土壤鎘閾值建立中的應用 126
6.2 不同浸提方法對土壤鎘浸提效果的影響 133
6.2.1 單一浸提劑對土壤鎘浸提效果的影響 133
6.2.2 連續(xù)浸提法對土壤鎘浸提效果的影響 135
6.3 小結 137
第7章 鎘脅迫對耕地土壤微生物和動物群落的影響及其生物修復機制 139
7.1 鎘脅迫對土壤微生物的影響及其生物修復機制 139
7.1.1 鎘脅迫對土壤微生物群落的影響 139
7.1.2 鎘脅迫對微生物生態(tài)過程的影響 147
7.1.3 鎘污染土壤的微生物修復 159
7.2 鎘脅迫對土壤動物的影響及其生物修復機制 165
7.2.1 喀斯特地區(qū)土壤動物群落特征 165
7.2.2 鎘脅迫對土壤動物多樣性的影響 169
7.2.3 蚯蚓對鎘脅迫的響應及其生物修復機制 173
7.3 小結 193
第8章 土壤鎘的食物鏈傳遞及人體健康風險 195
8.1 耕地土壤重金屬的食物鏈風險 195
8.1.1 喀斯特土壤主要農作物鎘的累積特征 195
8.1.2 不同農作物鎘的限值標準及食物鏈風險 206
8.2 基于農產品暴露的鎘人體健康風險及其評價方法 211
8.2.1 不同農產品攝入量分析 211
8.2.2 健康風險評價標準分析 213
8.3 小結 218
第9章 喀斯特耕地土壤鎘污染的修復技術及效應 219
9.1 喀斯特地區(qū)安全利用類耕地土壤鎘污染修復技術 219
9.1.1 優(yōu)化施肥 219
9.1.2 水分調控 220
9.1.3 品種調整 220
9.1.4 石灰及土壤調理劑調控 221
9.1.5 葉面阻控 223
9.2 喀斯特地區(qū)嚴格管控類耕地土壤鎘風險管控技術 225
9.2.1 替代種植 225
9.2.2 種植結構調整 226
9.3 黔西北地質高背景區(qū)鎘污染耕地安全利用項目案例分析 227
9.3.1 污染狀況分析 227
9.3.2 修復方案 230
9.3.3 修復實施效果評價 234
9.4 小結 251
第10章 展望 252
10.1 地質高背景區(qū)外源污染疊加效應及耕地土壤鎘污染風險識別 252
10.2 山地作物安全生產的土壤鎘風險閾值研究 252
10.3 安全利用與管控技術原理及分級治理技術方案與模式構建 253
參考文獻 254