【编辑推荐】
1.本书有机的结合了国内外研究成果，在将近十年的治理经验和研究基础上构建了污染土壤植物修复的理论框架，并对已筛选出的有效修复植物重新分类，并结合国际上分子生物学分析手段。
2.对不同污染物类型土壤深入阐明其植物修复机理，为恢复被污染土壤的功能提供了有力的理论与技术基础，对发展污染土壤的绿色可持续修复原理与技术、推动土壤修复具有重要的理论和实践指导价值。
3.将不同污染物的环境行为及迁移转化规律与污染土壤修复技术与应用紧密结合，全链条科学分析了植物修复技术及理论机理的现状，并提出相应的污染土壤植物修复技术展望。
【内容简介】
本书共分七章，从理论到实践应用比较系统地介绍了污染土壤植物修复机制、污染土壤植物修复技术方法及研究现状、污染土壤植物修复联合技术研究方法及现状、污染土壤植物修复技术拓展及研究前沿、典型土壤污染现状及其植物修复技术应用现状和污染土壤植物修复的局限性及发展趋势。
本书具有较强的技术性和针对性，可供从事土壤修复和污染管控、土地整治等的工程技术人员、科研人员及管理人员参考，也可供高等学校环境科学与工程、生态工程、土壤学及相关专业师生参阅。
【作者简介】
刘睿，中国科学院沈阳应用生态研究所，研究员，辽宁省污染环境生态修复技术工程中心主任，刘睿：女，1974年11月生，博士，研究员，硕士生导师；现担任辽宁省污染环境生态修复工程技术研究中心主任，中国自然资源学会资源循环利用专业委员会委员，中国生态学会科普工作委员会委员，《环境科学与技术》编委。
主要从事土壤-植物系统污染生态学方面研究，首次发现两种禾本科植物对多环芳烃污染土壤有高效修复效能，首次提出运用纳米材料石墨烯强化植物修复，提出了修复材料产业化的新思路，在有机污染土壤的植物修复基础研究方面取得很大进展。围绕土壤修复新技术的研制与机理研究，发表研究论文30余篇，其中SCI论文13篇，申请国家发明专利13项，并有3项获得国家授权。参与编著《微生物技术》专著1部，获天津市技术发明一等奖1项，辽宁省科技进步二等奖1项，沈阳市科技进步三等奖1项，获第四届新世纪巾帼发明家新秀奖1项。
【目录】
章 绪论1
节 污染土壤植物修复技术的介绍及发展 1
一、概述 1
二、土壤污染植物修复的发展 3
三、植物修复技术的研究进展与趋势 6
四、现代生物技术在植物修复中的应用 10
五、植物修复技术的发展及应用前景 14
第二节 植物修复技术的研究内容 16
一、植物修复概念的提出 16
二、植物修复污染环境的理论基础 16
三、植物修复技术的研究内容与研究方法 23
第三节 植物修复技术的类型和应用意义 25
一、植物修复技术的类型 25
二、植物修复技术的优势与局限性 28
三、植物修复技术的展望 32
参考文献 33
第二章 污染土壤植物修复机制41
节 重金属污染土壤 41
一、概述 41
二、土壤重金属污染的来源 43
三、土壤重金属污染的危害 45
四、土壤重金属污染的现状 47
五、土壤重金属污染的特点 48
六、修复土壤重金属污染的方法 52
七、植物修复重金属污染土壤的研究 54
第二节 植物修复机制 55
一、植物对物质的吸收、排泄和积累 55
二、植物修复污染环境的基本理论与原则 58
第三节 重金属污染土壤植物修复机制 59
一、植物修复重金属污染土壤的机制 59
二、植物挥发污染土壤重金属的作用机制 63
三、植物提取污染土壤重金属的作用机制 64
四、植物稳定污染土壤重金属的作用机制 66
五、植物根际行为对重金属污染土壤修复的作用机制 67
六、重金属在土壤-植物系统中迁移转化规律 69
第四节 有机污染物污染土壤植物修复机制 72
一、植物对有机污染物的直接吸收作用 74
二、植物释放分泌物和酶去除环境有机污染物 74
三、根区有机物的生物降解 75
第五节 有机污染物-重金属复合污染的土壤植物修复作用机制 85
一、土壤复合污染现状 85
二、复合污染的概念与分类 86
三、有机污染物与重金属在土壤中交互作用 86
四、有机污染物-重金属交互作用对土壤生物学过程的影响 87
五、重金属对微生物降解有机污染物过程的抑制 87
六、重金属的浓度与其抑制生物降解的相关性 88
七、有机污染物-重金属复合污染土壤的植物修复 89
参考文献 90
第三章 污染土壤植物修复技术方法及研究现状102
节 重金属污染土壤植物修复技术方法及研究现状 102
一、超富集植物在重金属污染土壤修复中的研究技术与方法 102
二、低积累植物在重金属污染土壤修复中的研究技术与方法 111
第二节 有机污染物污染土壤植物修复技术方法及研究现状 126
一、农田农药污染土壤植物修复技术方法及研究现状 126
二、多环芳烃污染土壤植物修复技术方法及研究现状 130
三、石油污染土壤植物修复技术方法及研究现状 135
第三节 有机污染物-重金属污染土壤植物修复技术方法及研究现状 138
一、农药-重金属污染土壤植物修复技术方法及研究现状 139
二、多环芳烃-重金属污染土壤植物修复技术方法及研究现状 141
三、石油烃-重金属污染土壤植物修复技术方法及研究现状 144
四、多氯联苯-重金属污染土壤植物修复技术方法及研究现状 146
参考文献 147
第四章 污染土壤植物修复联合技术研究方法及现状159
节 植物-化学联合技术修复污染土壤研究方法及现状 159
一、植物-螯合剂联合修复技术 159
二、植物-表面活性剂联合修复技术 163
三、植物-固定化改良剂联合修复技术 167
四、植物-植物生长调节剂联合修复技术 174
五、植物-酸碱调节剂联合修复技术 178
六、植物-肥料联合修复技术 178
七、植物-复合强化剂联合修复技术 179
八、植物与其他化学方法联合修复技术 188
第二节 植物-微生物联合技术修复污染土壤研究方法及现状 189
一、植物与微生物之间的相互作用 189
二、植物-微生物联合修复土壤重金属污染 190
三、植物-微生物联合修复土壤有机污染 196
四、植物-微生物联合修复土壤复合污染 202
第三节 植物-生物炭联合技术修复污染土壤研究方法及现状 203
一、生物炭的特性及制备影响因素 203
二、生物炭施入对植物生长发育的影响 204
三、植物-生物炭联合对重金属污染土壤的修复 205
四、植物-生物炭联合对有机污染土壤的修复 208
参考文献 210
第五章 污染土壤植物修复技术拓展及研究前沿222
节 基因工程技术在植物修复中的研究 223
一、概述 223
二、基因工程技术在重金属植物修复中的研究 224
三、基因工程技术在有机污染植物修复中的应用 232
四、基因工程在植物修复应用中存在的问题 234
第二节 芯片技术在植物修复中的研究 235
一、概述 235
二、生物芯片的种类 235
三、生物芯片的工作原理 237
四、生物芯片在植物修复中的应用 238
五、展望 243
第三节 蛋白质组学技术在植物修复中的研究 243
一、概述 243
二、蛋白质组学技术与方法 244
三、蛋白质组学在污染土壤植物修复中的应用 247
四、问题及展望 255
第四节 代谢组学技术在植物修复中的研究 256
一、概述 256
二、植物代谢组学技术 257
三、植物代谢组学研究进展 261
四、代谢组学技术在植物修复中的应用 263
五、展望 266
参考文献 267
第六章 典型土壤污染现状及其植物修复技术应用现状282
节 农田土壤污染现状及其植物修复技术应用现状 283
一、农田土壤污染现状 283
二、农田土壤污染来源 286
三、农田土壤污染特点 288
四、农田土壤污染植物修复技术应用现状 289
五、案例——湖南某砷污染农田土壤修复工程 292
第二节 矿区土壤污染现状及植物修复技术应用现状 293
一、矿区土壤污染现状 294
二、矿区废弃地的类型及特征 295
三、矿区污染来源 295
四、矿区土壤污染植物修复技术研究 296
五、应用实例 297
第三节 污染场地土壤污染植物修复技术应用现状 299
一、搬迁企业遗留场地 299
二、电子垃圾回收场地 300
三、垃圾堆放/填埋污染场地 306
四、农药污染场地 312
五、东北重工业污染场地土壤修复 315
第四节 其他污染土壤环境中植物修复技术应用现状 317
一、盐碱土污染土壤环境中植物修复技术应用现状 317
二、放射性物质污染土壤环境中植物修复技术应用现状 320
参考文献 325
第七章 污染土壤植物修复的局限性及发展趋势344
节 污染土壤植物修复的局限性 344
一、植物的生物量对污染土壤修复的影响 344
二、土壤含水量对植物修复污染土壤的影响 353
三、修复植物的处置及资源化再利用 361
第二节 污染土壤植物修复的发展趋势 370
一、植物修复野外试验及多学科综合研究 370
二、植物修复技术与其他修复技术综合应用 370
三、植物修复技术的应用前景 371
参考文献 373
附录1 土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准(试行)(GB 15618—2018) 381
附录2 土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)(GB 36600—2018) 386
【前言】
近年来，随着经济的快速发展，环境污染已经成为人类面对的重大挑战。许多国家已经开始关注环境问题，并针对不同的环境污染类型研发出相应的修复方法。土壤污染问题是全世界范围内被广泛关注的环境问题之一。土壤污染对人类的危害性极大，不仅直接导致粮食的减产，而且通过生长于土地上的植物及其产品影响人类健康和安全，还通过对地下水的污染以及污染的转移构成对人类生存环境多个层面上的不良胁迫。
对于污染土壤的控制和修复有许多重要的方法，包括物理修复、化学修复、生物修复。在生物修复中，植物修复由于独特的优势而受到越来越多的关注。植物修复通过植物及其相关微生物的累积、解毒或稳定作用解除污染物毒害作用，其技术成本低，不易造成二次污染，适用面广。土壤植物修复根据植物可耐受或超积累某些特定化合物的特性，利用绿色植物及其共生微生物提取、转移、吸收、分解、转化或固定土壤中的有机或无机污染物而把污染物从土壤中去除，从而达到移除、削减或稳定污染物或降低污染物毒性等目的。植物修复的对象是重金属、有机物或放射性元素污染的土壤。研究表明，通过植物的吸收、挥发、根滤、降解、稳定等作用可以净化土壤中的污染物，达到净化土壤的目的，因而土壤植物修复技术是一种具有发展潜力的治理土壤污染的绿色技术，是一类可靠且对环境相对安全的方法，具有明显的技术先进性，有待全面开发利用。
随着植物对土壤不同污染的响应、反馈、净化等机制的研究不断深入，污染土壤植物修复示范工程日益增多，污染修复植物的筛选、培育取得了明显的突破，但大多处于理论研究水平。为有效促进从事污染土壤修复和污染管控的工作人员的工程技术人员、科研人员以及高等学校环境科学与工程、生态工程、土壤学及相关专业师生全面系统地了解污染土壤植物修复机制、污染土壤植物修复技术方法及研究现状、污染土壤植物修复技术拓展及研究前沿、污染土壤植物修复局限性及发展趋势，我们特组织编著了《污染土壤植物修复技术及应用》。
本书是在综合国内外研究成果，以及云南大学和中国科学院沈阳应用生态研究所研究团队承担或参与的国家863项目“利用植物原位修复技术处理中低浓度石油污染土壤”、科技部973项目“东北老工业基地环境污染形成机理与生态修复研究”、国家科技重大专项“松花江流域水生态功能一二级分区研究——松花江流域水生态分区理论与典型特征分析”、国家自然科学基金委员会生命科学部面上项目“氧化石墨烯强化火凤凰修复PAHsCd复合污染土壤及影响机制”和“多环芳烃镉复合污染土壤植物微生物联合修复根际调控及其分子机理”、辽宁省污染环境生态修复工程技术研究中心项目“辽宁省污染环境生态修复关键技术及应用”等研究成果的基础上完成的。
本书共分七章，从理论到实践应用比较系统地介绍了植物修复土壤污染的机制、植物修复土壤的研究现状、植物修复土壤的局限性及发展趋势。章主要介绍了污染土壤植物修复现状与应用意义,包括污染土壤植物修复技术的发展、污染土壤植物修复技术的概念和含义、污染土壤植物修复类型及应用意义；第二章介绍了污染土壤植物修复机制，包括重金属污染土壤植物修复机制、有机污染物污染土壤植物修复机制、有机污染物重金属复合污染土壤植物修复机制；第三、第四章介绍了植物污染土壤植物修复技术方法及研究现状、污染土壤植物修复联合技术研究方法及现状；第五章介绍了污染土壤植物修复技术拓展及研究前沿，包括基因工程技术、芯片技术、蛋白质组学技术、代谢组学技术在植物修复中的研究应用；第六章介绍了污染土壤植物修复技术应用现状，针对不同的污染场地，提供合适的植物修复方法；第七章介绍了污染土壤植物修复局限性及发展趋势。
本书主要由刘睿编著，于洪文、郑廷雨、李玲美、侯力群、李娜和王亚杰等参与部分内容的编著；全书后由刘睿统稿、定稿。本书涉及的重金属超富集植物种类、有机污染植物修复、植物修复的研究和应用现状的相关数据参考引用了国内外部分文献，在此对其原作者表示衷心的感谢。本书中的部分照片由中国科学院沈阳应用生态研究所提供，南开大学环境学院周启星教授、浙江大学马奇英教授及中国科学院南京土壤研究所骆永明教授对全书内容进行了指导与审核，在此深表谢意!
污染土壤植物修复技术内容范围广，涉及化学、生物等许多相关学科领域，由于编著者本身的知识和相关能力有限，请广大读者对书中存在的疏漏提出批评指正，以便进一步修改补充，使本书内容更加充实和完善，更好地服务广大读者。
编著者
2020年10月
