土壤有机污染物界面行为与调控原理(朱利中).pdf

前言目前，我国约有五分之一农田土壤受到不同程度的污染，影响农产品安全乃至土壤本身的生产功能。与此同时，随着我国城市化进程的加速和产业结构的调整，大量污染企业关停或外迁，留下许多高风险工业污染场地/土壤急需修复。环境界面行为始终贯穿于污染物迁移转化及生物生态效应的整个生命周期，多介质界面行为研究是人类认知污染物环境过程、发展污染控制与修复新技术的重要基础。由于土壤介质的复杂性和非均一性，有机污染物的界面行为通常呈非线性，导致人们不能准确预测并有效调控其环境过程，难以为土壤污染控制与修复提供理论依据。因此，有机污染物的非线性界面行为、分子机理及调控原理是国内外环境/土壤科学研究的前沿和热点之一。十多年来，本课题组在国家自然科学基金(20125719、20737002、21137003)和国家重点基础研究发展计划(2014CB441100)等项目的资助下，紧密结合我国土壤污染防治的重大需求，以有机污染物界面行为及生物有效性调控原理为核心，深入研究了有机污染物多介质界面行为及分子机理、生物有效性调控方法、有机污染场地/土壤增效修复新技术原理等，取得了一系列成果：揭示了有机污染物非线性界面行为的分子机理，加深了对有机污染物非线性界面行为本质的认识；提出了土壤有机质是非线性吸附行为的主导源，发现土壤中纳米颗粒团聚重组及其选择性结合有机质可影响有机污染物的非线性界面行为；证实了有机质吸附相变-锁定作用及导致有机污染物脱附滞后性的微观机制。基于土壤沉积物有机质(S)M)含量和有机污染物溶解度参数，建立了定量预测实际环境中低浓度有机污染物非线性吸附行为的数学模型，为准确预测有机污染物环境界面行为、发展污染控制与修复新技术提供了科学依据。发展了基于多介质微界面行为的有机污染物生物有效性调控的系列方法，提出用生物炭/表面活性剂增强土壤吸附固定阻控植物吸收积累有机污染物；阐明了表面活性剂强化植物-微生物原位修复有机污染农田土壤的调控原理，以改善土壤环境质量；为土地资源持续利用和安全农产品生产提供了新途径。阐明了混合表面活性剂调控有机污染物固液界面行为、增效修复有机污染场地/土壤的基本原理，攻克了传统表面活性剂增效修复技术洗脱效率低、成本高等关键难题；部分成果已成功用于有机污染场地/土壤的修复工程。本书是在总结课题组“典型有机污染物多介质界面行为与调控原理”相关成果基础上撰写的，介绍了有机污染物环境界面行为与调控技术原理及其研究进展，详细阐述了典型区域环境有机污染物的浓度水平及源汇机制、有机污染物在土壤微