“土壤污染修復叢書”：《土壤有機質的周轉及其對污染物的控制》正式出版

“土壤污染修復叢書”主編由朱永官院士擔任，作者匯集國內從事土壤修復研究的領軍人才和青年才俊。叢書內容主要包括土壤污染過程、土壤污染修復、土壤環境風險等多個方面，從土壤污染的基礎理論到污染修復材料的制備，再到環境污染的風險控制，乃至未來土壤健康的延伸，讀者都能在叢書中獲得一些啟示。

叢書全面、系統地總結了土壤污染修復的研究進展，在前沿性、科學性、實用性等方面都具有突出的優勢，可為土壤污染修復領域的后續研究提供可靠、系統、規范的科學數據，也可為進一步的深化研究和產業創新應用提供指引。

研究背景

在全球碳循環框架下，土壤有機質（soil organic matter，SOM）的各個組分一直處在動態周轉更替中，即 SOM 的組成和性質存在差異。如果把 SOM 視為一個瞬時、靜態的組分，顯然不能客觀描述污染物的行為和風險。因此，在有機污染物的環境行為研究中，需要考慮 SOM 來源及其動態變化。生物地球化學研究者常利用分子生物標志物在分子水平上研究 SOM 的來源、組成、分布、降解與環境因素（土壤溫度、植被類型、土地利用方式、pH 等）變化規律。分子生物標志物在環境中能很好地保留其母源有機物的碳骨架分子信息，并示蹤反映其在環境變化過程中的穩定及周轉。云南紅土高原地域條件獨特，土壤類型豐富，土壤碳行為復雜，碳循環周期短，土壤污染、生態退化問題突顯，土壤污染控制與生態修復效果與理論預期有較大差別，農業發展受到土壤質量的限制。近年來，由于農業的密集干擾，原始森林置換為單一的人工經濟林，縮短種植周期等方式加速了區域土壤碳循環周轉，導致這些受干擾的生態系統存在很大的碳虧缺現象。我們認為，人為活動下 SOM 的周轉及其對有機污染物的調控是提升土壤碳匯與污染控制協同治理的首要前提，也是推動區域綠色高質量發展、助力國家實現碳達峰、碳中和的重要舉措。

內容簡介

本書以理解污染物的陸生環境地球化學行為為起點，系統研究有機碳行為與污染物行為耦合關系；以土壤固碳為切入點，旨在提高農田耕作生產力、控制農村面源污染、減少CO2 排放等。我們研究發現，環境中SOM 的性質變化、周轉更替與 CO2 排放、土壤退化相關聯，最突出的問題是土壤碳行為的變化極大地影響污染物的環境行為和風險。但 SOM 周轉中的性質如何變化，這些變化如何影響污染物行為還不明了。因此，書中以化學組分特異性的 SOM 行為為切入點，闡釋人為植被更替下 SOM 周轉與有機污染物行為的耦合機制，為構建人為活動中污染物的行為和風險預測體系、明確調控高原富鋁土退化的關鍵環節等提供重要的理論支持。

章節介紹

本書分為12 章:

第1章，在介紹SOM 基本概念的基礎上，詳細介紹SOM 的來源、組成及其環境意義，特別討論腐殖質的來源與形成爭議，以及土壤固碳與污染控制的相互作用。

第2章，基于對穩態碳概念的理解，重點從有機碳的分子抗性、礦物對有機碳的保護、團聚體的形成介紹其對穩態碳的作用和貢獻。

第3章，介紹 SOM 周轉的研究方法，詳細介紹主要的分子生物標志物和同位素示蹤技術的應用。

第4章，綜述 SOM 周轉的研究進展，重點介紹環境因子對 SOM 周轉的影響。

第5章，通過用不同濃度的 HF 對發酵前后的有機質進行酸處理，分析酸洗前后有機質的性質和結構變化，研究 HF 處理對有機質結構的影響。

第6章，研究 HF 處理對 SOM 中脂類等生物標志物萃取率的影響，以及對分子生物標志物示蹤 SOM 來源和降解參數的影響。

第7章，主要利用苯多羧酸標志物揭示生物炭與礦物顆粒的相互作用，重點通過苯多羧酸標志物識別并量化生物炭施加土壤后，在不同土壤密度組分中的含量及其貢獻。

第8章，通過對云南典型經濟橡膠林置換熱帶雨林的土壤采集，利用分子生物標志物分析不同年代置換土壤中的 SOM 來源、降解及周轉情況。

第9章，利用分子生物標志物探究云南典型元陽梯田旱地和水田 SOM 的來源、分布及周轉，解析不同耕作方式對 SOM 周轉的影響。

第10章，通過構建人為添加礦物培養不同植物組織的微生物培養實驗，比較土壤礦物去除前后對非稠環和稠環有機質的保護機制，系統探究有機無機復合體對土壤有機碳的保護作用。

第11章，研究酸處理前后 SOM 性質的變化，從分子水平理解 SOM 對有機污染物菲和氧氟沙星的吸附特征。

第12章，利用苯多羧酸識別人工熱解碳、炭黑等稠環有機質在環境老化過程中的性質變化，建立稠環有機質苯多羧酸（BPCAs）參數與其吸附有機污染物特征參數的關系，預測其對有機污染物的吸附行為。

滑動瀏覽目錄

本叢書可供農業、環保、生態等相關行業人員和管理部門進行理論研究、技術指導及決策參考，也可供農業資源與環境、環境科學與工程、生態學、地球化學等專業的科研和教學工作者參考。

本文編輯：羅莉

責任編輯：鄭述方 zhengshufang@mail.sciencep.com

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