稀土尾矿库污染的生态效应与修复技术

　　本书系统分析了我国稀土尾矿库区环境污染的生态效应与修复技术研究成果。全书共分5章，从稀土尾矿库环境污染问题出发，详细介绍了矿区环境污染的监测、生态安全评价、人体健康风险评价、生态毒性效应与作用机理、生物监测技术和生态修复技术等的研究进展。同时，本书将目前污染生态学和生态毒理学常规成熟的研究理论和技术方法贯穿全文，涉及的研究方法均为国际上广大学者所认可的，或是被国家生态环境部推荐的技术方法。 本书可作为环境科学、环境生物学、污染生态学、生态毒理学和生态工程等领域的科研工作者及技术人员的参考书，也可作为高等院校、研究所相关专业课程的参考教材。

　　司万童，甘肃省通渭县人，博士，重庆文理学院教授，硕士生导师，重庆市巴渝学者青年学者，重庆市生态环境损害司法鉴定人，重庆市生态环境应急专家，重庆英才·创新创业示范团队骨干。主要开展矿区土壤和水环境污染的生态毒理学效应及其作用机理研究，并致力于采矿迹地生态修复技术研发。目前已主持国家自然科学基金项目1项，省部级科研项目6项，发表学术论文70余篇，授权专利10余项，参与出版专著、教材4部。从教十余年，主要承担生物学和环境科学与工程类专业的本科教学工作。

第1章矿产资源开发的生态环境现状
1.1我国矿产资源概况1
1.1.1金属非金属矿开发和消费现状1
1.1.2我国稀土矿开发和消费现状2
1.2矿产资源开发的生态破坏现状3
1.2.1地表扰动3
1.2.2水源扰动3
1.2.3土壤侵蚀和污染3
1.2.4空气扰动4
1.2.5地质灾害4
1.3矿产资源开发的环境污染现状4
1.3.1重金属污染4
1.3.2酸性废水污染5
1.3.3固体废弃物污染7
1.4我国矿区土地退化问题及其研究现状7
1.4.1矿区的概念界定7
1.4.2土地退化的概念与类型8
1.4.3矿区土地退化的内涵9
1.4.4矿区土地退化类型与驱动因素9
1.4.5调查指标推荐11
1.4.6调查方法推荐12
1.4.7矿区土地退化研究展望13
1.5尾矿库区生态环境问题14
1.5.1尾矿库区环境问题研究概况14
1.5.2稀土尾矿库区生态环境问题16
1.5.3尾矿库区环境污染的社会问题16
1.5.4尾矿库区生态环境修复研究1702

第2章稀土尾矿库区环境污染程度与生态风险评价
2.1内蒙古稀土尾矿库区生态环境现状20
2.1.1水文地质条件20
2.1.2气候条件24
2.1.3土壤类型24
2.1.4植被类型25
2.1.5环境污染现状28
2.2稀土尾矿库周边地下水污染状况调查29
2.2.1监测井设置与污染程度评价方法30
2.2.2污染物含量分析与污染程度评价30
2.3尾矿库渗漏对周边土壤的重金属污染33
2.3.1土壤样品处理与污染评价方法34
2.3.2尾矿库下游至黄河区域土壤污染情况36
2.3.3尾矿库周边和黄河岸边表层土壤重金属污染38
2.3.4尾矿库周边和黄河岸边不同深度土壤重金属污染41
2.4尾矿库污染对周边土壤肥力的影响43
2.4.1土壤肥力研究现状43
2.4.2土壤肥力分析方法44
2.4.3尾矿库污染对周边土壤肥力的影响分析55
2.5尾矿库渗漏对周边土壤酶活性的影响60
2.5.1样点设定与土壤样品采集60
2.5.2土壤酶活性测定方法60
2.5.3对土壤酶活性的影响66
2.6重金属污染对土壤肥力及土壤酶的影响68

第3章尾矿库周边环境污染的人体健康风险评价
3.1环境污染的人体健康风险评价方法70
3.1.1危害识别和暴露评价70
3.1.2有毒物质的暴露量计算72
3.1.3有毒物质的人体健康评价方法73
3.2稀土尾矿库区周边地下水污染的人体健康风险评价74
3.3稀土尾矿库区水生生物食用的人体健康风险评价77
3.3.1重金属的生物富集作用研究77
3.3.2稀土尾矿库区污染物生物富集与健康风险评价79
3.3.3栖息地水体重金属污染评价81
3.3.4栖息地底泥重金属分析82
3.3.5重金属在花背蟾蜍食物链上的富集83
3.3.6食用受污染水生动物的人体健康风险评价88
3.4稀土尾矿库区周边农田污染的人体健康评价89
3.4.1粮食和蔬菜作物选择90
3.4.2小麦食用的人群健康风险评价90
3.4.3玉米食用的人群健康风险评价93
3.4.4蔬菜作物食用的人体健康风险94

第4章尾矿库区污染的生态毒性效应
4.1生态毒理学研究基本原理97
4.2动物生态毒理学研究内容与方法概述99
4.2.1动物生态毒理学研究内容概述99
4.2.2生态毒理学研究方法概述100
4.2.3生态毒理学模式动物研究概述102
4.3尾矿库区水污染的生态毒理学研究方法105
4.3.1动物生态毒理学研究方法105
4.3.2土壤微生物生态毒理学研究方法112
4.4尾矿库区湿地污染对两栖类的生态毒性效应134
4.4.1两栖类生态毒理学研究现状134
4.4.2种群和个体水平的生态毒性效应136
4.4.3组织和生理生化水平的生态毒性效应140
4.4.4细胞水平的生态毒性效应147
4.4.5分子和基因水平的生态毒性效应148
4.5稀土尾矿库区地下水污染对SD大鼠的生态毒性效应154
4.5.1个体水平的毒性效应156
4.5.2器官水平的毒性效应156
4.5.3组织水平的毒性效应156
4.5.4细胞水平的毒性效应158
4.5.5过量阴离子的毒性效应158
4.6稀土尾矿库渗漏水对鱼类的生态毒性效应161
4.6.1渗漏水对泥鳅肝、肾SOD和GSH-Px活性的影响163
4.6.2渗漏水对泥鳅肝肾MDA含量的影响164
4.6.3渗漏水对泥鳅血细胞DNA的损伤程度164
4.7稀土尾矿库区土壤污染对土壤微生物的生态毒性效应164
4.7.1不同环境因子对土壤微生物的影响165
4.7.2稀土尾矿库污染对土壤细菌和真菌的影响173
4.7.3尾矿库污染对氨氧化菌的影响175

第5章稀土尾矿库区水污染溯源与修复技术
5.1稀土尾矿库中污染物质来源分析184
5.1.1稀土矿开采过程中污染物的产生与扩散184
5.1.2稀土选矿与冶炼过程中污染物的产生与扩散184
5.2稀土尾矿库周边地下水中污染物扩散范围追踪186
5.2.1地下水中的污染物及它们的空间分布186
5.2.2 87Sr/86Sr法分析追踪黄河附近地下水污染源188
5.2.3稀土元素分馏作用明确污染源影响范围188
5.2.4冲洪积扇和河流冲积面过渡区的影响190
5.2.5地质构造转变对污染积累的影响验证190
5.3尾矿库周边水环境污染修复192
5.3.1地下水污染的修复技术概述192
5.3.2地下水修复技术的筛选195
5.3.3高浓度高盐氨氮废水处理200

参考文献205