第三章 土壤环境

第三章土壤环境土壤环境保护第一节土壤概述（略）第二节土壤污染第三节土壤农药污染第四节土壤重金属污染土壤背景值指不受各种污染源明显影响的土壤中化学物质检出量，又称为土壤背景含量或土壤本底值。土壤背景值也是相对的，“零污染”土壤样本是不存在的，与时间、地点有关（成土母质、成土过程）。

土壤背景值是一个范围值，而不是一个确定值，X±2S，作为污染的起点值。第二节土壤污染土壤背景值的意义是环境科学的基础资料（了解土壤的形成过程，也有助于掌握土壤所处环境的历史变迁）是评价土壤环境质量的基础为农业和工业生产服务（背景值调查可了解元素的自然地理分布，为制定有机农业、绿色食品，找矿等提供依据）土壤环境容量指人类生存和自然生态不受破坏的前提下，土壤环境所能容纳的污染物的最大负荷量。不同土壤其环境容量是不同的，同一土壤对不同污染物的容量也是不同的，这就涉及到土壤的自净能力的问题。

土壤的自净能力土壤通过对有机、无机物的吸附固定等作用，使得污染物通过土壤后减轻了毒害，即为土壤的自净作用。作用结果：有些污染物在土壤中蓄积起来；有些被转化而降低毒性，或消除了活度与毒性。土壤是一个多相的疏松多孔体系土壤是一个胶体体系土壤是一个络合－螯合体系土壤是一个氧化还原体系土壤是一个化学体系（溶解与沉淀）土壤是一个生物体系

物理净化化学净化生物净化土壤自净作用稀释扩散挥发氧化还原吸附中和生物活动是指人类活动产生的污染物质，通过各种途径输入土壤，其数量和浓度超过了土壤净化作用，破坏了自然动态平衡，从而导致土壤质量下降，并影响到作物的生长发育，以及产量和质量下降。也包括由于土壤污染物质的迁移转化，引起大气或水体污染，并通过食物链，最终影响到人类的健康。土壤污染土壤污染不但要看含量的增加，还要看后果，即加入土壤的物质给生态系统造成了危害，才能称为污染。土壤污染的特点隐蔽性或潜伏性（检测，或健康变化）不可逆性和长期性（吸附）间接性（污染水体、大气，或通过食物链危害）难治理性（很难靠稀释作用和自净作用来消除，淋洗或换土才能解决，治理的成本高和周期长）（1）污水灌溉（2）固体废物利用（3）农药和化肥的施用（4）大气沉降土壤污染源土壤污染的类型土壤污染的类型目前并无严格的划分，如从污染物的属性来考虑，一般可分为：有机物污染无机物污染生物污染放射性污染放射性固体废物埋藏处置在地下核企业发生放射性排放事故等大气中的放射性沉降施用含有铀、镭等放射性核素的磷肥用放射性污染的河水灌溉农田一土壤污染的防治控制污染源合理施用化肥和农药增加土壤容量和提高土壤净化能力建立监测系统网络土壤污染的防治与治理二、污染土壤的改良改变耕作和管理制度（水旱轮作）施加改良剂（石灰、硅酸钙、磷酸盐）农业生态工程措施（脱离食物链、超积累植物）工程治理（客土、清洗）第三节土壤农药污染

一、土壤农药污染来源将农药直接施入土壤或以拌种、浸种等形式施入土壤；向作物喷洒农药时，农药直接落到地面上或附着在作物上，经风吹雨淋落入土壤；大气中悬浮的农药颗粒或以气态形式存在的农药经雨水溶解和淋溶，最后落到地面上；随死亡动植物残体或用污水灌溉而将农药带入土壤。二、农药在土壤中的迁移转化（一）土壤对农药的吸附1、土壤对农药的吸附作用农药颗粒通过物理吸附、化学吸附、氢键结合和配价键结合等形式吸附在土壤颗粒表面。土壤对农药的吸附作用只是在一定条件下缓冲解毒作用，而没有使化学农药得到降解。2、土壤吸附能力的影响因素土壤胶体（有机胶体>2:1>1:1，也有例外）农药性质（-NH2等功能团，同一类型分子愈大，吸附能力较强）土壤pH值（农药在不同pH值下离解成不同阴、阳离子）（二）化学农药在土壤中的挥发、扩散和迁移

土壤中的农药，在被土壤固相物质吸附的同时，还通过气体挥发和水的淋溶在土体中扩散迁移，因而导致大气、水和生物的污染。

大量资料证明，不仅非常易挥发的农药，而且不易挥发的农药（如有机氯）都可以从土壤、水及植物表面大量挥发

农药在土壤中的挥发作用大小，主要决定于农药本身的溶解度和蒸气压，也与土壤的温度、湿度等有关。

农药除以气体挥发形式扩散外，还能以水为介质进行迁移，其主要方式有两种：一是直接溶于水中，如敌草隆、灭草隆；二是被吸附于土壤固体细粒表面上随水分移动而进行机械迁移，如难溶性农药DDT。（三）、农药在土壤中的降解（1）光化学降解指土壤表面接受太阳辐射能和紫外线光谱等能流而引起农药的分解作用。但紫外光难于穿透土壤，因此光化学降解对落到土壤表面与土壤结合的农药的作用，可能是相当重要的，而对土表以下的农药的作用较小。

（三）、农药在土壤中的降解（2）化学降解化学作用主要有：脱氯作用、氧化还原作用，脱烷基作用、水解作用、环裂解作用等。以水解和氧化最为重要。（3）微生物降解三、化学农药在土壤中的残留半衰期指施入土壤中的农药因降解等原因使其浓度减少一半所需用的时间。

残留量指土壤中的农药因降解等原因含量减少而残留在土壤中的数量。四、化学农药在土壤中的残留积累毒害

主要表现在两方面：一、残留农药的转移产生的危害；残留农药的转移路线：第一条：土壤——陆生植物——食草动物第二条：土壤——土壤中无脊椎动物——脊椎动物——食肉动物第三条：土壤——水系（浮游生物）——鱼和水生生物——食鱼动物二、残留农药对靶生物的直接毒害。

五、农药污染土壤的防治措施

①少施或不施化学农药，提倡进行生物防治，农业防治。轮作、间混套作控制植物覆盖度，及时清除枯枝落叶等合理水肥管理耕翻与晒垄选用抗性品种②调控土壤pH和Eh,加速农药的降解。③增施有机肥料，提高土壤对农药的吸附量，减轻农药对土壤的污染。一、土壤重金属污染

由重金属引起的土壤污染。重金属是指比重等于或大于5.0的金属，如Fe、Mn、Cu、Zn、Cd、Hg、Ni、Co等；As是一种准金属，但由于其化学性质和环境行为与重金属多有相似之处，故在讨论重金属时往往包括砷，有的则直接将其包括在重金属范围内。

第四节土壤重金属污染二、土壤中重金属的来源

元素主要来源Hg制碱、汞化物生产等工业废水和污泥；含汞农药Cu冶炼、钢制品生产等工业废水；污泥和废渣，含铜农药Zn冶炼、镀锌、纺织等工业废水；污泥和废渣；含锌农药和磷肥Cr冶炼、电镀、制革、印染等工业废水和污泥Pb颜料、冶炼等工业废水；防爆汽油燃烧废气；农药Ni冶炼、电度、炼油、染料等工业废水和污泥Cd冶炼、电镀、染料工业废水；污泥和废气；肥料杂质土壤中重金属的形态水溶态交换态碳酸盐结合态铁锰氧化物结合态有机结合态和残渣态（活性与毒性依次降低）影响重金属存在形态的主要土壤因素土壤质地(粘粒吸附重金属）土壤有机质含量（重金属浓度低时以络合、螯合为主，高浓度时以吸附交换为主）pHEh（镉、铅、铜等pH低，活性强，砷在强酸或强碱条件下，溶解度均增加;Eh下降，砷以亚砷酸盐存在毒性增强，镉形成CdS)土壤的阴离子和阳离子组成（Fe,Ca,Cl,S)土壤微生物和酶活性与重金属的关系

微生物直接参与土壤重金属的行为过程还可改变土壤环境条件间接对重金属元素的行为产生影响

重金属染特点

难移性累积性不可逆性重金属污染土壤的治理措施

1、施用改良剂