土壤环境2课件

1、土壤污染与防治第一节 土壤污染的概念第二节 土壤污染物的来源及危害第三节 土壤组成和性质对污染物毒性的影响第四节 酸性沉降对土壤的影响 第五节 土壤污染的防治并非危言耸听：我国遭受不同程度污染的农田已达1000万hm2.粮食减产达1.31010kg;我国单位耕地面积化肥用量为世界平均用量的 2 . 9倍. 在我国北方地区 , 1 4个县市的 69个点位的调查表明 , 37个点位的地下水 3 -含量已高达 50/。1994年 ,我国农药的施用量已超过 2 . 2 1 0 5,占世界农药总产量的十分之一。据估计 ,我国受农药污染的土地已达到 1 .3 1 0 82 .研究发现 :施用的农药有 2

2、0 % -70 %长期残留在土壤中 。残留农药对土壤中的硝化细菌、根瘤菌和根际微生物影响较大。由于高交通量造成的道路两旁土壤环境的多环芳烃及铅污染城市污水的农业利用及城市垃圾、有毒废弃物的堆放、处置带来的重金属及其他有毒物污染第一节 土壤污染的概念一、土壤背景值 土壤背景值在理论上应该是土壤在自然成土过程中，构成土壤自身的化学元素的组成和含量。即未受人类活动影响的土壤本身的化学元素组成和含量。 即严格按照土壤背景值研究方法所获得的尽可能不受或少受人类活动影响的土壤化学元素的原始含量。二、土壤自净作用土壤自净是指进入土壤的污染物，在土壤矿物质、有机质和土壤微生物的作用下，经过一系列的物理、化学及

3、生物化学反应过程，降低其浓度或改变其形态，从而消除污染物毒性的现象。土壤所以具有净化功能，这是由于土壤在环境中起着三方面的作用：1、由于土壤中含有各种各样的微生物和土壤动物，对外界进入土壤中的各种物质都能被分解转化2由于土壤中存在有复杂的有机和无机胶体体系，通过吸附、解吸、代换等过程，对外界进入土壤中的各种物质起着“蓄积作用”，使污染物发生形态变化物理自净化学自净生物自净三、土壤环境容量环境容量指的是在一定条件下环境对污染物最大容纳量土壤环境容量被定义为：“土壤环境单元一定时限内遵循环境质量标准，既保证农产品产量和生物学质量、同时也不使环境污染时，土壤所能允许承纳的污染物的最大数量或负荷量”。

4、表13-2 我国主土壤重金属临界含量 （mg/kg）土壤CdPbAsCa黑土1.4253042298厌钙土2.3030025110黄棕壤0.305865199砖红壤0.632434580赤红壤0.462873845红壤0.5634547104潮土0.6436635104紫色土（中性）0.7443011110四、土壤污染的概念（三种定义）：人类活动产生的污染物进入土壤并积累到一定程度，引起土壤质量恶化的现象以特定的参照数据来加以判断的，如以土壤背景值加二倍标准差为临界值，如超过此值，则认为该土壤已被污染。 当加入土壤的污染物超过土壤的自净能力，或污染物在土壤中积累量超过土壤基准量，而给生态系统造

5、成了危害，此时才能被称为污染第二节 土壤污染物的来源及危害一、污染物的来源（一）工业污染源（二）农业污染（三）生物污染源二、污染物的种类（一）重金属1、镉 （Cd）含量：土壤中 0.010.70 mg/kg， 平均 0.097mg/kg来源：冶炼厂 电镀厂 电池 、磷肥等毒性：积蓄性，潜伏10-30年，影响植物对磷钾的吸收污染实例：日本的镉米事件病症： 骨痛病毒性：腐蚀皮肤、造血障碍等污染实例：河北省文安县电镀村儿童发铬的含量明显高与对照村，其体内免疫蛋白的水平明显降低。3、汞（Hg）含量：0.065mg/kg 污染源：金矿炼金，生产含汞制品的工厂，包括：日光灯、体温计，血压表、气压计、整流器

6、等，其他如升汞、中药中的轻粉、红粉、制造雷管的雷汞等毒性：在心、脑中蓄积，导致神经损伤4、铜(Cu)含量：2100mg/kg, 平均 20-30mg/kg污染源：铜矿，煤的燃烧、城市污泥。含铜农药。印刷电路板厂。毒性：影响光合作用，引起缺铁；在人的肝脏积累。污染实例：计算机主板厂5、铅（Pb）数量：2200mg/kg，一般为1342mg/kg。背景值16ppm.污染源：铅锌矿开采 、含铅汽油、蓄电池、青铜冶炼颜料、釉彩、涂料、医药、化学试剂等毒性：影响光合作用，抑制养分吸收；贫血、高血压、智力衰退等污染实例：我国曾有用含铅的容器盛放食品和饮用水而引起中毒的的事故。一些专家认为，用铅容器盛放食品

7、和饮用水使古罗马统治阶级中毒，加速了他们的灭亡6、锌(Zn）数量：土壤中10-300mg/kg。平均100mg/kg。污染源：电池、农业污泥、垃圾、农药、铅锌矿、煤等 毒性：50mg/kg时植物中毒。抑制光合作用，失绿症。污染实例：某电镀厂7、砷（As）含量：0-195mg/kg, 平均9.36mg/kg.污染源：有色金属开采和冶炼、土法炼砷、含砷农药、磷肥、煤。毒性：低浓度有刺激作用；高浓度茎叶受害；皮肤癌污染实例：某工厂生产磷肥和硫酸，由于将高砷磷矿石放置在距水井（120m）附近（7m），导致饮用水源污染，致使1052人中毒氟（F）数量：50-3467mg/kg，平均 478mg/kg。污

8、染源：炼铝、炼钢、磷肥、含氟塑料等 毒性：使人、畜、植物中毒。氟斑牙、大骨病等污染实例：我国报头地区曾发生国近10万头羊氟中毒，造成严重的经济损失。家蚕也对氟比较敏感（二）有机污染物1、农药2、三氯乙醛3、油类4、表面活性剂（三）固体废弃物1、工业固体废弃物2、城市垃圾3、放射性物质（四）化学肥料（五）致病的微生物三、土壤污染的发生类型（一）水体污染型（二）大气污染型（三）农业污染型（四）固体废弃物污染型五、度量土壤污染与否的指标(1)土壤本底值(或背景值)(2)植物体污染物的含量(3)生物指标第三节 土壤组成和性质对污染物毒性的影响一、土壤组成对污染物毒性的影响（一）粘粒矿物对污染物毒性的影

9、响粘粒矿物的吸附行为显著影响污染物在土壤的活度和毒性。 水溶态和交换态的重金属元素的毒性较大，专性吸附态的重金属的毒性较小。一般土壤质地愈粘，氧化含量越多，土壤对重金属的专性吸附作用越强，重金属的毒性越小。（二）有机质对污染物毒性的影响 静电吸附、络合作用含氧官能团。当土壤pH上升时，生成的络合物稳定性增加。 二、土壤酸碱性对污染物毒性的影响土壤溶液中的大多数金属元素（包括重金属）在酸性条件下以游离态或水化离子态存在，毒性较大，而在中、碱性条件下易生成难溶性氢氧化物沉淀，毒性大为降低。不同的pH值条件下，重金属的形态也不同，pH的变化可改变其吸附、沉淀、络合特性，也改变其毒性。三、土壤氧化还原

10、状况对污染物毒性的影响大多数有机氯农药在还原条件下才能加速代谢。大多数重金属都亲硫，故在还原条件下易生产成硫化物而降低其毒性，通气后其毒性增强。水稻抽穗前淹水使Cd转化为CdS，可降低米中镉的数量。但在还原和酸性条件下，砷的毒性较强。铁、锰氧化物可降低其毒性。二氧化锰可氧化土壤中的三价铬，而有机质可把六价的铬还原成三价铬。分解DDT适宜的Eh值为0250mV，艾氏剂也只有在Eh120mV时才快速降解。第四节 酸性沉降对土壤的影响酸性沉降广义地包括所有pH低于5.6的雨、雾、雪、露、霜、尘埃等物质。由于人类活动，大气受到SO2和NO2的污染，使降水中含有过量SO42-和NO3_，pH下降到5.6

11、以下，称为酸雨pH值小于5.6以下的降雨，称谓酸雨。据统计，在欧洲和北美大约有5001000万km2的地区遭受酸雨的危害。我国受酸雨危害的耕地面积约为266.7万公顷。尤其是西南地区的酸雨危害较为严重。重庆地区酸雨的pH年平均值都小于4.6。降水中SO42-沉降量，城区达到176kg/(hm2a)，远远超过水体酸化的临界值。重庆除酸雨外，大气SO2浓度也很高，全市水体年平均承受SO2量为433(kgSO42-)/hm2。一、酸性沉降对土壤中铝的活化和溶出酸雨对土壤的酸化导致铝的活化和释放。当酸性溶液pH4.5时,土壤铝溶出量开始增加，当pH4.0时，溶出量剧增，两者呈反相关系。Al(OH)2+

12、和Al(OH)2+对生物的毒性较大。二、酸性沉降物对土壤肥力的影响少量的酸雨可其到增加土壤氮、硫营养的作用。过量的酸雨导致土壤中的养分淋失。尤其是NO3-当土壤中交换性Ca和Mg低于20%和5%时，缺素症三、酸性沉降对土壤微生物的影响固氮菌、硝化菌、氨化菌对酸度极为敏感。酸化土壤对硝化细菌的抑制效应比氨化细菌更强，pH4时硝化作用完全停止。pH小于3.6的森林土壤已检测不出固氮菌的活性。第五节 土壤污染的防治一、提高保护土壤资源的认识土壤污染的特点：渐近性、长期性、隐蔽性和复杂性。土壤污染是环境污染的一部分，与其他污染密切相关治理土壤污染的主要原则：1、以防为主，切不要先污染后治理；2、严格执

13、法，依法管理各种土壤污染源的排放；3、实行清洁生产，减少污染物的产生；4、建立先进的土壤污染监测、预测与评价系统一、控制和消除土壤污染源(一)控制和消除工业“三废”排放(二)加强污灌区的监测和管理(三)控制化学农药的使用(四)合理施用化学肥料三、土壤污染的防治措施1、施用改良剂 使用改良剂、抑制剂降低重金属的活性和毒性。沉淀剂：石灰性物质、硫化物、磷酸盐等 吸附或抑制剂：膨润土或合成沸石等2、工程措施清洗法 EDTA 清洗治理Cd污染。或表面活性剂。清洗1-2次， 可使土壤中的Cd含量下降83% EDTA 30kg/100m2 用量)调节土壤条件，改变重金属的形态和活性。调节土壤水分状况，控制Eh值。3、生物修复技术是利用