土壤污染与治理

土壤污染与治理1第1页，共36页，2023年，2月20日，星期六2第2页，共36页，2023年，2月20日，星期六1土壤的结构和性质

1.1土壤的组成土壤是由固体、液体和气体三相共同组成的多相体系，具有疏松的结构。

3第3页，共36页，2023年，2月20日，星期六4第4页，共36页，2023年，2月20日，星期六

土壤的组成

土壤矿物质

土壤有机质：土壤中含碳有机化合物的总称（占固相总重量的10％以下）。分为非腐殖物质和腐殖质两大类。土壤水分——土壤溶液土壤中的空气——主要成分都是N2、O2和CO2。与空气比较，土壤空气中；CO2含量比大气中高得多；O2的含量低于大气；水蒸气的含量比大气中高得多；还含有少量还原性气体原生矿物质（各种岩石受到程度不同的物理风化而未经化学风化的碎屑物）——

四类：硅酸盐类矿物、氧化物类矿物、硫化物类矿物和磷酸盐类矿物次生矿物质（由原生矿物经化学风化后形成的新矿物）——三类：简单盐类、三氧化物类和次生铝硅酸盐类岩石化学风化(氧化、水解和酸性水解)伊利石（或水云母）[（OH）4Ky（A14·Fe4·Mg4·Mg6）（Si8-y·Aly）O20]蒙脱石高岭石［Al4Si4O10（OH）8］5第5页，共36页，2023年，2月20日，星期六1.2土壤的特性酸碱性◎我国土壤的pH大多在4.5－8.5范围内，并有由南向北pH值递增的规律性。

6第6页，共36页，2023年，2月20日，星期六土壤的酸碱性首先决定于土壤的组成：我国长江（北纬330）以南的土壤，Si,Al,Fe含量较高，三者占土壤总量的95%以上，土壤多为酸性和强酸性，如华南、西南地区广泛分布的红壤、黄壤，pH值大多在4.5－5.5之间，有少数低至3.6－3.8；华中华东地区的红壤，pH值在5.5－6.5之间；长江以北的土壤（如华北、西北的土壤）大多含CaCO3，多为中性或碱性，pH值一般在7.5－8.5之间，少数强碱性土壤的pH高达10.5。

7第7页，共36页，2023年，2月20日，星期六土壤酸化的原因：化学原因——主要是矿物的风化过程产生的无机酸或大量二氧化碳；土壤弱酸盐的水解；无机肥料残留的酸根；重金属和有机物对土壤的污染；酸雨的影响；土壤胶体吸附的H+、Al3+等被其它阳离子交换：

8第8页，共36页，2023年，2月20日，星期六土壤酸化的第二个原因是微生物对有机物降解。

土壤的碱化土壤溶液中OH-离子的主要来源是CO32-和HCO3-的碱金属（Na、K）及碱土金属（Ca、Mg）的盐类。交换性阳离子的水解：

9第9页，共36页，2023年，2月20日，星期六吸附性土壤胶体的性质：具有巨大的比表面和表面能；电性；凝聚性和分散性；土壤胶体的离子交换吸附

阳离子交换吸附

阴离子交换吸附

10第10页，共36页，2023年，2月20日，星期六氧化还原性

氧化还原体系体系

氧化态

还原态铁体系

Fe(III)Fe（II）

锰体系

Mn（IV）

Mn（II）硫体系

SO42-H2S氮体系

NO3-NO2-NO3-N2NO3-NH4+有机碳体系

CO2CH4土壤氧化还原能力的大小可以用土壤的氧化还原电位（Eh）来衡量

11第11页，共36页，2023年，2月20日，星期六2土壤环境污染与防治2.1土壤环境背景值和土壤污染概念土壤环境背景值：土壤的环境要素在未受到明显污染时，其化学元素的正常含量，以及环境中分布的正常值为环境背景值，又称作环境本底值。

由于人类活动使土壤性状发生了不利于人类的改变，叫土壤污染

12第12页，共36页，2023年，2月20日，星期六土壤污染就是人类的生产和生活活动向环境中排放的三废物质通过大气、水体和生物间接地进入土壤，其数量超过了土壤的承受能力时，就会破坏土壤生态系统的平衡，引起土壤的成分、结构和功能的变化。13第13页，共36页，2023年，2月20日，星期六溶解性的与土壤微粒结合的土壤污染物人食物链浓缩第14页，共36页，2023年，2月20日，星期六据初步统计，全国至少有1300～1600万公顷耕地受到农药污染；每年因土壤污染减产粮食1000多万吨，因土壤污染而造成的各种农业经济损失合计约200亿元。世界上90％的污染物最终滞留在土壤内。第15页，共36页，2023年，2月20日，星期六2.2土壤污染源及污染物第16页，共36页，2023年，2月20日，星期六土壤污染源及污染物工业和城市的废水

固体废物农药和化肥牲畜排泄物生物残体大气沉降物2.2土壤污染源及污染物第17页，共36页，2023年，2月20日，星期六有机污染物无机污染物重金属污染物固体废物病源微生物放射性污染物农药、石油、多环芳烃、多氯联苯、酚硝酸盐、硫酸盐氯化物、可溶性碳酸盐汞、镉、铅、砷、铬、锌城市垃圾和工业废渣病原体90Sr、137Cs、235U2.2土壤污染源及污染物第18页，共36页，2023年，2月20日，星期六2.3土壤污染的特点和危害隐蔽性、连续性

化学的定时炸弹第19页，共36页，2023年，2月20日，星期六导致严重的直接经济损失——农作物的污染、减产。生物品质不断下降危害人体健康导致其他环境问题2.3土壤污染的特点和危害第20页，共36页，2023年，2月20日，星期六传播伤寒、副伤寒、痢疾、病毒性肝炎等传染病有毒化学物间接影响人体健康放射性物质通过放射性衰变，产生a、β、γ射线散发出恶臭，污染空气2.3土壤污染的特点和危害第21页，共36页，2023年，2月20日，星期六

2.4土壤污染的自净第22页，共36页，2023年，2月20日，星期六土壤污染的自净物理自净：如农药的挥发扩散化学自净：如酸的中和生物化学自净：如有机物的生物降解第23页，共36页，2023年，2月20日，星期六度量土壤污染的指标:(1)土壤本底值(2)植物体中污染物的含量(3)生物指标第24页，共36页，2023年，2月20日，星期六2.5农药污染农药的分类25第25页，共36页，2023年，2月20日，星期六农药对环境的影响

对大气的污染；对水体的污染；对土壤的污染26第26页，共36页，2023年，2月20日，星期六滴滴涕在全球环境中的迁移、转化和富集过程简图

27第27页，共36页，2023年，2月20日，星期六

农药对人体健康的影响急性毒作用对神经的影响

致癌作用

诱发突变

慢性中毒

对内分泌系统的影响农药对除虫害带来的问题

○对害虫的天敌和其他益虫、益鸟有杀伤作用○使害虫产生抗药性

28第28页，共36页，2023年，2月20日，星期六防止农药污染的途径采取综合防治的方法搞好农药安全性评价和安全使用标准的制定工作安全合理地使用现有的农药发展高效、低毒、低残留的化学农药来代替剧毒和残留性高的农药加强生物防治并推广无公害的农药29第29页，共36页，2023年，2月20日，星期六2.6重金属污染

30第30页，共36页，2023年，2月20日，星期六土壤污染防治对粪便、垃圾和生活污水进行无害化处理加强对工业废水、废气、废渣的治理和综合利用合理使用农药和化肥，积极发展高效、低毒、低残留的农药积极慎重地推广污水灌溉，对灌溉农田的污水，进行严格的监测和控制植物修复31第31页，共36页，2023年，2月20日，星期六3土壤退化及其保护土壤退化——由于自然的，特别是人为的原因，使土壤生态系统的组成、结构和功能受到影响或破坏（如，自然植被的破坏或丧失、土壤生物区种群组成的明显变化、物种的消失；土壤侵蚀、荒漠化、盐渍化、沼泽化或潜育化、酸化、肥力下降等）而使土壤固有的物理、化学和生物学特性和状态发生改变，导致土壤生态系统功能、生产潜力和环境质量的等级或状况下降，均属土壤退化现象。32第32页，共36页，2023年，2月20日，星期六◎世界土地荒漠化的基本状况荒漠化是指在干旱、半干旱和某些半潮湿、湿润地区，由于气候变化和人类活动的各种因素所造成的土地退化，土地生物和经济生产减少，甚至基本丧失。受荒漠化最严重的国家依次是中国、阿富汗、蒙古、巴基斯坦和印度33第33页，共36页，2023年，2月20日，星期六我国国土荒漠化的数据：

全国1/4以上的国土荒漠化；每年因荒漠化造成的直接经济损失达540亿元；荒漠化潜在发生区域面积331.7万平方公里(占国土面积34.6%)；

发菜与羊绒

荒漠化土地面积262万平方公里(占国土面积27.3%)；荒漠化涉及18个省、市、自治区的471个县、旗、市；荒漠化面积前三位：新疆(39.8%)，内蒙古(25.1%)，西藏(16.6%),总占81.5%34第34页，共36页，2023年，2月20日，星期六2.土地荒漠化的成因和危害

成因：自然因素：指异常的气候条件，特别是严重的干旱条件；人为因素：主要是指过度放牧、乱砍滥伐、开垦草