研辅第六章 土壤卫生.ppt

研辅 第六章 土壤卫生 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望教学目的与要求教学目的与要求掌握掌握 1 1.土壤的物理和化学特征、微生物的特殊作用土壤的物理和化学特征、微生物的特殊作用 及其与环境污染物降解的及其与环境污染物降解的卫生学卫生学意义；意义；2.2.掌握土壤污染掌握土壤污染的概念、的概念、来源、特点来源、特点和自净过和自净过程；程；3.3.掌握土壤掌握土壤重金属和农药污染重金属和农药污染对健康的危害对健康的危害。熟悉熟悉 1 1.熟悉土壤卫生标准、土壤环境质量标准及固体熟悉土壤卫生标准、土壤环境质量标准及固体 废物控制标准，以及废物控制标准，以及制订的原则和研究方法；制订的原则和研究方法；2 2.熟悉熟悉粪粪便、垃圾的无害化便、垃圾的无害化处处理和利用。理和利用。了解了解 1.土壤土壤生物性污染生物性污染对健康的危害；对健康的危害；2.2.重金属镉污染危害和痛痛病重金属镉污染危害和痛痛病污染对健康的危害；污染对健康的危害；3.3.污污水灌田的水灌田的卫卫生防生防护护，工，工业废业废渣的渣的处处理和利用；理和利用；4.土壤土壤卫生防护原则、监督和监测方法。卫生防护原则、监督和监测方法。地质环境和土壤的卫生学意义地质环境和土壤的卫生学意义是人类赖以生产、生活和生存的物质基础；是人类赖以生产、生活和生存的物质基础；是联系有机界和无机界的重要环节，土壤处于大气是联系有机界和无机界的重要环节，土壤处于大气 圈、水圈、岩石圈和生物圈之间的过度地带；圈、水圈、岩石圈和生物圈之间的过度地带；是结合各环境介质的枢纽；是结合各环境介质的枢纽；是陆地生态系统的核心及其食物链的首端；是陆地生态系统的核心及其食物链的首端；是许多有害废弃物的处理和容纳场所。是许多有害废弃物的处理和容纳场所。第一节第一节 土土 壤壤 环环 境境 特特 征征 The characteristic of soil environment 1.1.1.1.构成：构成：构成：构成：固相、液相、气相固相、液相、气相固相、液相、气相固相、液相、气相 固相固相固相固相总总总总重量的重量的重量的重量的90%90%90%90%以上为矿物质，以上为矿物质，以上为矿物质，以上为矿物质，1 1 1 110%10%10%10%为为为为有机质有机质有机质有机质-腐殖土腐殖土腐殖土腐殖土,液相液相液相液相土壤中的水分和水溶物。土壤中的水分和水溶物。土壤中的水分和水溶物。土壤中的水分和水溶物。来源来源来源来源于降水、空气水蒸气的冷凝水、浅层地下水于降水、空气水蒸气的冷凝水、浅层地下水于降水、空气水蒸气的冷凝水、浅层地下水于降水、空气水蒸气的冷凝水、浅层地下水 (2 (2 (2 (23m 3m 3m 3m 易致地面潮湿和沼泽形成）。含有易致地面潮湿和沼泽形成）。含有易致地面潮湿和沼泽形成）。含有易致地面潮湿和沼泽形成）。含有Na+Na+Na+Na+、Mg+Mg+Mg+Mg+、Ca+Ca+Ca+Ca+、Cl-Cl-Cl-Cl-、NONONONO等多种离子和有机物，及其污染物。等多种离子和有机物，及其污染物。等多种离子和有机物，及其污染物。等多种离子和有机物，及其污染物。气相气相气相气相孔隙中含有多种气体。孔隙中含有多种气体。孔隙中含有多种气体。孔隙中含有多种气体。一、土壤的构成、形成及其卫生学意义一、土壤的构成、形成及其卫生学意义土壤的特征土壤的特征土壤是由土壤是由多相多相组成的能够容纳各种污染物质组成的能够容纳各种污染物质的多孔、的多孔、疏松疏松的系统；的系统；土壤是一个具有土壤是一个具有吸附、解吸吸附、解吸和和交换交换作用的作用的胶体胶体系统；系统；土壤是一个有土壤是一个有络合作用络合作用、螯合作用和氧化还原螯合作用和氧化还原作用作用的化学反应系统；的化学反应系统；土壤是一个充满各种土壤是一个充满各种生物生物、微生物微生物活动的陆地生态活动的陆地生态系统。系统。形成土壤的母质形成土壤的母质(岩石岩石)成分成分/气候气候/地形地貌等因素地形地貌等因素的不同的不同 地球表面的元素分布不均地球表面的元素分布不均 一些地区的一些地区的水、土壤、空气中某些或某种化学元素过多水、土壤、空气中某些或某种化学元素过多/缺乏缺乏 生物体生物体 环境元素环境元素动态动态平衡平衡.土壤的化学特征土壤的化学特征土壤的化学特征土壤的化学特征(1(1）地质元素的分类地质元素的分类 宏量元素宏量元素（Macroelement ）：占人体总量的占人体总量的99.95%99.95%，包括包括C、H、O、N、S、P、Na、K、Ca、Mg、Cl 等。等。微量元素微量元素（Trace element）：）：）：）：生物组织中正常含量均小于生物组织中正常含量均小于 人体体重的人体体重的0.01%0.01%的元素。的元素。必需微量元素：必需微量元素：有明显营养作用，参于机体的代谢和生理有明显营养作用，参于机体的代谢和生理 功能。是维持生物生长发育、生命活动及繁衍不可缺功能。是维持生物生长发育、生命活动及繁衍不可缺 少的元素少的元素。非必需微量元素：非必需微量元素：无明显生理功能的微量元素无明显生理功能的微量元素 (可能必需微量元素：具有潜在毒性，但低剂量可可能必需微量元素：具有潜在毒性，但低剂量可能具有功能具有功 能作用的微量元素能作用的微量元素)(1(1）地质元素的分类地质元素的分类 4 4 4 4.土壤的化学特征土壤的化学特征土壤的化学特征土壤的化学特征 1995年年FAO/WHO 将微量元素中铁、铜、锰、锌、钼、铬、钴、碘、硒、氟将微量元素中铁、铜、锰、锌、钼、铬、钴、碘、硒、氟(Fe、Cu、Mn、Zn、Mo、Cr、Co、I、Se、F)等等10种列为必需种列为必需微量元素；微量元素；将硅、镍、硼和矾列为可能必需微量元素；将硅、镍、硼和矾列为可能必需微量元素；将铅、镉、汞、砷、铝、锡和锂列为具有潜在毒性，但低剂量将铅、镉、汞、砷、铝、锡和锂列为具有潜在毒性，但低剂量可能具有功能作用的微量元素。可能具有功能作用的微量元素。（2 2）土壤元素背景值：）土壤元素背景值：指该地区为受污染的天然土壤中各种元素的含量。指该地区为受污染的天然土壤中各种元素的含量。（各地区具有不同的土壤元素背景值（各地区具有不同的土壤元素背景值P195 6-2P195 6-2）意义：意义：A A 是评价土壤化学污染程度的参照值；是评价土壤化学污染程度的参照值；B B 制定土壤有害化学物质卫生标准的重要依据；制定土壤有害化学物质卫生标准的重要依据；C C 评价土壤化学环境对居民健康影响的重要依据；评价土壤化学环境对居民健康影响的重要依据；D D 土壤资源开发利用和生物地球化学性疾病防治工土壤资源开发利用和生物地球化学性疾病防治工 作的科学依据。作的科学依据。（3 3）土壤对污染物的环境容量：）土壤对污染物的环境容量：（与土壤的自净能力有关）（与土壤的自净能力有关）指一定环境单元、一定时间内、在不超过土壤卫生标准前指一定环境单元、一定时间内、在不超过土壤卫生标准前 提下土壤对某污染物能够容纳的最大负荷。提下土壤对某污染物能够容纳的最大负荷。特点：不同土壤染环境容量不同、同土壤对不同污染物环特点：不同土壤染环境容量不同、同土壤对不同污染物环 境容量不同。是土壤卫生防护和卫生标准制定的依据。境容量不同。是土壤卫生防护和卫生标准制定的依据。4 4 4 4.土壤的化学特征土壤的化学特征土壤的化学特征土壤的化学特征（4 4）土壤的酸碱性：）土壤的酸碱性：土壤的土壤的H H+主要来源于主要来源于COCO2 2 溶于水形成碳酸，还有溶于水形成碳酸，还有AlAl3+3+水解水解 产生产生H H+。OHOH _ _来源于土壤中的碳酸钙、碳酸氢钠等与胶体来源于土壤中的碳酸钙、碳酸氢钠等与胶体 表面交换性的表面交换性的NaNa+。我国土壤多数在我国土壤多数在PH4.5-8.5PH4.5-8.5范围。由南向北递增。范围。由南向北递增。（5 5）土壤的氧化还原性：）土壤的氧化还原性：土壤中有许多有机和无机的氧化性和还原性物质。土壤中有许多有机和无机的氧化性和还原性物质。土壤的氧化剂土壤的氧化剂-主要有氧气、主要有氧气、NONO3 3 _ _和和FeFe 3+等高价金属离子、等高价金属离子、土壤的还原剂土壤的还原剂-主要有有机质和低价金属离子主要有有机质和低价金属离子4 4 4 4.土壤的化学特征土壤的化学特征土壤的化学特征土壤的化学特征(6)土壤的吸附性土壤的吸附性土壤中两个最活跃组分：土壤胶体和土壤微生物。土壤中两个最活跃组分：土壤胶体和土壤微生物。土壤胶体：土壤中颗粒直径小于土壤胶体：土壤中颗粒直径小于1m、具有胶体性质的、具有胶体性质的微粒。一般土壤中的黏土矿物质和腐殖质都具有胶体性质。微粒。一般土壤中的黏土矿物质和腐殖质都具有胶体性质。o巨大的比表面和表面能：比表面是单位重量（或体积）物质的表巨大的比表面和表面能：比表面是单位重量（或体积）物质的表面积。一定体积的物质，颗粒越小，比表面越大。处于物体表面面积。一定体积的物质，颗粒越小，比表面越大。处于物体表面的分子具有一定的自由能，即表面能。物质的比表面越大，表面的分子具有一定的自由能，即表面能。物质的比表面越大，表面能也越大。能也越大。o电荷性质：土壤胶体一般都带负电荷。电荷性质：土壤胶体一般都带负电荷。o土壤胶体凝聚性和分散性：胶体具有相互凝聚的趋势，表现为胶土壤胶体凝聚性和分散性：胶体具有相互凝聚的趋势，表现为胶体凝聚性，胶体微粒因相同电荷而相互排斥，表现为分散性。体凝聚性，胶体微粒因相同电荷而相互排斥，表现为分散性。4 4 4 4.土壤的化学特征土壤的化学特征土壤的化学特征土壤的化学特征l l 土壤的生物是土壤形成，养分转化，物质迁移，污染物降解、土壤的生物是土壤形成，养分转化，物质迁移，污染物降解、土壤的生物是土壤形成，养分转化，物质迁移，污染物降解、土壤的生物是土壤形成，养分转化，物质迁移，污染物降解、转化和固定的重要参与者。转化和固定的重要参与者。转化和固定的重要参与者。转化和固定的重要参与者。l l 土壤的生物是土壤的重要分解者土壤的生物是土壤的重要分解者土壤的生物是土壤的重要分解者土壤的生物是土壤的重要分解者,对其自净具有重要的卫生学对其自净具有重要的卫生学对其自净具有重要的卫生学对其自净具有重要的卫生学意义意义意义意义.l l 土壤的生物包括细菌、放线菌、真菌、藻类、原生动物（螨、土壤的生物包括细菌、放线菌、真菌、藻类、原生动物（螨、土壤的生物包括细菌、放线菌、真菌、藻类、原生动物（螨、土壤的生物包括细菌、放线菌、真菌、藻类、原生动物（螨、蚁、蜈蚣、甲虫、蚯蚓等。蚁、蜈蚣、甲虫、蚯蚓等。蚁、蜈蚣、甲虫、蚯蚓等。蚁、蜈蚣、甲虫、蚯蚓等。5 5 5 5.土壤的土壤的土壤的土壤的生物学特征生物学特征生物学特征生物学特征 土壤是人类生产、生活活动的重要环境因素，与空气、土壤是人类生产、生活活动的重要环境因素，与空气、土壤是人类生产、生活活动的重要环境因素，与空气、土壤是人类生产、生活活动的重要环境因素，与空气、水、食物息息相关。水、食物息息相关。水、食物息息相关。水、食物息息相关。联系有机和无机界的中心环节联系有机和无机界的中心环节联系有机和无机界的中心环节联系有机和无机界的中心环节,有机、无机相互转化的场所。有机、无机相互转化的场所。有机、无机相互转化的场所。有机、无机相互转化的场所。陆地生态系统的核心及食物链的首端。陆地生态系统的核心及食物链的首端。陆地生态系统的核心及食物链的首端。陆地生态系统的核心及食物链的首端。l l许多有害废弃物（废气沉降、污水、固体废弃物）的处理场许多有害废弃物（废气沉降、污水、固体废弃物）的处理场许多有害废弃物（废气沉降、污水、固体废弃物）的处理场许多有害废弃物（废气沉降、污水、固体废弃物）的处理场所和容纳场所。所和容纳场所。所和容纳场所。所和容纳场所。l l污染物中的理、化、生物污染产生相应危害。污染物中的理、化、生物污染产生相应危害。污染物中的理、化、生物污染产生相应危害。污染物中的理、化、生物污染产生相应危害。l l土壤元素分布不均，产生地球化学性疾病。土壤元素分布不均，产生地球化学性疾病。土壤元素分布不均，产生地球化学性疾病。土壤元素分布不均，产生地球化学性疾病。l l土壤结构特征、物理性状影响土壤肥力，影响生产生活，影土壤结构特征、物理性状影响土壤肥力，影响生产生活，影土壤结构特征、物理性状影响土壤肥力，影响生产生活，影土壤结构特征、物理性状影响土壤肥力，影响生产生活，影响健康；经自净可减轻污染，有利健康。响健康；经自净可减轻污染，有利健康。响健康；经自净可减轻污染，有利健康。响健康；经自净可减轻污染，有利健康。6 6 6 6.土壤的卫生学意义土壤的卫生学意义土壤的卫生学意义土壤的卫生学意义 第二节第二节 土壤污染、自净及污染物的转归土壤污染、自净及污染物的转归 The soil pollution、Selfpurification and transformation of pollutant 一、土壤污染一、土壤污染（Soil pollution）（一）（一）概念概念：是指在人类生产和生活活动中排出的是指在人类生产和生活活动中排出的有害物质进入土壤中，直接或间接地有害物质进入土壤中，直接或间接地危害人畜健康的现象。危害人畜健康的现象。一、土壤污染一、土壤污染（Soil pollution）（二）土壤污染的（二）土壤污染的特点特点：1土壤污染的隐蔽性：土壤污染的隐蔽性：有害的化学物质在土壤中与其结合，有害的化学物质在土壤中与其结合，而改变了原来的性质和特征不易被识别；土壤污染物对机体而改变了原来的性质和特征不易被识别；土壤污染物对机体健康的危害以慢性、间接为主，而且往往滞后。健康的危害以慢性、间接为主，而且往往滞后。2积累性与地域性：土壤中的污染物质较大气和水不易扩散和积累性与地域性：土壤中的污染物质较大气和水不易扩散和稀释，在土壤中被吸附、固定及植物吸收而积累达到较高的稀释，在土壤中被吸附、固定及植物吸收而积累达到较高的污染水平，而且有明显的分布。污染水平，而且有明显的分布。3不可逆性：重金属和持久性有机污染物（不可逆性：重金属和持久性有机污染物（POPs）的难降解，）的难降解，甚至产生更大毒性中间产物，都构成了基本不可逆转的过程。甚至产生更大毒性中间产物，都构成了基本不可逆转的过程。4 治理周期长：土壤污染停止后也很难恢复，重金属污染恢复治理周期长：土壤污染停止后也很难恢复，重金属污染恢复可能需要可能需要100-200年时间，而且技术和经济成本高。年时间，而且技术和经济成本高。（三）（三）（三）（三）土壤污染的来源：土壤污染的来源：农业污染：农业污染：属于非点源污染，具有剂量低、面积大。属于非点源污染，具有剂量低、面积大。农药农药(年产量百余万年产量百余万t)，有机磷和有机氯污染，还含铅、汞、镉、砷，有机磷和有机氯污染，还含铅、汞、镉、砷;化肥（化肥（年用量年用量4千余万千余万t）氮肥、磷肥致土壤和地下水硝态氮和亚硝）氮肥、磷肥致土壤和地下水硝态氮和亚硝 态氮累积，水域的富营养化；态氮累积，水域的富营养化；农用化学品，地膜。农用化学品，地膜。工业污染：工业污染：以点源污染为多，直接和间接污染共存。以点源污染为多，直接和间接污染共存。三废排放，污水灌溉三废排放，污水灌溉.生活污染：生活污染：生物性污染生物性污染-粪便、垃圾、污水；粪便、垃圾、污水；化学污染化学污染石油副产品、重金属、含氯电子废物石油副产品、重金属、含氯电子废物700余种（余种（50%有害有害）交通污染：交通污染：尾气中重金属为主；尾气中重金属为主；灾害污染物：灾害污染物：自然灾害、战争、意外事故致重金属和放射性污染，往往对环境造自然灾害、战争、意外事故致重金属和放射性污染，往往对环境造 成严重影响。成严重影响。一、土壤污染一、土壤污染（Soil pollution）（四）（四）（四）（四）土壤污染的方式：土壤污染的方式：农业污染：农业污染：属于非点源污染，具有剂量低、面积大。属于非点源污染，具有剂量低、面积大。农药农药(年产量百余万年产量百余万t)，有机磷和有机氯污染，还含铅、汞、镉、砷，有机磷和有机氯污染，还含铅、汞、镉、砷;化肥（化肥（年用量年用量4千余万千余万t）氮肥、磷肥致土壤和地下水硝态氮和亚硝）氮肥、磷肥致土壤和地下水硝态氮和亚硝 态氮累积，水域的富营养化；态氮累积，水域的富营养化；农用化学品，地膜。农用化学品，地膜。工业污染：工业污染：以点源污染为多，直接和间接污染共存。以点源污染为多，直接和间接污染共存。三废排放，污水灌溉三废排放，污水灌溉.生活污染：生活污染：生物性污染生物性污染-粪便、垃圾、污水；粪便、垃圾、污水；化学污染化学污染石油副产品、重金属、含氯电子废物石油副产品、重金属、含氯电子废物700余种（余种（50%有害有害）交通污染：交通污染：尾气中重金属为主；尾气中重金属为主；灾害污染物：灾害污染物：自然灾害、战争、意外事故致重金属和放射性污染，往往对环境造自然灾害、战争、意外事故致重金属和放射性污染，往往对环境造 成严重影响。成严重影响。一、土壤污染一、土壤污染（Soil pollution）水型污染水型污染固体废弃物污染固体废弃物污染气型污染气型污染生物性污染物：病原菌生物性污染物：病原菌化学性污染物：重金属、化学性污染物：重金属、农药农药放射性污染物：核试验、放射性污染物：核试验、核固体废弃物核固体废弃物一、土壤污染一、土壤污染（Soil pollution）（四）（四）（四）（四）土壤污染的方式：土壤污染的方式：（五）（五）（五）（五）土壤污染物的种类：土壤污染物的种类：二、土壤的自净二、土壤的自净(soil self-purification)（一）（一）土壤自净概念土壤自净概念 是指受污染的土壤通过物理、化学和生物学的是指受污染的土壤通过物理、化学和生物学的作用，杀灭病原体，作用，杀灭病原体，使各种有害物质转化到无害使各种有害物质转化到无害的程度的程度，土壤逐渐恢复到污染前状态的过程。，土壤逐渐恢复到污染前状态的过程。土壤自净与土壤特性和污染物在土壤中的转土壤自净与土壤特性和污染物在土壤中的转归有着非常密切的关系。归有着非常密切的关系。物理净化物理净化-机械阻留机械阻留(对于难溶的固体对于难溶的固体)、稀释、稀释(可溶性物质可溶性物质)、迁移迁移(水、气中水、气中)与吸附与吸附(其它固相其它固相)、过滤。、过滤。化学净化化学净化-凝聚与沉淀、氧化还原、络和凝聚与沉淀、氧化还原、络和-螯合、螯合、酸酸碱中碱中 和、水解、分解等反应和、水解、分解等反应 。太阳辐射的光化学反应。太阳辐射的光化学反应。但多氯联苯、绸环芳烃、朔料、橡胶难；重金属但多氯联苯、绸环芳烃、朔料、橡胶难；重金属 也不被降解。也不被降解。生物净化生物净化无机物化、腐殖土化。无机物化、腐殖土化。土壤微生物具有氧化分解有机物的巨土壤微生物具有氧化分解有机物的巨大大能力，最终能力，最终 转化为对生物无毒，是最重要的净化途径之一。转化为对生物无毒，是最重要的净化途径之一。有机物净化后形成大分子胶体物质有机物净化后形成大分子胶体物质-腐殖土腐殖土二、土壤的自净二、土壤的自净(soil self-purification)（二）（二）土壤自净作用土壤自净作用 生物净化包括：病原体的死灭生物净化包括：病原体的死灭(土壤环境中的不利因素土壤环境中的不利因素土壤环境中的不利因素土壤环境中的不利因素)、有机物的净化有机物的净化.含氮有机物的生物净化含氮有机物的生物净化 含氮有机质分解是土壤氮素循环物的主要过程。含氮有机质分解是土壤氮素循环物的主要过程。包括：氨化作用包括：氨化作用-土壤微生物作用下释放氨：在氨化细菌土壤微生物作用下释放氨：在氨化细菌 作用下有机物降解为多肽、氨基酸、氨基糖等；作用下有机物降解为多肽、氨基酸、氨基糖等；然后脱氨基转为然后脱氨基转为NHNH3 3 硝化作用硝化作用-微生物使氨氧化为硝酸并获能量微生物使氨氧化为硝酸并获能量,在有在有 氧条件下进行氧条件下进行.不含氮有机物的生物净化不含氮有机物的生物净化在土壤微生物作用下在土壤微生物作用下 有氧时：含碳有机物形成有氧时：含碳有机物形成COCO2 2和水、含硫的和水、含硫的硫酸盐、含磷的硫酸盐、含磷的磷酸盐磷酸盐 厌氧时厌氧时含碳有机物产生甲烷；含硫的含碳有机物产生甲烷；含硫的硫醇和硫醇和HSHS、含磷的、含磷的磷化氢。磷化氢。有机物分解为简单化物后又合成高分子化合物的过程。有机物分解为简单化物后又合成高分子化合物的过程。有机物分解为简单化物后又合成高分子化合物的过程。有机物分解为简单化物后又合成高分子化合物的过程。二、土壤的自净二、土壤的自净(soil self-purification)（二）（二）土壤自净作用土壤自净作用在生物体的参与下转化成为毒性更大的物质在生物体的参与下转化成为毒性更大的物质分解成分解成为为无害或危害较小的简单化合物无害或危害较小的简单化合物转归：转归：化学物质在土壤中迁移、转化、降解和残留叫化学物质在土壤中迁移、转化、降解和残留叫 转归。转归。转移：使污染物转入到另一介质，也可在同一介质中转移：使污染物转入到另一介质，也可在同一介质中 进入另一场所。进入另一场所。当扩散和沉降不够充分时，污染物被风力或水流移到当扩散和沉降不够充分时，污染物被风力或水流移到下风向或下游地区，造成该地区的污染，或沉降下来下风向或下游地区，造成该地区的污染，或沉降下来造成地面或河底的污染。也可由于土壤污染而转移到造成地面或河底的污染。也可由于土壤污染而转移到水中。水中。三、土壤三、土壤污染物的转归污染物的转归 Transformation of soil pollutant(一一)化学污染物的转归化学污染物的转归:1 农药的转归：农药的转归：（1 1）土壤对农药的吸附：土壤胶体系统的吸附作用（有限）。）土壤对农药的吸附：土壤胶体系统的吸附作用（有限）。仅仅是一定条件下的缓冲作用。仅仅是一定条件下的缓冲作用。（2 2）在土壤中的迁移：由外力作用（翻耕、径流、水渗透、）在土壤中的迁移：由外力作用（翻耕、径流、水渗透、淋淋溶）引起的转移。一般通过流动和扩散完成。溶）引起的转移。一般通过流动和扩散完成。一般通过流动和扩散完成。一般通过流动和扩散完成。（3 3）在土壤中的转化和降解：）在土壤中的转化和降解：转化：转化：化学物质通过物理、化学、生物学作用而改变其化学物质通过物理、化学、生物学作用而改变其 化学结构和性质的过程。化学结构和性质的过程。降解：降解：化学物质化学物质由复杂化合物逐步转变为简单化合物的由复杂化合物逐步转变为简单化合物的 过程称为降解。（过程称为降解。（A A、B B、C C）三、土壤三、土壤污染物的转归污染物的转归 Transformation of soil pollutant A A 光化学降解：太阳辐射引起农药分解（除草剂）；光化学降解：太阳辐射引起农药分解（除草剂）；B B 化学降解：化学降解：水解和氧化水解和氧化有机磷农药的酸碱水解。有机磷农药的酸碱水解。（与土（与土 壤的温度、水分、壤的温度、水分、PHPH值有关）；值有关）；C C 生物降解：与土壤微生物作用下的降解；包括脱氯、氧生物降解：与土壤微生物作用下的降解；包括脱氯、氧 化还原、脱烷基、水解、环裂解。化还原、脱烷基、水解、环裂解。2 2 重金属元素在土壤中的转归重金属元素在土壤中的转归:与胶体、腐殖质的蜇和与胶体、腐殖质的蜇和可使重金属元素处于不活化可使重金属元素处于不活化 态，减少其向水和植物的迁移。态，减少其向水和植物的迁移。土壤土壤PHPH值和还原状态影响不同植物对重金属的吸收。值和还原状态影响不同植物对重金属的吸收。水溶性水溶性-易扩散至地下和地表水。易扩散至地下和地表水。影响因素影响因素:A A 土壤土壤PHPH值值 越低越低金属溶解度越高金属溶解度越高植物吸收迁移月易；植物吸收迁移月易；B B 土壤还原条件下土壤还原条件下许多金属形成不溶性硫化物许多金属形成不溶性硫化物减少植物吸收；减少植物吸收；三价砷在还原条件下比五价易被植物吸收，三价砷在还原条件下比五价易被植物吸收，3 3 3 3价砷毒性价砷毒性价砷毒性价砷毒性 5 5 5 5价砷。价砷。价砷。价砷。6 6 6 6价铬毒价铬毒价铬毒价铬毒性性性性 3 3 3 3价铬，。价铬，。价铬，。价铬，。3 3农药和重金属元素的残留农药和重金属元素的残留:化学毒物在土壤和农作物中的残留与其本身特性、土壤理化化学毒物在土壤和农作物中的残留与其本身特性、土壤理化化学毒物在土壤和农作物中的残留与其本身特性、土壤理化化学毒物在土壤和农作物中的残留与其本身特性、土壤理化形状及微生物性状有关。形状及微生物性状有关。形状及微生物性状有关。形状及微生物性状有关。土壤的环境容量：一定单元、一定时间内，在不超过土壤的环境容量：一定单元、一定时间内，在不超过土壤的环境容量：一定单元、一定时间内，在不超过土壤的环境容量：一定单元、一定时间内，在不超过土壤卫生标准的前提下，土壤能容纳的污染物的最大负荷。土壤卫生标准的前提下，土壤能容纳的污染物的最大负荷。土壤卫生标准的前提下，土壤能容纳的污染物的最大负荷。土壤卫生标准的前提下，土壤能容纳的污染物的最大负荷。是制订土壤卫生标准和防治措施的重要依据。是制订土壤卫生标准和防治措施的重要依据。是制订土壤卫生标准和防治措施的重要依据。是制订土壤卫生标准和防治措施的重要依据。三、土壤三、土壤污染物的转归污染物的转归 Transformation of soil pollutant 3 3 农药和重金属元素的残留农药和重金属元素的残留:（1 1）重金属：化学性质不活泼，加之蜇和物的形成，难迁移，）重金属：化学性质不活泼，加之蜇和物的形成，难迁移，易富集，半衰期达若干年，铅、砷、汞、镉易富集，半衰期达若干年，铅、砷、汞、镉10-3010-30年。年。（2 2）农药：脂溶）农药：脂溶 性性-易被土壤吸附进入食物链（有机磷类半易被土壤吸附进入食物链（有机磷类半 衰期衰期2 2周周-数月，有机氯类数月，有机氯类2-42-4年年，除草剂，除草剂，除草剂，除草剂1 1 1 118181818 月月月月）；）；P203 P203 表表6-36-3 水溶性水溶性-易扩散至地下和地表水。易扩散至地下和地表水。三、土壤三、土壤污染物的转归污染物的转归 Transformation of soil pollutant 农药：土壤中农药残留期农药：土壤中农药残留期残留残留富集富集食物污染食物污染人体负荷人体负荷乳汁、食物乳汁、食物 婴儿婴儿 有机氯、有机氯、PbPb、AsAs、HgHg等等 神经、实质脏器、酶、神经、实质脏器、酶、内分泌、免疫、三致、生殖等内分泌、免疫、三致、生殖等 第三节第三节 土壤污染对健康的影响土壤污染对健康的影响 The influence of soil pollution to health 一一 、土壤污染对健康的危害土壤污染对健康的危害（一）（一）（一）（一）生物性污染的危害：生物性污染的危害：通过直接接触或污染食物、饮水通过直接接触或污染食物、饮水经口进入，可引起经口进入，可引起肠道传染病肠道传染病和和寄生虫寄生虫病病的发生。的发生。（1 1 1 1）生物性污染）生物性污染）生物性污染）生物性污染：土壤中一些病原体存活的时间：土壤中一些病原体存活的时间：土壤中一些病原体存活的时间：土壤中一些病原体存活的时间 痢疾杆菌痢疾杆菌痢疾杆菌痢疾杆菌 25-10025-10025-10025-100天天天天 肠道病毒肠道病毒肠道病毒肠道病毒 100-170100-170100-170100-170天天天天 伤寒杆菌伤寒杆菌伤寒杆菌伤寒杆菌 100-400100-400100-400100-400天天天天 蛔蛔蛔蛔 虫虫虫虫 卵卵卵卵 7 7 7 7年年年年 芽孢杆菌芽孢杆菌芽孢杆菌芽孢杆菌 1 1 1 1年以上年以上年以上年以上（二）（二）（二）（二）化学性污染的危害化学性污染的危害：化学污染物污染土壤后，常通过化学污染物污染土壤后，常通过农作物和水进人体，造成种种损害。特农作物和水进人体，造成种种损害。特别是镉、铬、铊和铅等重金属和农药污别是镉、铬、铊和铅等重金属和农药污染土壤后，在土壤中可残留时间长，会染土壤后，在土壤中可残留时间长，会对居民健康造成各种危害。对居民健康造成各种危害。1 1 重金属污染的危害重金属污染的危害 重金属系指密度重金属系指密度4.04.0以上约以上约6060种元素；种元素；砷、硒为类金属，但其毒性与金属相近，列砷、硒为类金属，但其毒性与金属相近，列入此范围。目前我国有重金属污染耕地入此范围。目前我国有重金属污染耕地20002000万公顷万公顷,占总耕地面积占总耕地面积1/51/5。CdCdCdCd、CrCrCrCr-6-6-6-6、AsAsAsAs、铊、铊、铊、铊、PbPbPbPb（二）（二）化学性污染的危害：化学性污染的危害：1 1 重金属污染的危害重金属污染的危害（1 1 1 1）铊污染铊污染（thallium,Tl）分布：分布：铊是高度分散的稀有金属元苏；银白色，软而有铊是高度分散的稀有金属元苏；银白色，软而有 延展延展 性，空气中不稳定，常温易氧化。自然界多性，空气中不稳定，常温易氧化。自然界多 以一价存在，有强烈的亲硫性。以一价存在，有强烈的亲硫性。我国平均背景值我国平均背景值0.58mg/kg土壤（土壤（0.29-1.17）致死量：致死量：12mg/kg(12mg/kg(成人成人),),经经水中毒量：水中毒量：1mg/L1mg/L人人类摄类摄入后入后2h2h血血铊铊达最高达最高值值（6 6个半减期）个半减期）铊的环境污染：来源于光电管、合金、染料等工业。如原料铊的环境污染：来源于光电管、合金、染料等工业。如原料 的溴化铊和碘化铊，杀虫剂原料硫酸铊等。的溴化铊和碘化铊，杀虫剂原料硫酸铊等。主要是由于含铊废水及废渣受风吹日主要是由于含铊废水及废渣受风吹日 晒和降水淋溶污染晒和降水淋溶污染 地表水、地下水、土壤和大气所致。地表水、地下水、土壤和大气所致。（二）（二）化学性污染的危害：化学性污染的危害：1 1 重金属污染的危害重金属污染的危害（1 1 1 1）铊污染铊污染（thallium,Tl）铊铊化合物的毒性高，为强烈的神经性毒物，可化合物的毒性高，为强烈的神经性毒物，可 对肝和对肝和 肾脏造成损害。三价铊的毒性大于一价铊。肾脏造成损害。三价铊的毒性大于一价铊。睾丸对铊的亲和力较强，对男（雄）性生殖功能具有特殊的睾丸对铊的亲和力较强，对男（雄）性生殖功能具有特殊的 危害。危害。环境铊污染对人群健康的影响主要为慢性毒作用环境铊污染对人群健康的影响主要为慢性毒作用（二）（二）化学性污染的危害：化学性污染的危害：慢性铊中毒特征性的表现有慢性铊中毒特征性的表现有l毛发脱落，呈斑秃或全秃毛发脱落，呈斑秃或全秃l周围神经损害，早期表现为双下肢麻木、疼痛过周围神经损害，早期表现为双下肢麻木、疼痛过敏，很快出现感觉和运动障碍敏，很快出现感觉和运动障碍l视力下降甚至失明，可见有视网膜炎、球后视神视力下降甚至失明，可见有视网膜炎、球后视神经炎及视神经萎缩。经炎及视神经萎缩。1 1 重金属污染的危害重金属污染的危害（1 1 1 1）铊污染铊污染（thallium,Tl）铊中毒铊中毒 1 1 1 1 重金属污染的危害：重金属污染的危害：重金属污染的危害：重金属污染的危害：（2 2）铬（）铬（）铬（）铬（chromiumchromiumchromiumchromium）污然）污然）污然）污然:六价铬：六价铬：易溶于水，易经过土壤进入农作物。易溶于水，易经过土壤进入农作物。英国的研究；人群从空气和水摄入铬的总量为英国的研究；人群从空气和水摄入铬的总量为78-106ug/d,78-106ug/d,其中食物占其中食物占93-98%93-98%。污染来源：污染来源：来源于铬矿和金属冶炼、电镀、制革等工业三废（铬渣中六来源于铬矿和金属冶炼、电镀、制革等工业三废（铬渣中六 价铬含量约为价铬含量约为1%1%）。铬的代谢：铬的代谢：人体半衰期人体半衰期2727天天,80%,80%经肾排泄经肾排泄,余经粪便余经粪便,乳汁和毛发也可检出乳汁和毛发也可检出 三价三价三价三价铬是人体的必需微量元素。铬是人体的必需微量元素。是构成葡萄糖耐量因子的重要是构成葡萄糖耐量因子的重要 成分。但是过量在体内蓄积，有毒作用。成分。但是过量在体内蓄积，有毒作用。（二）（二）化学性污染的危害：化学性污染的危害：1 1 1 1 重金属污染的危害：重金属污染的危害：重金属污染的危害：重金属污染的危害：（2 2）铬（）铬（）铬（）铬（chromiumchromiumchromiumchromium）污然）污然）污然）污然:铬在体内的蓄积：铬在体内的蓄积：主要蓄积于肝、肾、内分泌腺。主要蓄积于肝、肾、内分泌腺。铬在体内的毒作用：铬在体内的毒作用：六价铬毒性比三价铬达六价铬毒性比三价铬达100100倍；六价铬是致突变物质倍；六价铬是致突变物质，AmesAmes试验和骨髓细胞微核试验等呈阳性。试验和骨髓细胞微核试验等呈阳性。流行病学调查铬渣污染区癌症死亡率高于对照区，铬矿流行病学调查铬渣污染区癌症死亡率高于对照区，铬矿 工肺癌发病率是一般人群的工肺癌发病率是一般人群的3.583.58倍。倍。六价铬影响体内氧化还原和水解过程，与蛋白质结合六价铬影响体内氧化还原和水解过程，与蛋白质结合 抑制酶的活力，可促维生素抑制酶的活力，可促维生素C C氧化，使血红蛋白变氧化，使血红蛋白变 性性降低红细胞的携氧能力降低红细胞的携氧能力 有研究表明有研究表明:由致畸作用由致畸作用胎仔体重下降胎仔体重下降,畸胎增多畸胎增多.（二）（二）化学性污染的危害：化学性污染的危害：1 1 重金属污染的危害：重金属污染的危害：（3）铅（）铅（leadlead）污染：）污染：来于有色金属冶炼等工业三废，及含四乙基铅汽来于有色金属冶炼等工业三废，及含四乙基铅汽 油的排放废气；已有报道城市居民血铅、尿铅较农油的排放废气；已有报道城市居民血铅、尿铅较农 村为高。村为高。影响影响儿童智力发育；肾的损害儿童智力发育；肾的损害。（二）（二）化学性污染的危害：化学性污染的危害：（4 4 4 4）镉（镉（cadmiumcadmium）污染）污染-痛痛病（痛痛病（itai-itai disease）：富山县神通川流域发生的富山县神通川流域发生的未经处理未经处理含镉的工业废水含镉的工业废水进行农进行农 田灌溉。田灌溉。病因：病因：长期食用含镉废水灌田生产的含镉很高的稻长期食用含镉废水灌田生产的含镉很高的稻 米而引起的慢性镉中毒。米而引起的慢性镉中毒。靶器官：靶器官：肾脏肾脏 Cd 损害肾小管损害肾小管 肾功能异常：钙肾功能异常：钙/磷代谢障碍磷代谢障碍 尿钙增加尿钙增加 骨质脱钙骨质脱钙 骨骼病变。骨骼病变。患者低分子蛋白尿患者低分子蛋白尿 尿中磷酸盐、尿糖、氨基酸尿尿中磷酸盐、尿糖、氨基酸尿 酶改变。酶改变。人群分布：人群分布：多发生在多发生在4060岁妇女，营养不良者多发。岁妇女，营养不良者多发。（二）（二）化学性污染的危害：化学性污染的危害：1 1 重金属污染的危害：重金属污染的危害：痛痛病症状：痛痛病症状：患者先是劳累时腰背疼痛，继而发展至肩、脚、患者先是劳累时腰背疼痛，继而发展至肩、脚、膝、髋关节等部位疼痛，休息后消失。随病情膝、髋关节等部位疼痛，休息后消失。随病情加重，可发展至全身关节疼痛、活动受限，重加重，可发展至全身关节疼痛、活动受限，重者四肢弯曲变形，脊柱受压也缩短变形，全身者四肢弯曲变形，脊柱受压也缩短变形，全身多发性骨折等。严重的患者全身疼痛，日夜呼多发性骨折等。严重的患者全身疼痛，日夜呼叫，故名痛痛病。此病多在营养不良的条件下叫，故