土壤环境污染防治与土壤生态保护.pptx

第一节 概述一、土壤的基本结构与特性1、土壤的结构与组成n n土壤的剖面结构土壤的剖面结构l l腐殖质表层（腐殖质表层（A A层）层）l l沉淀层（沉淀层（B B层）层）l l母质层（母质层（C C层）层）第1页/共28页n n土壤的组成：土壤的组成：固、液、气三相n n土壤质地和团聚体结构土壤质地和团聚体结构l l土壤质地：土壤矿物质部分各矿物颗粒粒级（砂粒、粉砂粒、粘土粒）的土壤质地：土壤矿物质部分各矿物颗粒粒级（砂粒、粉砂粒、粘土粒）的重量百分比。砂土、壤土、粘土。重量百分比。砂土、壤土、粘土。l土壤结构：团聚状、块状、片状、柱状。2、土壤的特性n n土壤肥力土壤肥力n n自净能力自净能力第2页/共28页二、土壤环境元素背景值、土壤环境容量1 1、背景值、背景值n n未受或尽少受人类活动（污染）影响的土壤化学元素的自然含量。未受或尽少受人类活动（污染）影响的土壤化学元素的自然含量。2 2、土壤环境容量、土壤环境容量n n一定的土壤环境单元，在一定的时限内，遵循环境质量标准，既维持土壤生一定的土壤环境单元，在一定的时限内，遵循环境质量标准，既维持土壤生态系统的正常结构与功能，保证农产品生物学的产量和质量，也不使环境系态系统的正常结构与功能，保证农产品生物学的产量和质量，也不使环境系统污染时，土壤环境所能容纳污染物的最大负荷量。统污染时，土壤环境所能容纳污染物的最大负荷量。n n制定有关土壤环境标的重要依据。制定有关土壤环境标的重要依据。第3页/共28页三、土壤标准n土壤环境质量标准n土壤监测标准第4页/共28页土壤环境质量标准（GB 156181995）n适适用用于于农农田田、蔬蔬菜菜地地、茶茶园园、果果园园、牧牧场场、林林地地、自然保护区等地的土壤。自然保护区等地的土壤。n土壤环境质量分三类土壤环境质量分三类 l l类：国家自然保护区、集中式生活饮用水源地、茶类：国家自然保护区、集中式生活饮用水源地、茶园、牧场和其他保护地区的土壤，土壤质量基本保持园、牧场和其他保护地区的土壤，土壤质量基本保持自然背景水平。自然背景水平。l l类：一般农田、蔬菜地、茶园、果园、牧场等土壤，类：一般农田、蔬菜地、茶园、果园、牧场等土壤，土壤质量基本上对植物和环境不造成危害和污染。土壤质量基本上对植物和环境不造成危害和污染。l l类：林地土壤及污染物容量较大的高背景值土壤和类：林地土壤及污染物容量较大的高背景值土壤和矿产附近等地的农田土壤矿产附近等地的农田土壤(蔬菜地除外蔬菜地除外)。土壤质量基。土壤质量基本上对植物和环境不造成危害和污染。本上对植物和环境不造成危害和污染。n标准分三级标准分三级第5页/共28页级别 一级 二级 三级 土壤pH值项目 自然背景 7.5 6.5 镉 0.20 0.30 0.60 1.0 汞 0.15 0.30 0.50 1.0 1.5 砷 水田 15 30 25 20 30 旱地 15 40 30 25 40 铜 农田等 果园 35 50 100 100 400 150 200 200 400 铅 35 250 300 350 500 铬 水田 旱地 90 250 300 350 400 90 150 200 250 300 锌 100 200 250 300 500 镍 40 40 50 60 200 六六六 0.05 0.50 1.0 滴滴涕 0.05 0.50 1.0 第6页/共28页第二节 土壤环境污染及其防治一、土壤环境污染及其影响因素1、土壤环境污染n人类活动产生的污染物，通过不同的途径输入土壤环境中，其数量和速度超过了土壤的净化能力，从而使土壤污染物的积累过程逐渐占据优势，土壤的生态平衡受破坏，正常功能失调，导致土壤环境质量下降，影响作物的正常生长发育，作物产品的产量和质量随之下降，并产生一定的环境效应，最终将危及人体健康、生存和发展。第7页/共28页n n土壤污染的特点土壤污染的特点l l隐蔽性和潜伏性隐蔽性和潜伏性l l不可逆性和长期性不可逆性和长期性2、土壤污染类型n n按污染途径按污染途径l l水质污染型：各类废水污染土壤（污灌）水质污染型：各类废水污染土壤（污灌）l l大气污染型：大气沉降大气污染型：大气沉降l l固废污染型：各类固体废弃物（渗滤液）固废污染型：各类固体废弃物（渗滤液）l l农业污染型：农药、化肥农业污染型：农药、化肥l l综合污染型：多种因素同时作用综合污染型：多种因素同时作用第8页/共28页n n按污染属性按污染属性l l化学型：有机、无机化学型：有机、无机l l放射性污染型放射性污染型l l生物污染型：有害生物入侵（随污水等）生物污染型：有害生物入侵（随污水等）3 3、土壤污染程度、土壤污染程度n n轻度污染：轻度污染：2 23 3倍标准差。倍标准差。n n重度污染：污染物含量超过土壤环境基准（标准）。重度污染：污染物含量超过土壤环境基准（标准）。第9页/共28页4、污染物在土壤环境中的迁移转化物理过程、化学过程、物理化学过程、生物过程n n物理过程物理过程l l挥发、扩散、稀释、浓集挥发、扩散、稀释、浓集n n化学过程化学过程l l溶解和沉淀：无机污染物（重金属）溶解和沉淀：无机污染物（重金属）l l络合鳌合：有机物与无机离子络合鳌合：有机物与无机离子l l中和：有机酸、无机酸；酸碱度中和：有机酸、无机酸；酸碱度第10页/共28页n n物理化学过程物理化学过程l l吸附与解吸：土壤胶体特性。吸附与解吸：土壤胶体特性。l l氧化还原氧化还原n n生物过程（绿色植物）生物过程（绿色植物）l l选择吸收选择吸收l l被动吸收被动吸收第11页/共28页二、重金属污染1 1、重金属的赋存形态、重金属的赋存形态(Sequential Chemical Extraction,SCE)(Sequential Chemical Extraction,SCE)n n水溶态（去离子水）水溶态（去离子水）n n交换态（交换态（1.0mol/L MgCl1.0mol/L MgCl2 2 ）n n碳酸盐结合态（碳酸盐结合态（1.0mol/L NaAc1.0mol/L NaAc）n n铁锰氧化物结合态铁锰氧化物结合态 (0.04 mol/L NH0.04 mol/L NH2 2OHHCl)OHHCl)n n有机结合态有机结合态 (30%H30%H2 2OO2 2)n n残留态（残渣态）（残留态（残渣态）（HNOHNO3 3HFHFHClOHClO4 4 ）第12页/共28页2 2、土壤中重金属的迁移转化过程、土壤中重金属的迁移转化过程n n物理过程：机械力（水、风）迁移；物理过程：机械力（水、风）迁移；n n化学过程：溶解、沉淀、氧化还原；化学过程：溶解、沉淀、氧化还原；n n物理化学过程：吸附解吸；物理化学过程：吸附解吸；n n生物过程：富集、积累。生物过程：富集、积累。3 3、重金属污染的生物效应、重金属污染的生物效应n n植物吸收植物吸收第13页/共28页4 4、有毒重金属在土壤中的迁移转化、有毒重金属在土壤中的迁移转化n n汞（成分复杂）汞（成分复杂）l l氧化还原（氧化还原（0 0，1 1，2 2），），HgSHgSl l络合鳌合（络合鳌合（ClCl离子络合；烷基汞）离子络合；烷基汞）l l吸附解吸（胶体）吸附解吸（胶体）n n镉镉n n砷砷n n铬铬n n铅铅第14页/共28页三、化学农药污染1 1、污染背景、污染背景n n防治病虫害（杀虫剂）防治病虫害（杀虫剂）n n消灭杂草（除草剂）消灭杂草（除草剂）n n调节植物生长（激素、催化剂）调节植物生长（激素、催化剂）n n具有三致作用具有三致作用n n通过食物链富集、放大通过食物链富集、放大第15页/共28页2 2、农药土壤中的迁移转化、农药土壤中的迁移转化n n随空气和水体迁移随空气和水体迁移l l物理作用（范围广，人烟稀少的极地）物理作用（范围广，人烟稀少的极地）n n降解降解l l光化学（催化）降解光化学（催化）降解l l化学降解化学降解l l生物降解生物降解n n吸附吸附l l净化、积累净化、积累第16页/共28页四、污染土壤的修复n客土改良客土改良l l表层土更换表层土更换l l工作量大，适用于小范围污染工作量大，适用于小范围污染l l污染土壤处置污染土壤处置n生态修复生态修复l l观赏植物吸收、分解污染物观赏植物吸收、分解污染物l l特殊动物（微生物）降解有机物特殊动物（微生物）降解有机物n施加抑制剂（改良剂）施加抑制剂（改良剂）l l钝化污染物。石灰、磷灰石钝化污染物。石灰、磷灰石第17页/共28页一、土壤生态系统n具有一定组成、结构、功能具有一定组成、结构、功能n生产者生产者n消费者消费者n分解者分解者第三节 土壤生态保护与土壤退化的防治第18页/共28页二、土壤退化及其防治1、土壤退化n组成、结构、功能遭受破坏n自然原因，人为原因。第19页/共28页2、土壤退化防治对策（1 1）沙漠化和沙化）沙漠化和沙化n控制农垦、放牧n绿化防风固沙n建立生态经营模式第20页/共28页（2 2）水土流失（土壤侵蚀）水土流失（土壤侵蚀）n土壤表层及其母质层被剥蚀、搬运、堆积。n水蚀、风蚀。n防治措施l绿化l合理开发l生态工程l法律法规第21页/共28页（3 3）盐渍化、盐碱化）盐渍化、盐碱化n潜水位升高，矿化度增加蒸发盐碱增强。n防治措施l合理开发利用：灌溉l调控、治理第22页/共28页（4 4）沼泽化、潜育化）沼泽化、潜育化n表层土长期浸润于水中通气性能变差沼泽化n防治措施l排水通气l建立合理的经营开发模式第23页/共28页（5 5）土壤酸化）土壤酸化n酸度增强，土壤pH值下降。l酸性肥料施用l酸性矿物开采l酸沉降n防治措施l合理施肥l酸性尾矿治理，污染源源头治理l酸化土壤治理第24页/共28页第四节 土壤环境质量评价、规划与管理一、土壤环境质量评价n n土壤环境质量土壤环境质量l l土壤环境的组成、结构、和功能及其所处状态的水平。土壤环境的组成、结构、和功能及其所处状态的水平。n n土壤环境质量评价土壤环境质量评价l l对土壤环境的质量的高低和优劣进行定性与定量的评价对土壤环境的质量的高低和优劣进行定性与定量的评价l l现状评价，影响评价现状评价，影响评价l l污染评价，生态评价，综合评价污染评价，生态评价，综合评价第25页/共28页第四节 土壤环境质量评价、规划与管理n n土壤环境质量评价指标体系土壤环境质量评价指标体系第26页/共28页二、区域土壤环境规划与管理n n社会经济发展目标，土壤环境特点。社会经济发展目标，土壤环境特点。n n可持续发展，维持生态平衡。可持续发展，维持生态平衡。第27页/共28页感谢您的观看。第28页/共28页