土壤污染与治理.ppt

土壤污染与治理土壤污染与治理 1 1 土壤的结构和性质土壤的结构和性质 2 2 土壤污染及防治土壤污染及防治3 3 土壤退化及其保护土壤退化及其保护11 土壤的结构和性质 1.1土壤的组成土壤的组成土壤是由固土壤是由固土壤是由固土壤是由固体、液体和体、液体和体、液体和体、液体和气体三相共气体三相共气体三相共气体三相共同组成的多同组成的多同组成的多同组成的多相体系，具相体系，具相体系，具相体系，具有疏松的结有疏松的结有疏松的结有疏松的结构。构。构。构。23 土壤的土壤的土壤的土壤的组成组成组成组成 土壤土壤土壤土壤矿物质矿物质矿物质矿物质土壤有机质土壤有机质土壤有机质土壤有机质：土壤中含碳有机化合物的总称（占固相总土壤中含碳有机化合物的总称（占固相总重量的重量的10以下以下）。分为非腐殖物质和腐殖质两大类。）。分为非腐殖物质和腐殖质两大类。土壤水分土壤水分土壤水分土壤水分土壤溶液土壤溶液土壤中的空气土壤中的空气土壤中的空气土壤中的空气主要成分都是主要成分都是N2、O2和和CO2。与空。与空气比较，土壤空气中；气比较，土壤空气中；CO2含量比大气中高得多；含量比大气中高得多；O2的含的含量低于大气；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性气体原生矿物质（各各种种岩岩石石受受到到程程度度不不同同的的物物理理风风化化而而未未经经化化学学风风化化的的碎碎屑屑物物）四四类类：硅硅酸酸盐盐类类矿矿物物、氧氧化化物物类类矿矿物物、硫硫化化物物类类矿矿物物和和磷酸盐类矿物磷酸盐类矿物次次生生矿矿物物质质（由由原原生生矿矿物物经经化化学学风风化化后后形形成成的的新新矿矿物物）三三类类：简简单单盐盐类类、三三氧氧化物类和次生铝硅酸盐类化物类和次生铝硅酸盐类岩石化学风化岩石化学风化(氧化、水解和酸性水解氧化、水解和酸性水解)伊利石（或水云母）伊利石（或水云母）（OH）4Ky（A14Fe4Mg4Mg6）（）（Si8-yAly）O20蒙脱石蒙脱石高岭石高岭石Al4Si4O10（OH）841.21.2土壤的特性土壤的特性土壤的特性土壤的特性 酸碱性我国土壤的我国土壤的我国土壤的我国土壤的pHpH大多在大多在大多在大多在4.54.58.58.5范围内，并有由南范围内，并有由南范围内，并有由南范围内，并有由南向北向北向北向北pHpH值递增的规律性。值递增的规律性。值递增的规律性。值递增的规律性。5土壤的酸碱性首先决定于土壤的组成：土壤的酸碱性首先决定于土壤的组成：我国长江（北纬我国长江（北纬330）以南的土壤，）以南的土壤，Si,Al,Fe含含量较高，三者占土壤总量的量较高，三者占土壤总量的95%以上，土壤多为酸以上，土壤多为酸性和强酸性，如华南、西南地区广泛分布的红壤、性和强酸性，如华南、西南地区广泛分布的红壤、黄壤，黄壤，pH值大多在值大多在4.55.5之间，有少数低至之间，有少数低至3.63.8；华中华东地区的红壤，；华中华东地区的红壤，pH值在值在5.56.5之之间；长江以北的土壤（如华北、西北的土壤）大多间；长江以北的土壤（如华北、西北的土壤）大多含含 CaCO3，多为中性或碱性，多为中性或碱性，pH值一般在值一般在 7.58.5之间，少数强碱性土壤的之间，少数强碱性土壤的 pH高达高达10.5。6土壤酸化的原因：土壤酸化的原因：化学原因化学原因主要是矿物的风化过程产生的无机酸或大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；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；土壤胶体吸附的吸附的H+、Al3+等被其它阳离子交换：等被其它阳离子交换：7土壤酸化的第二个原因是微生物对有机物降解。土壤酸化的第二个原因是微生物对有机物降解。土壤的碱化土壤的碱化土壤溶液中土壤溶液中OH-离子的主要来源是离子的主要来源是 CO32-和和 HCO3-的的碱金属（碱金属（Na、K）及碱土金属（）及碱土金属（Ca、Mg）的盐类。）的盐类。交换性阳离子的水解交换性阳离子的水解：8吸附性 土壤胶体的性质：土壤胶体的性质：具有巨大的比表面和表面能具有巨大的比表面和表面能；电性电性；凝聚性和分散性凝聚性和分散性；土壤胶体的离子交换吸附土壤胶体的离子交换吸附 阳离子交换吸附阳离子交换吸附 阴离子交换吸附阴离子交换吸附 9氧化还原性 氧化还原体系氧化还原体系体系体系 氧化态氧化态 还原态还原态铁体系铁体系 Fe(III)Fe（II）锰体系锰体系 Mn（IV）Mn（II）硫体系硫体系 SO42-H2S氮体系氮体系 NO3-NO2-NO3-N2NO3-NH4+有机碳体系有机碳体系 CO2CH4土壤氧化还原能力的大小可以用土壤的氧化还原电位（土壤氧化还原能力的大小可以用土壤的氧化还原电位（Eh）来衡量来衡量 102 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和土壤污染概念土土壤壤环环境境背背景景值值：土土壤壤的的环环境境要要素素在在未未受受到到明明显显污污染染时时，其其化化学学元元素素的的正正常常含含量量，以以及及环环境境中中分分布布的的正常值为环境背景值，又称作环境本底值。正常值为环境背景值，又称作环境本底值。由由于于人人类类活活动动使使土土壤壤性性状状发发生生了了不不利利于于人人类类的的改改变变，叫土壤污染叫土壤污染 112.2土壤污染的来源土壤污染的来源 工业和城市废水及固体废体工业和城市废水及固体废体 农药和化肥农药和化肥牲畜排泄物和生物残体牲畜排泄物和生物残体大气沉降物大气沉降物122.3农药污染农药污染农药的分类农药的分类13农药对环境的影响农药对环境的影响农药对环境的影响农药对环境的影响 对大气的污染；对水体的污染；对土壤的污染对大气的污染；对水体的污染；对土壤的污染对大气的污染；对水体的污染；对土壤的污染对大气的污染；对水体的污染；对土壤的污染14滴滴涕在全球环境中的迁移、转化和富集过程简图滴滴涕在全球环境中的迁移、转化和富集过程简图 15农药对人体健康的影响农药对人体健康的影响急性毒作用急性毒作用对神经的影响对神经的影响 致癌作用致癌作用 诱发突变诱发突变 慢性中毒慢性中毒 对内分泌系统的影响对内分泌系统的影响农药对除虫害带来的问题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使害虫产生抗药性16防止农药污染的途径防止农药污染的途径q采取综合防治的方法采取综合防治的方法q搞好农药安全性评价和安全使用标准的制定工作搞好农药安全性评价和安全使用标准的制定工作q安全合理地使用现有的农药安全合理地使用现有的农药q发展高效、低毒、低残留的化学农药来代替剧毒和残留性高发展高效、低毒、低残留的化学农药来代替剧毒和残留性高的农药的农药q加强生物防治并推广无公害的农药加强生物防治并推广无公害的农药172.4重金属污染重金属污染 183 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，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、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，均属土壤产潜力和环境质量的等级或状况下降，均属土壤退化现象退化现象。19 世界土地荒漠化的基本状况世界土地荒漠化的基本状况v荒漠化是指在干旱、半干旱和某些半潮湿、湿润地荒漠化是指在干旱、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，甚至基本丧土地退化，土地生物和经济生产减少，甚至基本丧失。失。v受荒漠化最严重的国家依次是中国、阿富汗、蒙古、受荒漠化最严重的国家依次是中国、阿富汗、蒙古、巴基斯坦和印度巴基斯坦和印度20我国国土荒漠化的数据：q 全国全国1/41/4以上的国土荒漠化；以上的国土荒漠化；q 每年因荒漠化造成的直接经济损失达每年因荒漠化造成的直接经济损失达540540亿元；亿元；q 荒荒漠漠化化潜潜在在发发生生区区域域面面积积331.7331.7万万平平方方公公里里(占占国国土土面积面积34.6%)34.6%)；发菜与羊绒发菜与羊绒 q 荒荒漠漠化化土土地地面面积积262262万万平平方方公公里里(占占国国土土面面积积27.3%)27.3%)；q 荒荒漠漠化化涉涉及及1818个个省省、市市、自自治治区区的的471471个个县县、旗旗、市；市；q 荒荒漠漠化化面面积积前前三三位位：新新疆疆(39.8%)(39.8%)，内内蒙蒙古古(25.1%)(25.1%)，西藏，西藏(16.6%),(16.6%),总占总占81.5%81.5%21 2.2.土地荒漠化的成因和危害土地荒漠化的成因和危害 成因成因：自然因素：指异常的气候条件，特别是严重自然因素：指异常的气候条件，特别是严重 的干旱条件；的干旱条件；人为因素：主要是指过度放牧、乱砍滥伐、人为因素：主要是指过度放牧、乱砍滥伐、开垦草地。开垦草地。危害危害：土地生产力的下降和随之而来的农牧业减：土地生产力的下降和随之而来的农牧业减产，严重的会产生生态难民产，严重的会产生生态难民22防治荒漠化的基本途径和策略防治荒漠化的基本途径和策略 制定经济发展和资源保护一体化政策；制定经济发展和资源保护一体化政策；逐步建立合理的土地使用权制度体系；逐步建立合理的土地使用权制度体系；合理管理和使用水资源；合理管理和使用水资源；合理规划和使用耕地和草地。合理规划和使用耕地和草地。23