土壤环境与生物效应.ppt

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1、关于土壤环境与生物效应1现在学习的是第1页，共60页2一、土壤和土壤污染的概念(一) 土壤的概念 土壤是位于陆地表面具有肥力的疏松层次，是由岩石风化而成的。它是一个复杂的系统，包括固体、液体和气体三相，并由矿物质、有机质、水分和空气组成。 (二) 土壤的本质特性 1.具有肥力； 2.具有同化和代谢外界输入物质的能力。现在学习的是第2页，共60页3(三) 土壤污染的概念 人类活动产生的“三废”，通过空气、水体和生物直接或间接地排入土壤系统，当输入土壤系统中的有毒物质的量，超出土壤迁移转化的能力，破坏了土壤原来的平衡，引起土壤系统成分、结构和功能变化时，就发生了土壤污染。现在学习的是第3页，共60

2、页4(四) 土壤污染的显著特点：具有持续性 二、土壤净化 通过挥发、扩散、分解等作用； 通过沉淀、胶体吸附等作用； 通过生物或化学降解。现在学习的是第4页，共60页5三、土壤污染源(一) 工业污染源(二) 农业污染源(三) 生物污染源四、土壤污染物质(一) 有机污染物(二) 垃圾及其它废弃物现在学习的是第5页，共60页6色彩斑斓的肮脏果实它们是春天的噩梦，妨碍万物萌发，它们是夏季的敌人，窒息土地板结，在累累的枝头，它们比果实更丰收，在飘雪的田野，它们可以弄脏白雪。面对自己的笔调，上帝没有选择。不是人类的公德把它们全部化解，就是它们把自私的我们全部消灭。现在学习的是第6页，共60页7彩色垃圾现在

3、学习的是第7页，共60页8垃圾场与拾荒者垃圾场与拾荒者淤塞河道现在学习的是第8页，共60页9国国外外垃垃圾圾山山现在学习的是第9页，共60页10(三) 放射性污染物 大气核武器的试验与使用； 原子能和平利用； 放射性同位素的应用。(四) 病原微生物 粪便和灌溉污水(生活、医院污水)；与污染的土壤接触或食用被污染的瓜果、蔬菜时，可受到感染而致病。(五) 重金属污染物现在学习的是第10页，共60页11五、土壤污染指标(一) 土壤背景值 土壤背景值通常是以一个国家或地区土壤中某种元素或物质的平均含量来表示，亦称本底值。(二) 生物体中污染物的含量 生物体吸收土壤中元素的量与土壤中这种元素的含量有一定

4、的正比例(线形、非线性)关系。现在学习的是第11页，共60页12(三) 生物指标 土壤污染对生活于其环境中的生物个体、种群和群落都有影响。因而利用有害物质的毒理反应、生物体的种群结构和数量变化能指示土壤污染程度。 注意问题：选用的生物种类或生物体的何种组织器官作为度量土壤污染的指标。现在学习的是第12页，共60页13六、重金属污染物对生物的危害(一) 重金属污染物对生物危害的特点 1. 环境中只要有微量即可产生毒性效应 2. 富集作用 重金属可通过食物链的放大作用，逐级在较高级的生物体内成千万倍的富集起来，然后进入人体，在人体的某些器官中积蓄起来，造成慢性中毒。 3. 环境中的某些重金属可在微

5、生物的作用下转化为毒性更强的金属化合物。现在学习的是第13页，共60页14(二) 重金属对生物体及人体的影响1、重金属对植物生长发育的影响(1) 根部生长受抑制 根的生长发育衰退，发生畸形根； 细胞分裂受阻，根端部位发生肥大性病变，根的伸长缓慢或停止，根端附近生出的分生根形成放射状根须。现在学习的是第14页，共60页15(2) 黄化症状 植物受重金属危害后对铁的吸收、利用受阻而发生缺铁性黄化病。症状特点是：幼嫩叶叶脉间的颜色逐渐变淡，后渐渐变黄。特称为“脉间黄化病”。(3) 枯斑症状 叶片(幼嫩枝)产生褐色斑点或斑纹。在褐色部位积累着过剩的重金属元素。若重金属浓度高时，会出现叶子向上卷曲，呈青

6、枯状。严重时全株枯死。现在学习的是第15页，共60页16(4) 重金属对植物的危害机制 使土壤中的微生物减少，使土壤酶的活性降低，因而影响植物的生长； 重金属被植物吸收后，在植物体内积累，对植物产生毒害，影响到植物的生长发育。 植物吸收重金属后主要积累于根部，也可向其它器官转移，这与植物的种类和重金属的性质、土壤环境条件有关。现在学习的是第16页，共60页172、重金属对动物的影响(1)土壤动物 土壤动物吸收重金属，可使其中毒、死亡； 土壤生物的种类、数量、群落发生变化；(2)大型陆地动物 对大型动物的影响和中毒症状类似于对人类的影响，其敏感性因动物种类而异。现在学习的是第17页，共60页18

7、3、重金属对人类健康的影响(1) 砷(As)污染物 砷是传统的剧毒药物，即砒霜。 化合物种类很多，如硫化砷、三硫化砷、三氧化二砷 、五氧化二砷、三氯化砷等， 毒性最大的是三氧化二砷(亚砷酸酐，砒霜) 。 硫化砷，又称雄黄(也称鸡冠石、鸡精)，制造有色玻璃、农药、燃料；可入药，能解毒；信号弹和烟火制造业。 三硫化砷，又称雌黄，制作颜料、退色剂。现在学习的是第18页，共60页19 危害途径 通过呼吸道、消化道或皮肤接触摄入体内，机体对砷的吸收率约为80%，并可积蓄于人体的各个组织中，其中头发中的含砷量最高，但0.6ppm以下者属于正常。现在学习的是第19页，共60页20 危害机理 主要和人体细胞中

8、酶系统的巯基结合，致使细胞酶系统的作用发生障碍，从而影响细胞的正常代谢，并引起神经系统、毛细血管和其它系统的的功能性与器质性病变； 抑制磷酸脂酶； 损害染色体，影响细胞的有丝分裂。现在学习的是第20页，共60页21 临床表现A. 经口进入 主要是剧烈腹痛、呕吐、腹泻，还可现尿少、血尿、尿闭、尿毒症，并伴有血压下降，心肌损害等循环系统障碍，随之休克。B. 呼吸道进入 刺激呼吸道粘膜，咳嗽、胸痛，呼吸困难。当神经系统受损时，剧烈头痛、头昏、弱视，重症患者有视力障碍、痉挛、四肢震颤、抽搐，甚至昏迷死亡。现在学习的是第21页，共60页22C. 皮肤接触 可引起： 皮炎，皮肤色素沉着； 手掌和脚底角质化

9、增厚，指或趾甲萎缩或松脆； 头发灰白脱落； 严重时产生皮肤溃疡，长期不愈。现在学习的是第22页，共60页23(2) 镉(Cd)污染物 污染途径 电镀、合金制造； 颜料工业； 电子工业等行业。现在学习的是第23页，共60页24 危害机理 镉毒性较强，日本发生的“骨痛病”，又称“疼痛病”就是因人体内镉的积累过多，超出人体的承受限度而造成的。 镉在人体内的积累可引起肾功能失调；骨质中的钙被镉取代，使骨质软化，易引起骨折。 镉中毒(骨痛病)潜伏期为1030年。现在学习的是第24页，共60页25 镉对机体的原发性毒害在血管，造成组织缺血而引起继发性病变； 镉损伤能被锌等微量元素激活的酶系统; 镉与巯基、

10、羧基及含氮配基结合的亲合力比锌大，体内含锌酶的锌被镉取代而失去原来酶的活性和功能； 镉对其他一些重要的酶均有抑制作用.现在学习的是第25页，共60页26 临床症状 A. 急性中毒 职业性原因、误食含镉食品而造成的中毒大多是急性的。主要症状是恶心、呕吐、腹泻、腹痛； 病情较重者，伴有头痛眩晕、手和上肢麻木等症状，甚至发生抽搐。现在学习的是第26页，共60页27 吸入高浓度镉烟雾后中毒属急性中毒，主要症状： 呼吸道刺激症状； 伴有口干、口内有金属味、头痛、头晕、无力、四肢关节酸痛、寒战和发热等。少数病人有恶心、呕吐、腹泻、腹痛等急性胃肠炎症状； 现在学习的是第27页，共60页28 重症病人在243

11、6小时可发生典型的中毒性肺水肿或化学性肺炎； 个别患者可见肝、肾损害，产生黄疸和血尿。尿中镉含量增高，可达0.5mg/L； 急性中毒痊愈后，一般不留后遗症。现在学习的是第28页，共60页29B. 慢性中毒 体内蓄积镉而引起蓄积性镉的慢性中毒，镉的生物半衰期长达2040年，慢性中毒的潜伏期一般为28年； 患者多为50岁以上的中老年，以女性占多数。 慢性中毒初期为倦怠乏力，头痛眩晕，鼻粘膜萎缩成溃疡、咳嗦、胃痛、体重减轻。然后，周身骨骼疼痛，活动时刺痛加剧。现在学习的是第29页，共60页30表现症状有： 嗅觉减退或丧失； 镉环：镉的积累使牙齿上出现的黄色环； 肺部损害； 肾脏损害； 贫血； 骨痛病

12、： 高血压、引起癌症、致使形成畸形胎等。 现在学习的是第30页，共60页31(3) 铅(pb)污染物 污染途径 化工防腐、试剂、氯碱工业、油料颜料、塑料工业、石油、印刷、军工等企业排出的“三废” 。 公元前2000年左右，中国已经使用铅制造货币，称“铅刀”。商朝以前，山东青州已能生产铅。 现在学习的是第31页，共60页32 铅消费多的国家为美、前苏联、德、英、日本、法、意大利等国家，约为全世界消费量的70%。 铅有40%用于制造蓄电池，20%以烷基铅的形式加入汽油作为防爆剂，12%用作建筑材料， 6%用作电缆外套，5%用于制造弹药，17%作其它用途。现在学习的是第32页，共60页33 危害机理

13、 铅中毒主要是影响卟啉代谢； 使血红蛋白合成障碍，最终血红蛋白减少，出现嗜碱性点彩红细胞 (铅中毒病人此种细胞明显增多，为诊断重要指标之一)； 高浓度铅还作用于成熟的红细胞，引起溶血； 引起脑、肝等实质性脏器中毒性病变。现在学习的是第33页，共60页34 危害效应 铅不是人体必需元素，欧盟把它列为“灰色元素”，严禁向环境中排放。 摄入铅的总量中，以食物形式摄入的占76%，其它如呼吸、皮肤吸收等进入人体的占24%。 深圳、西安等城市曾做过检测； 有的城市，2/3的青少年血铅水平超标，汽车尾气和含铅玩具、食品是危害青少年健康的“祸首”。 现在学习的是第34页，共60页35A. 对神经系统的影响 神

14、经衰弱症； 多发性神经炎； 中毒性脑病； B. 对消化系统的影响 铅线：牙齿和牙龈之间积存的蛋白质食物残渣腐败后生成的硫化氢和铅作用形成的蓝线。 消化不良； 腹绞痛； 肝病；现在学习的是第35页，共60页36C. 对血液系统的影响 铅容：面色呈灰白状，和面部血管痉挛有关。 贫血D. 对循环泌尿系统的影响 高血压 肾炎现在学习的是第36页，共60页37E. 铅刺激儿童的表现 多动、烦躁、不安、反应迟钝； 行为功能改变、模拟学习困难； 运动失调、容易冲动，空间综合能力下降； 侵袭性攻击性增加、贫血等。F. 铅为嗜神经、嗜胎盘金属现在学习的是第37页，共60页38 驱铅方法 目前有药物驱铅、食物驱铅

15、等方法； 豆类、豆制品(豆腐等)、花生等可降低血液中的铅含量； 牛奶能阻止铅的吸收； 大蒜有驱铅、解毒的作用。现在学习的是第38页，共60页39(4) 汞(Hg)污染物 1953年，日本熊本县水俣湾沿岸居民中出现了一种医学书上从未有记载的怪病： 患者开始时出现发音障碍，言语不清，接着呈现表情呆滞，步态不稳，随后恶化成耳聋眼瞎，精神失常，全身麻木。最后，发生抽搐、昏迷。 先后有180多人患有这种怪病，其中，60多人严重残疾，并有40多人死亡。现在学习的是第39页，共60页40 因这种怪病一时无法查清病因，而以地名命名，取名“水俣病”。 直到1959年才弄清楚，是由于工厂排入海湾的废水中含有大量的

16、 “汞”，水中的汞被鱼和甲壳类动物吸收并在体内积累，人们吃了这些含有大量汞的水产品后便患上 “水俣病”。现在学习的是第40页，共60页41母亲抱着母亲抱着1717岁的岁的 智子为她洗澡智子为她洗澡智子在法庭上 作证现在学习的是第41页，共60页42 污染途径水 体：汞污染物来自与汞及其化合物生产有关的 企业。含汞废水排入河流、海域等，使水 中的含汞量增加较多，底泥中的含汞量比 水中高725倍，且可转化为甲基汞，通过 食物链逐级提高汞在生物组织的含量。鱼 体中汞的蓄积是主要的，鱼对汞的浓缩系 数可达数千倍以上。土壤：工业三废、农药可增加土壤的汞含量，作 物吸收土壤中的汞，使其体内汞量增高 最终危

17、害到人类。现在学习的是第42页，共60页43 危害机理 汞蒸汽和汞盐进入人体后，经扩散作用进入血液中，随后转送到各器官和组织。在中枢神经系统、肾脏和肝脏等器官蓄积。 汞与一些酶的活性中心巯基具有很强的亲合性，汞与巯基作用，使酶失去活性，造成细胞损害。 汞还能抑制血清胆碱脂酶、谷胱苷肽还原酶、磷酸葡萄糖异构酶等的活力，干扰细胞的正常代谢而引起中毒。现在学习的是第43页，共60页44 临床表现 无机汞慢性中毒，起初为精神神经性病症，记忆力衰退或多梦； 继而发展为情绪不稳定、兴奋性增高、失眠、胆怯； 甚者表现为震颤、四肢麻木等异常感觉； 体内部分汞经由唾液排出，在口腔内与硫化物结合，形成具有强烈刺激

18、作用的硫化汞。 现在学习的是第44页，共60页45 有机汞毒性大，其中烷基汞毒性最大； 汞中毒通常是不可逆； 人体内甲级汞的浓度达到危害脑部组织水平时，就有可能损及染色体而带来遗传性的破坏。现在学习的是第45页，共60页46 治疗与预防 汞中毒确诊后，应立即脱离工作业(面)进行治疗； 多吃能降低血液中汞离子浓度、加速体内汞离子排除、有驱汞的作用的食物(胡萝卜等) 及能驱汞药物。现在学习的是第46页，共60页47(5) 铬（Cr）污染物 污染途径 铬酸盐制造； 化工催化剂的制备； 颜料工业； 医学、电镀等行业。现在学习的是第47页，共60页48 危害机理 铬能影响体内的氧化、还原和水解过程，使蛋

19、白质变性，核蛋白、核酸沉淀，并干扰酶系统。 铬盐可进入红细胞内与含铁蛋白结合，使血红蛋白变成高铁血红蛋白，出现缺氧现象。 抑制高凝血活素酶、尿素酶、半胱氨酸酶等门之活性。 铬酸对皮肤、粘膜有刺激作用。 铬酸盐能致肺癌。现在学习的是第48页，共60页49 危害症状 A. 皮肤 导致皮炎、湿疹、丘疹和铬疮等皮肤病； 接触性皮炎多发生于手背、腕和前臂裸露部位，敏感者皮疹也可见于非暴露部位； 久治不愈者可转变为湿疹，特征为小块红斑，钱币状，仍然为长期不愈； 现在学习的是第49页，共60页50 铬疮：常见患者有 “铬溃疡”，又称 “铬疮 ”。 铬疮呈圆形，边缘隆起而坚硬，中间凹陷有溃疡面，其上附有黄褐色

20、闸皮，溃疡外观呈“鸟眼状”，因此铬疮又名 “鸟眼型皮肤溃疡”。 现在学习的是第50页，共60页51B. 呼吸道及粘膜 吸入含铬粉尘、烟雾和气溶胶，引起鼻炎、喉炎、支气管炎、哮喘； 鼻中隔充血、糜烂、溃疡、穿孔； 呼吸道溃疡、肺气肿。现在学习的是第51页，共60页52铬对鼻粘膜有不同程度的损害： 1度：鼻粘膜充血，通气受阻，鼻中隔一侧有点状糜烂面。 2度：鼻腔干燥，嗅觉减退或消失，鼻衄，鼻中隔小片状的糜烂面或溃疡面，可深及软骨。 3度：除有糜烂和溃疡面外，造成鼻中隔穿孔，穿孔范围一般在15mm，有的仅能通过一根头发，不仔细检查不易被发现或疏忽。 现在学习的是第52页，共60页53铬酸酐接触浓度：

21、 超过0.1ppb(0.1mg/m3)，即可出现上呼吸道症状； 浓度达到0.5ppb时，经过一定时间即可造成鼻中隔穿孔。现在学习的是第53页，共60页54C. 消化道： 铬化合物从消化道进入人体，可引起恶心、呕吐、腹痛，有的还会出现中毒性肝炎、肾炎和激发性贫血等病症。D. 肺部： 经呼吸道吸入的不溶性铬盐长期停留在肺组织内，导致肺癌。现在学习的是第54页，共60页55(6) 铊 (Tl) 污染物 污染途径 稀有元素，来自矿山； 量较少，世界产量仅13吨 ； 超导和航空航天领域广泛应用；现在学习的是第55页，共60页56 危害效应 四肢疼痛、皮肤发干； 脱发，引起 “ 鬼剃头 ” 现象； 损害视神经，引起失明；重者，死亡。现在学习的是第56页，共60页57铊元素，铊元素，“鬼剃头鬼剃头”怪病的怪病的致命元凶致命元凶蔬菜中含铊量比标准量高30 - 40倍现在学习的是第57页，共60页581现在学习的是第58页，共60页591现在学习的是第59页，共60页2022-8-24感谢大家观看现在学习的是第60页，共60页