土壤污染与防治.ppt

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1、土壤污染与防治土壤污染与防治一一 土壤的结构及相关概念土壤的结构及相关概念二二 土壤的污染物的来源及危害土壤的污染物的来源及危害五五 土壤污染的防治土壤污染的防治主要内容土壤结构及相关概念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。土壤的土壤的土壤的土壤的组组组组成成成成 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

2、：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1010 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N N2 2、O O2 2和和COCO2 2 。与空气。与空气比较，土壤空气中；比较，土壤空气中；COCO2 2含量比大气中高得多；含量比大气中高得多；O O2 2的含量低的含量低于大气；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气体 原生矿

3、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磷酸盐类矿物和磷酸盐类矿物 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)土壤的背景土壤的背景值和和环境容量境容量背景值的概念：未受或者少受人类活动影响的环境本身的化学元素组成及其含量背景值的应用：制

4、定环境质量标准的依据、农业生产上的应用、维护人类健康方面的应用土壤环境容量：土壤环境单元所容许承纳的污染物质的最大数量或负荷量2.2.土壤的相关概念土壤的相关概念土壤污染土壤污染就是人类的生产和生就是人类的生产和生活活动向环境中排放的三废物质通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，时，就会破坏土壤生态系统的平衡，引起土壤的成分、结构和功能的变引起土壤的成分、结构和功能的变化。化。土壤的污染的来源及危害工业和城市的废水工业和城市的废水 固体废物固体废物

5、农药和化肥农药和化肥 牲畜排泄物牲畜排泄物 生物残体生物残体 大气沉降物大气沉降物1 1 土壤污染来源土壤污染来源 有机污染物有机污染物 无机污染物无机污染物 重金属污染物重金属污染物 固体废物固体废物 病源微生物病源微生物 放射性污染物放射性污染物 农药、石油、多环芳烃、多氯联苯、酚农药、石油、多环芳烃、多氯联苯、酚 硝酸盐、硫酸盐氯化物、可溶性碳酸盐硝酸盐、硫酸盐氯化物、可溶性碳酸盐 汞、镉、铅、铜、砷、铬、锌汞、镉、铅、铜、砷、铬、锌 城市垃圾和工业废渣城市垃圾和工业废渣 病原体病原体 9090SrSr、137137CsCs、235235U U2 2 主要污染物主要污染物 导致严重的直接

6、经济损失导致严重的直接经济损失农作物的污染、减产。农作物的污染、减产。生物品质不断下降生物品质不断下降危害人体健康危害人体健康导致其他环境问题导致其他环境问题土壤污染的危害土壤污染的危害传播伤寒、副伤寒、痢疾、病毒性肝炎等传染病传播伤寒、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，产生放射性物质通过放射性衰变，产生a a、射线射线散发出恶臭，污染空气散发出恶臭，污染空气土壤污染的危害土壤污染的危害“漫话”土壤污染对地下水体的污染主要的土壤污染土壤的污染有许多渠道，污染物的类型也较多。但比较突出和典型的是重金属污染。重金属元素，如

7、汞、镉、铜、锌、铬、镍、砷等，主要是通过工业废水灌溉和施用被污染的底泥而进入土壤中的。这些重金属污染物的特点是不易被分解，因此在土壤中不断地富集。1 土壤重金属污染土壤重金属污染 土壤重金属污染的特点土壤重金属污染的特点形态多变金属有机态毒性大于无机态价态不同毒性不同金属羰基化合物常剧毒迁移化形式多物理化学行为多具可逆性，属于缓冲型污染产生毒性效应的浓度范围低微生物不能降解，反而会毒害微生物或者使之有机化，增强毒性对人体的毒性是积累性的 重金属污染重金属污染 几种主要重金属在土壤中的危害几种主要重金属在土壤中的危害（一）镉（一）镉(cadmium)(cadmium)金属镉无毒性，但镉的化合物毒

8、性极大，而且属于积蓄金属镉无毒性，但镉的化合物毒性极大，而且属于积蓄型，引起慢性中毒的潜伏期可达型，引起慢性中毒的潜伏期可达10103030年之久。年之久。土壤中的镉有水溶性土壤中的镉有水溶性(离子态和络合态离子态和络合态)及非水溶性及非水溶性(化化学沉淀和难溶络合态学沉淀和难溶络合态)两种，它们随环境条件的变动而互相两种，它们随环境条件的变动而互相转化。对作物起危害作用的主要是水溶性镉。转化。对作物起危害作用的主要是水溶性镉。（二）铬（二）铬(chrome)(chrome)金属铬无毒性，三价铬有毒，六价铬毒性更大，还有腐蚀金属铬无毒性，三价铬有毒，六价铬毒性更大，还有腐蚀性。对皮肤和粘膜表现

9、为强烈的刺激和腐蚀作用，还对全身性。对皮肤和粘膜表现为强烈的刺激和腐蚀作用，还对全身有毒性作用。铬对种子萌发，作物生长也产生毒害作用有毒性作用。铬对种子萌发，作物生长也产生毒害作用（三）砷（三）砷(arsenic)(arsenic)土壤中的砷多呈砷酸形态，包括砷酸盐土壤中的砷多呈砷酸形态，包括砷酸盐(五价五价)和亚砷和亚砷酸盐酸盐(三价三价)。无机或有机砷化合物都有毒性，但有机砷对。无机或有机砷化合物都有毒性，但有机砷对植物的可给性或毒性较弱，且易在土壤中转化为无机态。植物的可给性或毒性较弱，且易在土壤中转化为无机态。无机态亚砷酸盐类的毒性比砷酸盐类强。无机态亚砷酸盐类的毒性比砷酸盐类强。（四

10、）铅（四）铅(plumbum)铅对人体神经系统、血液和血管有毒害作用，并对卟啉铅对人体神经系统、血液和血管有毒害作用，并对卟啉转变、血红素合成的酶促过程有抑制作用。早期症状为细转变、血红素合成的酶促过程有抑制作用。早期症状为细胞病变。引起慢性中毒后，出现贫血、高血压、生殖能力胞病变。引起慢性中毒后，出现贫血、高血压、生殖能力和智能减退（特别是儿童脑机能减退）等症状。和智能减退（特别是儿童脑机能减退）等症状。（五）汞（五）汞(hydrargyrum)汞对作物生长发育的影响主要有抑制光合作用、根系生汞对作物生长发育的影响主要有抑制光合作用、根系生长和养分吸收、酶的活性、根瘤菌的固氮作用等。长和养分

11、吸收、酶的活性、根瘤菌的固氮作用等。2 2 土壤的农业污染土壤的农业污染 一、农药污染一、农药污染 土壤是农药的主要承受者，大量而连续地施用，土壤是农药的主要承受者，大量而连续地施用，就会造成土壤污染。就会造成土壤污染。农药在土壤中的转化农药在土壤中的转化 (1)(1)土壤对化学农药的吸附作用。土壤对化学农药的吸附作用。(2)(2)农药在土壤中的挥发、扩散和迁移。农药在土壤中的挥发、扩散和迁移。(3)(3)化学农药在土壤中的降解作用化学农药在土壤中的降解作用。二、化肥污染二、化肥污染 1 1、氮肥对环境的污染、氮肥对环境的污染 （1 1）对土壤及作物的影响）对土壤及作物的影响(硝酸盐及亚硝酸盐

12、的硝酸盐及亚硝酸盐的毒性毒性)（2 2）造成水体的富营养化）造成水体的富营养化(eutrophication)（3 3）对大气的污染）对大气的污染 2、磷肥对环境的污染、磷肥对环境的污染 施入土壤中的磷肥除少部分被作物吸收利施入土壤中的磷肥除少部分被作物吸收利用外，大部分被土壤所固定，磷肥因其本身含有用外，大部分被土壤所固定，磷肥因其本身含有各种污染物质，从而造成土壤、作物的污染。主各种污染物质，从而造成土壤、作物的污染。主要有以下几种：要有以下几种：（1）重金属污染）重金属污染 （2）氟污染）氟污染 （3）放射性污染）放射性污染 （4）造成水体的富营养化）造成水体的富营养化土壤污染的自净物理

13、净化物理净化机械阻留、吸附、淋溶、稀释、挥发、机械阻留、吸附、淋溶、稀释、挥发、扩散等扩散等物理化学净化物理化学净化离子交换吸附离子交换吸附化学净化化学净化凝聚与沉淀反应、氧化还原、络凝聚与沉淀反应、氧化还原、络合合与螯与螯合、酸碱中和等合、酸碱中和等生物净化作用生物净化作用细菌、真菌、放线菌等体内酶或分细菌、真菌、放线菌等体内酶或分泌酶的催化作用下，发生各种各样的分解反应泌酶的催化作用下，发生各种各样的分解反应影响因素影响因素土壤环境的物质组成、土壤环境条件土壤环境的物质组成、土壤环境条件 土壤自净作用土壤自净作用度量土壤污染的指标度量土壤污染的指标:(1)(1)土壤本底值土壤本底值(2)(

14、2)植物体中污染物的含量植物体中污染物的含量 (3)(3)生物指标生物指标 土壤污染的防治土壤污染的防治土壤污染的防治 土壤污染的防治要贯彻以防为主的方针：土壤污染的防治要贯彻以防为主的方针：首先控制和消除土壤污染源，即控制工业和城市首先控制和消除土壤污染源，即控制工业和城市“三废三废”的排放，合理施用农药、化肥等农用物资。的排放，合理施用农药、化肥等农用物资。其次，对已污染的土壤，要采取一切措施，消除其次，对已污染的土壤，要采取一切措施，消除土壤中的污染物或者提高土壤环境容量，控制土壤土壤中的污染物或者提高土壤环境容量，控制土壤中污染物的迁移转化，使之不能进入或微量进入食中污染物的迁移转化，

15、使之不能进入或微量进入食物链，不致造成对人体健康和农业生产的危害物链，不致造成对人体健康和农业生产的危害。一、土壤污染的预防措施一、土壤污染的预防措施 执行国家有关污染物的排放标准执行国家有关污染物的排放标准 建立土壤污染监测、预测与评价系统建立土壤污染监测、预测与评价系统 发展清洁生产发展清洁生产二、污染土壤的治理措施二、污染土壤的治理措施 1、重金属污染土壤的治理措施、重金属污染土壤的治理措施 土壤中重金属的显著化学行为是不移土壤中重金属的显著化学行为是不移动性、累积性，具有不可逆性的特点。因此，动性、累积性，具有不可逆性的特点。因此，对受重金属污染土壤的治理要根据污染程度的对受重金属污染

16、土壤的治理要根据污染程度的轻重进行改良。从降低重金属的活性，减小它轻重进行改良。从降低重金属的活性，减小它的生物有效性入手，加强土、水管理。的生物有效性入手，加强土、水管理。重金属污染土壤的治理措施重金属污染土壤的治理措施：（1 1）通过农田的水分调控，调节水田土壤）通过农田的水分调控，调节水田土壤EhEh值来值来控制土壤重金属的毒性控制土壤重金属的毒性（2 2）施用石灰、有机物质等改良剂）施用石灰、有机物质等改良剂 重金属的毒性与土壤重金属的毒性与土壤pHpH关系密切。关系密切。（3 3）客土、换土法）客土、换土法（4 4）生物修复）生物修复 2 有机物（农药）污染土壤的防治有机物（农药）污染土壤的防治 对于有机物、农药污染的土壤，除合理施用农对于有机物、农药污染的土壤，除合理施用农药、采用病虫害综合防治，改进农药剂型等以预防为主药、采用病虫害综合防治，改进农药剂型等以预防为主的系列技术措施外，对污染土壤的治理应从加速土壤中的系列技术措施外，对污染土壤的治理应从加速土壤中农药的降解入手。其中采取以下措施：农药的降解入手。其中采取以下措施：（1 1）增施有机肥料，提高土壤对农药的吸附量，减轻）增施有机肥料，提高土壤对农药的吸附量，减轻农药对土壤的污染。农药对土壤的污染。（2 2）调控土壤）调控土壤pHpH和和Eh,Eh,加速农药的降解。加速农药的降解。