土壤污染及其防治案例.ppt

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1、第七章第七章 土壤污染及其防治土壤污染及其防治内容介绍内容介绍第一节土壤的组成和性质第一节土壤的组成和性质第二节土壤环境污染第二节土壤环境污染第三节重金属对土壤的污染第三节重金属对土壤的污染第四节化学农药对土壤的污染第四节化学农药对土壤的污染第五节土壤污染的防治第五节土壤污染的防治第一节第一节 土壤的组成和性质土壤的组成和性质复习：土壤的组成复习：土壤的组成土壤的土壤的结构结构1.土壤矿物质土壤矿物质2.土壤有机质土壤有机质3.土壤空气土壤空气4.土壤溶液土壤溶液粒状、片状、粒状、片状、块状、柱状、状、柱状、无无结构构50%原生原生矿物物次生次生矿物物土壤腐殖土壤腐殖质CO2大气大气O2Al3

2、+Ca2+Mg2+NH4+K+Na+1.吸附作用吸附作用生物吸收生物吸收机械吸收机械吸收物理吸收物理吸收化学吸收化学吸收物理物理-化学吸收化学吸收植物和微生物吸收植物和微生物吸收营养物养物质或有毒物或有毒物质土壤孔隙阻土壤孔隙阻挡大于孔隙的物大于孔隙的物质进入土壤土入土壤土壤壤颗粒越粒越细，孔隙越小，机械吸收越，孔隙越小，机械吸收越强土壤越土壤越细，分子，分子态物物质极性越极性越强，物理，物理吸收性能越大吸收性能越大土壤溶液中可溶性物土壤溶液中可溶性物质相互作用，相互作用，产生生难溶性化合物，固定在土壤中溶性化合物，固定在土壤中土壤胶粒表面吸附的离子和溶液中的同号离子土壤胶粒表面吸附的离子和溶

3、液中的同号离子进行交行交换2.离子交换作用离子交换作用阳离子交换阳离子交换土壤胶粒Mg2AI3K+6NH4 土壤胶粒6NH4+Mg2、AI3、Kv特征：特征：是可逆反是可逆反应；遵循等价离子交；遵循等价离子交换的原的原则。v土壤的阳离子交土壤的阳离子交换量：量：指每百克土壤或胶体吸附指每百克土壤或胶体吸附或代或代换周周围溶液中阳离子的摩溶液中阳离子的摩尔数，数，单位位为mol100g土土不同质地土壤的阳离子交换量不同质地土壤的阳离子交换量 土土 壤壤砂砂 土土砂壤土砂壤土壤壤 土土粘粘 土土阳离子阳离子 交换量交换量 1 15 57 78 87 7181825253030 单位：位：mol10

4、0g土土 2.离子交换作用离子交换作用阳离子交换阳离子交换v交换性阳离子分类：交换性阳离子分类：a)盐基离子（盐基离子（Ca2、Mg2、K、Na、NH4等）等）b)其他离子（其他离子（H与与Al3）2.离子交换作用离子交换作用阳离子交换阳离子交换盐基饱和度，就是土壤吸附的交换性盐基离盐基饱和度，就是土壤吸附的交换性盐基离子占交换性阳离子总量的百分数。子占交换性阳离子总量的百分数。盐基饱和度大的土壤，一般呈中性或碱性。盐基饱和度大的土壤，一般呈中性或碱性。=盐基基饱和度（）和度（）交交换性性盐基离子基离子总量（量（mol100g土）土）阳离子交阳离子交换量（量（mol100g土）土）1002.离

5、子交换作用离子交换作用阴离子交换阴离子交换v酸性土壤中，带正电的胶体发生阴离子交换。酸性土壤中，带正电的胶体发生阴离子交换。v分类：分类：a)a)易被土壤胶体吸附的阴离子易被土壤胶体吸附的阴离子如如 PO43、HSiO3、SiO32及某些有机酸根。及某些有机酸根。b)b)很少被吸附甚至不能被吸收的阴离子，如很少被吸附甚至不能被吸收的阴离子，如 NO3、NO2、Cl等。等。c)c)介于上述两者之介于上述两者之间的阴离子，如的阴离子，如 SO42、CO32、HCO3以及某些有机酸根。以及某些有机酸根。1.土壤酸的来源土壤酸的来源水的解离水的解离 HOH H+OH-碳酸解离碳酸解离 H2CO3 H+

6、HCO3-有机酸解离有机酸解离 有机酸有机酸 H+RCOO-酸雨和其它无机酸酸雨和其它无机酸土壤中铝的活化：土壤中铝的活化：H+进入土壤，破坏矿物结进入土壤，破坏矿物结构，铝变为活性构，铝变为活性AI3+，反过来代换土壤中的，反过来代换土壤中的H+，使代换性，使代换性H+变为溶液中变为溶液中H+，加重酸化。，加重酸化。2.土壤酸度土壤酸度活性酸度活性酸度 v是指土壤溶液中的氢离子浓度导致的土壤酸度，是指土壤溶液中的氢离子浓度导致的土壤酸度，通常用通常用pH值来表示。值来表示。潜性酸度潜性酸度 v是指土壤中交换性氢离子、铝离子、羟基铝离是指土壤中交换性氢离子、铝离子、羟基铝离子被交换进入溶液后引

7、起的酸度，以子被交换进入溶液后引起的酸度，以mol/100g烘干土表示。烘干土表示。2.土壤酸度土壤酸度交换性酸度交换性酸度 v土壤中通土壤中通过阳离子交阳离子交换反反应进入溶液的入溶液的氢离子离子浓度称度称交交换性酸度。性酸度。水解性水解性酸度酸度 v指土壤中可指土壤中可为碱性碱性缓冲冲盐（弱酸（弱酸强碱碱盐）解离的）解离的氢离离子子浓度。度。土壤胶体土壤胶体H+土壤胶体土壤胶体K+KCl+HCl土壤胶体土壤胶体H+土壤胶体土壤胶体Na+NaAC+HAC3.土壤碱度土壤碱度v用用pHpH值表示，主要决定于土壤中碳酸钠、碳酸值表示，主要决定于土壤中碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙以及交换性氢钠、碳酸钙

8、以及交换性NaNa的含量。的含量。v交换性交换性NaNa占交换量的百分数称为占交换量的百分数称为碱化度碱化度。碱土种类碱土种类弱碱化土弱碱化土中碱化土中碱化土强碱化土强碱化土碱土碱土碱化度碱化度（%）5-105-1010-1510-1515-2015-2020203.土壤碱度土壤碱度v根据我国土壤反应的实际差异情况及其与肥力根据我国土壤反应的实际差异情况及其与肥力的关系，可把土壤反应分为下列的关系，可把土壤反应分为下列7 7级：级：强酸性强酸性 酸性酸性微酸性微酸性 中性中性微碱性微碱性碱性碱性强强碱碱性性pHpH值值4.54.5pHpH值值4.64.65.5 5.5 pHpH值值5.65.6

9、6.56.5pHpH值值6.66.67.47.4pHpH值值7.57.58.08.0pHpH值值8.18.19.09.0pHpH值值9.09.04.土壤酸碱性对土壤肥力的影响土壤酸碱性对土壤肥力的影响v土壤中土壤中N N、P P、K K、S S、CaCa、MgMg、FeFe及其他微量元及其他微量元素的有效性都受到土壤酸碱度的影响。素的有效性都受到土壤酸碱度的影响。v如：如：pHpH6 6，固氮菌活动降低，固氮菌活动降低，pHpH8 8，硝化作，硝化作用受抑制，有效氮供应减少。用受抑制，有效氮供应减少。pHpH为为时，时，P P的有的有效性最大；效性最大；pHpH5 5时，时，K K有效性降低；

10、有效性降低；pHpH值越高，值越高，有效硫增大；有效硫增大；pHpH为为7-8.57-8.5时，钙、镁有效性最时，钙、镁有效性最大。大。土壤土壤pH值与微生物及营养元素有效性的相关图式值与微生物及营养元素有效性的相关图式5.土壤反应的调节土壤反应的调节酸性土的调节酸性土的调节v改良酸性土壤通常施用石灰、石灰石粉和碱性、改良酸性土壤通常施用石灰、石灰石粉和碱性、生理碱性肥料。生理碱性肥料。碱性土的调节碱性土的调节v改良碱性土可施用石膏、明矾、硫酸亚铁和硫改良碱性土可施用石膏、明矾、硫酸亚铁和硫磺等。磺等。1.土壤氧化还原体系土壤氧化还原体系1.土壤氧化还原体系土壤氧化还原体系2.影响土壤氧化还原

11、的因素影响土壤氧化还原的因素土壤通气性土壤通气性易分解有机质的含量易分解有机质的含量微生物活动微生物活动植物根系的代谢作用植物根系的代谢作用土壤的土壤的pHpH通气良好，通气良好，电位升高位升高分解成分解成还原性物原性物质分解有机分解有机质分泌有机酸，并可直接参与分泌有机酸，并可直接参与根系土壤的氧化根系土壤的氧化还原反原反应pH降低，降低，电位升高位升高思考：人类活动对土壤环境的负面影响思考：人类活动对土壤环境的负面影响有哪些？有哪些？人类活动对土壤环境的影响人类活动对土壤环境的影响及其防治对策及其防治对策土壤沙化土壤沙化水土流失水土流失土地盐渍化土地盐渍化土壤污染土壤污染非农业占地非农业占

12、地1.土壤沙化土壤沙化v土壤沙化土壤沙化:主要是风蚀和风力堆积过程。主要是风蚀和风力堆积过程。v原因原因:L极端干旱及大风极端干旱及大风L过渡放牧过渡放牧L乱挖乱樵乱挖乱樵L水资源萎缩水资源萎缩L过渡开垦过渡开垦L森林植被破坏森林植被破坏1.土壤沙化土壤沙化v土壤沙化土壤沙化:主要是风蚀和风力堆积过程。主要是风蚀和风力堆积过程。v原因原因:v危害：危害：L土地贫瘠化土地贫瘠化L植被退化，适宜性变差植被退化，适宜性变差L土地沙化，利用程度降低土地沙化，利用程度降低L沙尘暴，环境恶劣沙尘暴，环境恶劣1.土壤沙化土壤沙化v土壤沙化土壤沙化:主要是风蚀和风力堆积过程。主要是风蚀和风力堆积过程。v原因原

13、因:v危害：危害：v防治：防治：J 草方格沙障草方格沙障J营造防护林营造防护林J种植耐旱作物种植耐旱作物J培育生物土壤结皮培育生物土壤结皮J退牧还草退牧还草J减少耕作次数，少耕免耕减少耕作次数，少耕免耕J选种适生植物选种适生植物J秸杆覆盖秸杆覆盖2.土壤（水土）流失土壤（水土）流失v土壤流失土壤流失:土壤由水力或水力加重力作用而土壤由水力或水力加重力作用而搬移运走的侵蚀类型。搬移运走的侵蚀类型。v原因原因:L植被破坏植被破坏L坡地耕种坡地耕种L年降雨分配不均年降雨分配不均水土流失水土流失水土流失水土流失洪水引起的冲刷洪水引起的冲刷降雨降雨对裸土裸土产生的沟生的沟蚀2.土壤（水土）流失土壤（水土

14、）流失v土壤流失土壤流失:土壤由水力或水力加重力作用而搬移运土壤由水力或水力加重力作用而搬移运走的侵蚀类型。走的侵蚀类型。v原因原因:v危害：危害：L土壤薄层化土壤薄层化L土壤质量下降土壤质量下降L生态环境进一步恶化生态环境进一步恶化2.土壤（水土）流失土壤（水土）流失v土壤流失土壤流失:土壤由水力或水力加重力作用而搬移运土壤由水力或水力加重力作用而搬移运走的侵蚀类型。走的侵蚀类型。v原因原因:v危害：危害：v防治防治J 水土保持水土保持Forest terrace suitable for reforestation in degraded mountain zonesDiversion d

15、itch effective for draining steep slopesAlgerian terraceJ 水土保持水土保持v等等高高种种植植J 水土保持水土保持v沿沿等等高高线线营营造造防防护护林林J 水土保持水土保持v陡陡坡坡地地退退耕耕还还林林J 水土保持水土保持v沿沿沟沟建建淤淤地地坝坝J 水土保持水土保持v修修水水窖窖雨雨季季蓄蓄水水J 水土保持水土保持v工工程程措措施施与与生生物物措措施施结结合合J 水土保持水土保持v修修建建梯梯田田J 水土保持水土保持v沟沟道道种种植植灌灌木木防防切切沟沟发发展展J 水土保持水土保持v修修隔隔坡坡梯梯田田J 水土保持水土保持v粮粮食食作作

16、物物与与水水保保林林间间作作3.土壤盐渍化土壤盐渍化v土壤盐渍化土壤盐渍化:土壤地表面积盐的过程。土壤地表面积盐的过程。v土壤盐渍化的三条件土壤盐渍化的三条件:蒸蒸发量大于降水量量大于降水量地下水位超地下水位超过临界水位界水位地下水地下水矿化度高化度高v土壤盐渍化类型：土壤盐渍化类型：现代土壤盐渍化现代土壤盐渍化;残余土壤盐渍化残余土壤盐渍化;潜在土壤盐渍化。潜在土壤盐渍化。3.土壤盐渍化土壤盐渍化v土壤次生盐渍化土壤次生盐渍化:由于不恰当的利用由于不恰当的利用,使潜在盐渍使潜在盐渍化土壤中盐分趋向于表土层积聚的过程化土壤中盐分趋向于表土层积聚的过程.v原因原因:超量用水超量用水导致地下水位上

17、升超致地下水位上升超过临界深度界深度;高高矿化度水灌化度水灌溉(3g/L);灌排不配套灌排不配套，排水不排水不畅;开开垦利用本身含利用本身含盐高的土壤高的土壤.3.土壤盐渍化土壤盐渍化v土壤次生盐渍化的防治土壤次生盐渍化的防治合理利用水合理利用水资源源。灌排配套灌排配套发展展,实施合理的灌施合理的灌溉制度制度采用采用节水灌水灌溉技技术减少渠系渗漏减少渠系渗漏损失失改改变种植制度种植制度,因地制宜建立生因地制宜建立生态农业结构构。精耕精耕细作作。4.土壤污染土壤污染v土壤污染的控制措施：土壤污染的控制措施：废物减排物减排生物修复生物修复浓缩阶段段固固态堆放堆放5.耕地的非农业占用耕地的非农业占用

18、v固体废物堆放占地固体废物堆放占地v城镇建设占地城镇建设占地v防治：防治：合理利用土地合理利用土地资源源及及时处理各种理各种废物物第二节第二节 土壤环境污染土壤环境污染一、土壤污染一、土壤污染1.1.概念：概念：人类活动产生的污染物进入土壤并积累到人类活动产生的污染物进入土壤并积累到一定程度，引起土壤质量恶化的现象。一定程度，引起土壤质量恶化的现象。2.2.土壤污染的特点土壤污染的特点土壤土壤污染物主要通染物主要通过农作物和食品作物和食品间接接进入人体入人体土壤土壤污染的判定比染的判定比较复复杂土壤土壤污染造成的危害不易及染造成的危害不易及时发觉第二节第二节 土壤环境污染土壤环境污染二、土壤净

19、化二、土壤净化1.1.概念：概念：分解、转移、转化，使土壤污染物的浓度降分解、转移、转化，使土壤污染物的浓度降低而消失的过程。低而消失的过程。2.2.净化作用的原因净化作用的原因微生物和土壤微生物和土壤动物的分解物的分解转化；化；有机无机胶体吸附、解吸、代有机无机胶体吸附、解吸、代换，改，改变污染物形染物形态；植物吸收作用。植物吸收作用。第二节第二节 土壤环境污染土壤环境污染二、土壤净化二、土壤净化3.3.影响土壤净化作用的因素影响土壤净化作用的因素土壤环境的物质组成土壤环境的物质组成如，土壤粘土如，土壤粘土矿物的种物的种类和数量影响着土壤的比表面和数量影响着土壤的比表面积，电荷的性荷的性质及

20、阳离子交及阳离子交换量等，从而影响吸附、解吸的作用。量等，从而影响吸附、解吸的作用。土壤环境条件土壤环境条件土壤土壤pH、电位条件直接或位条件直接或间接影响接影响污染物染物转化；水化；水热条件条件影响影响污染物迁移染物迁移转化化过程的速度与程的速度与强度度第二节第二节 土壤环境污染土壤环境污染二、土壤净化二、土壤净化3.3.影响土壤净化作用的因素影响土壤净化作用的因素土壤环境的物质组成土壤环境的物质组成土壤环境条件土壤环境条件土壤环境的生物学特性土壤环境的生物学特性植被与土壤生物区系的种属与数量，是土壤生物植被与土壤生物区系的种属与数量，是土壤生物净化化的决定性因素的决定性因素人类活动的影响人

21、类活动的影响长期施肥引起土壤酸化，降低土壤的期施肥引起土壤酸化，降低土壤的净化性能化性能第二节第二节 土壤环境污染土壤环境污染三、土壤污染源三、土壤污染源1.1.工工业污染源染源2.2.农业污染源染源3.3.生物生物污染源染源四、土壤污染物四、土壤污染物1.1.有机物有机物类2.2.重金属重金属污染物染物3.3.放射性物放射性物质4.4.化学肥料化学肥料5.5.致病微生物致病微生物第二节第二节 土壤环境污染土壤环境污染五、土壤污染类型五、土壤污染类型1.1.水体水体污染型染型2.2.大气大气污染型染型3.3.农业污染型染型4.4.固体固体废弃物弃物污染型染型污水灌水灌溉沉降沉降化学化学农药、化

22、肥、化肥废渣、渣、污泥、城市垃圾泥、城市垃圾第三节第三节 重金属对土壤的污染重金属对土壤的污染一、重金属的来源一、重金属的来源污水灌水灌溉施用化肥施用化肥农药固体固体废弃弃物堆物堆积城市化城市化矿床开床开发原生岩石原生岩石第三节第三节 重金属对土壤的污染重金属对土壤的污染二、重金属在土壤中的迁移转化二、重金属在土壤中的迁移转化（一）污染特征（一）污染特征1.1.不易随水移动不易随水移动2.2.不能被微生物分解不能被微生物分解3.3.在土壤中易累积在土壤中易累积4.4.在植物体内可富集转化，潜伏期长在植物体内可富集转化，潜伏期长第三节第三节 重金属对土壤的污染重金属对土壤的污染二、重金属在土壤中

23、的迁移转化二、重金属在土壤中的迁移转化（二）存在形态（二）存在形态1.1.水溶态的水溶态的2.2.弱代换剂可代换的弱代换剂可代换的3.3.强代换剂可代换的强代换剂可代换的4.4.次生矿物中的次生矿物中的5.5.原生矿物中的原生矿物中的毒性大毒性大易于被植物吸收易于被植物吸收毒性小毒性小第三节第三节 重金属对土壤的污染重金属对土壤的污染二、重金属在土壤中的迁移转化二、重金属在土壤中的迁移转化（三）土壤条件对迁移转化的影响（三）土壤条件对迁移转化的影响1.1.氧化还原条件氧化还原条件改改变重金属价重金属价态，低价，低价态化合物可溶性化合物可溶性强，如，如Cr3+Cr6+，增，增强还原条件，土壤中原

24、条件，土壤中Cr6+还原成原成Cr3+，溶于土壤溶液易于迁移。，溶于土壤溶液易于迁移。第三节第三节 重金属对土壤的污染重金属对土壤的污染三、重金属在土壤中的迁移转化三、重金属在土壤中的迁移转化（三）土壤条件对迁移转化的影响（三）土壤条件对迁移转化的影响1.1.氧化还原条件氧化还原条件2.2.酸碱度酸碱度pH升高，重金属溶解度下降，迁移升高，重金属溶解度下降，迁移变弱弱两性化合物在两性化合物在pH6时迁移以阳离子迁移以阳离子为主；主；pH6时，生成，生成氢氧化物沉淀；氧化物沉淀；pH继续升高，以阴离子升高，以阴离子为主，主，发生迁移。生迁移。土壤土壤pH对重金属吸附的影响对重金属吸附的影响Ads

25、orptionSoil pH3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7.0PbCuZnCd第三节第三节 重金属对土壤的污染重金属对土壤的污染三、重金属在土壤中的迁移转化三、重金属在土壤中的迁移转化（三）土壤条件对迁移转化的影响（三）土壤条件对迁移转化的影响1.1.氧化还原条件氧化还原条件2.2.酸碱度酸碱度3.3.土壤胶体的吸附作用土壤胶体的吸附作用离子交离子交换吸附、共价吸附、共价键、配位、配位键吸附形成沉淀吸附形成沉淀有机胶体吸附容量无机胶体有机胶体吸附容量无机胶体第三节第三节 重金属对土壤的污染重金属对土壤的污染三、重金属在土壤中的迁移转化三、重金属在土壤中的迁移转化（三）土壤条

26、件对迁移转化的影响（三）土壤条件对迁移转化的影响1.1.氧化还原条件氧化还原条件2.2.酸碱度酸碱度3.3.土壤胶体的吸附作用土壤胶体的吸附作用4.4.络合螯合作用络合螯合作用重金属离子重金属离子浓度度较高高时，以吸附交，以吸附交换为主；重金属离子主；重金属离子浓度度较低低时，以，以络合螯合作用合螯合作用为主，迁移能力增大。主，迁移能力增大。第三节第三节 重金属对土壤的污染重金属对土壤的污染三、重金属在土壤中的迁移转化三、重金属在土壤中的迁移转化（三）几种重金属的迁移转化（三）几种重金属的迁移转化1.1.镉镉水溶性，易迁移、被植物吸收水溶性，易迁移、被植物吸收非水溶性，不易迁移非水溶性，不易迁

27、移氧化氧化还原原电位增大，酸碱度下降，位增大，酸碱度下降，镉溶解度增加溶解度增加迁移途径：迁移途径：随水迁移、植物吸收随水迁移、植物吸收第三节第三节 重金属对土壤的污染重金属对土壤的污染三、重金属在土壤中的迁移转化三、重金属在土壤中的迁移转化（三）几种重金属的迁移转化（三）几种重金属的迁移转化2.2.汞汞与酸根与酸根结合易溶于水，其他大都合易溶于水，其他大都难溶于水；溶于水；还原原条件下，无机汞条件下，无机汞转化化为甲基汞；嫌气条件下，二甲基汞；嫌气条件下，二价汞价汞还原原为汞汞单质，挥发。迁移途径：迁移途径：植物吸收、随水运植物吸收、随水运动、蒸气迁出、蒸气迁出第三节第三节 重金属对土壤的污

28、染重金属对土壤的污染三、重金属在土壤中的迁移转化三、重金属在土壤中的迁移转化（三）几种重金属的迁移转化（三）几种重金属的迁移转化3.3.砷砷呈吸附状呈吸附状态，导致致污染物染物进入土壤后，主要入土壤后，主要积累累于土壤表于土壤表层还原条件下，砷酸原条件下，砷酸转化成化成亚砷酸，可溶性增砷酸，可溶性增强迁移途径：迁移途径：植物吸收植物吸收第四节第四节 化学农药对土壤的污染化学农药对土壤的污染一、化学农药对环境的污染一、化学农药对环境的污染二、主要的农药类型二、主要的农药类型三、农药在土壤中的行为三、农药在土壤中的行为v农药的的产生和生和发展展1.天然药物时代天然药物时代2.无机农药时代无机农药时

29、代3.有机合成农药时代有机合成农药时代1919世纪中期世纪中期植物杀虫植物杀虫除虫菊除虫菊鱼藤鱼藤烟草烟草无机化合物无机化合物砷酸铅砷酸铅砷酸钙砷酸钙硫酸烟碱硫酸烟碱19391939年，瑞士科学家年，瑞士科学家Paul MPaul Mllerller发明了发明了DDTDDT第四节第四节 化学农药对土壤的污染化学农药对土壤的污染第四节第四节 化学农药对土壤的污染化学农药对土壤的污染除虫菊除虫菊鱼藤鱼藤第四节第四节 化学农药对土壤的污染化学农药对土壤的污染3.有机合成农药时代有机合成农药时代DDT化学结构式化学结构式DDTDDT分子的平面结构图分子的平面结构图DDTDDT的球棍结构图的球棍结构图1

30、8471847年，德国著名化学家蔡德勒合成了一种有机年，德国著名化学家蔡德勒合成了一种有机氯化合物氯化合物二氯二苯基三氯乙烷。二氯二苯基三氯乙烷。蔡德勒蔡德勒第四节第四节 化学农药对土壤的污染化学农药对土壤的污染3.有机合成农药时代有机合成农药时代v1939年，瑞士科学家缪勒发现了年，瑞士科学家缪勒发现了DDT的杀虫作用。的杀虫作用。(1)对害虫毒性很高害虫毒性很高(2)对温血温血动物和植物相物和植物相对无害无害(3)无刺激性，气味很小无刺激性，气味很小(4)能广泛施用能广泛施用(5)化学性化学性质稳定且残效期定且残效期长(6)价廉且容易大量生价廉且容易大量生产。19401940年，瑞士的嘉基

31、公年，瑞士的嘉基公司成功地开发了司成功地开发了DDTDDT杀杀虫剂产品，从此虫剂产品，从此DDTDDT在在世界范围内得到了广泛世界范围内得到了广泛地应用。地应用。第四节第四节 化学农药对土壤的污染化学农药对土壤的污染DDT的使用的使用在我国五十年代，曾在我国五十年代，曾经流流传过这样的歌的歌谣：要吃白米：要吃白米饭，只，只要要“二二三（即二二三（即DDT）”。第四节第四节 化学农药对土壤的污染化学农药对土壤的污染蕾切尔蕾切尔卡卡逊(Rachel Carson)寂静的春天寂静的春天(silent spring)第四节第四节 化学农药对土壤的污染化学农药对土壤的污染农药的危害之一农药的危害之一深点

32、食螨瓢虫深点食螨瓢虫对害虫的天敌和其对害虫的天敌和其它益虫、益鸟有杀它益虫、益鸟有杀伤作用，破坏了自伤作用，破坏了自然界的平衡。然界的平衡。第四节第四节 化学农药对土壤的污染化学农药对土壤的污染农药的危害之二农药的危害之二使害虫产生了抗药性使害虫产生了抗药性产生产生抗药性抗药性疯狂繁殖疯狂繁殖“臭大姐臭大姐”盘踞青岛山头盘踞青岛山头第四节第四节 化学农药对土壤的污染化学农药对土壤的污染v农药的生物富集作用农药的生物富集作用Biological Biological enrichment functionenrichment function 在人体内蓄积在人体内蓄积 慢性中毒作用慢性中毒作用D

33、 D TDDT第四节第四节 化学农药对土壤的污染化学农药对土壤的污染农药对环境的污染农药对环境的污染 大气大气 水体水体 土壤土壤农药的危害之四农药的危害之四第四节第四节 化学农药对土壤的污染化学农药对土壤的污染v目前，全世界已有农药品种目前，全世界已有农药品种1500多种，多种，其中常用约其中常用约500种，化学农药总产量种，化学农药总产量（以有效成分计）已经超过（以有效成分计）已经超过200万吨万吨。第四节第四节 化学农药对土壤的污染化学农药对土壤的污染二、主要的二、主要的农药类型型v分分类按按农药用途分用途分类按物理状按物理状态分分类按化学按化学组分分分分类按作用方式分按作用方式分类杀虫

34、剂杀虫剂除莠剂除莠剂灭真菌剂灭真菌剂杀鼠剂杀鼠剂粉状粉状可溶性液体可溶性液体挥发性液体挥发性液体氨基甲酸脂氨基甲酸脂有机氯农药有机氯农药有机磷农药有机磷农药有机汞农药有机汞农药有机砷农药有机砷农药胃毒胃毒触杀触杀熏蒸熏蒸拒食拒食第四节第四节 化学农药对土壤的污染化学农药对土壤的污染二、主要的二、主要的农药类型型1.有机有机氯类农药v种种类v特点特点高残留性高残留性脂溶性脂溶性禁禁 用用第四节第四节 化学农药对土壤的污染化学农药对土壤的污染 三氯杀螨醇三氯杀螨醇二、主要的二、主要的农药类型型2.有机磷有机磷类农药v根据毒性大小可分根据毒性大小可分为三三类：剧毒毒类（对硫磷）硫磷）中毒中毒类（敌敌

35、畏）畏）低毒低毒类（马拉硫磷）拉硫磷）对硫磷（硫磷（1605）第四节第四节 化学农药对土壤的污染化学农药对土壤的污染二、主要的二、主要的农药类型型3.氨基甲酸脂氨基甲酸脂类农药v该类农药均具有苯基均具有苯基-N-烷基氨基甲酸基氨基甲酸酯的的结构，构，它与有机磷它与有机磷农药一一样，具有抗胆碱，具有抗胆碱酯酶作用，中作用，中毒症状也相同。但中毒机理有差毒症状也相同。但中毒机理有差别，是由，是由对胆碱胆碱酯酶分子分子总体的弱可逆体的弱可逆结合的抑制而引起的。在合的抑制而引起的。在环境中易分解，在境中易分解，在动物体内也能迅速代物体内也能迅速代谢，而代，而代谢产物的毒性多数低于其本身毒性，因此属于低

36、物的毒性多数低于其本身毒性，因此属于低残留的残留的农药。第四节第四节 化学农药对土壤的污染化学农药对土壤的污染二、主要的二、主要的农药类型型4.除草除草剂（除莠（除莠剂）v除草除草剂具有具有选择性，只能性，只能杀伤杂草，而不草，而不伤害害作物。作物。有的是非有的是非选择性性的的对被被药剂接触到的植接触到的植物都可物都可杀死，如五死，如五氯酸酸钠。大多数除草。大多数除草剂在在环境中会被逐境中会被逐渐分解，分解，对哺乳哺乳动物的生化物的生化过程无程无干干扰，对人、畜毒性不大，也未人、畜毒性不大，也未发现在人畜体在人畜体内有累内有累积。第四节第四节 化学农药对土壤的污染化学农药对土壤的污染清除蔬菜上

37、残留清除蔬菜上残留农药的方法：的方法：J 去皮法去皮法J 碱水浸泡法碱水浸泡法J 加加热法法J 洗洗洁精洗精洗涤法法三、农药在土壤中的迁移、降解及残留三、农药在土壤中的迁移、降解及残留1.农药污染土壤的主要途径农药污染土壤的主要途径v施用于田施用于田间的各种的各种农药大部分落入土壤中，附着大部分落入土壤中，附着于植物体上的部分于植物体上的部分农药，也因，也因风吹雨淋落入土壤吹雨淋落入土壤中，中，这就是造成土壤就是造成土壤污染的主要原因。染的主要原因。v使用浸种、拌种、毒谷等施使用浸种、拌种、毒谷等施药方式，或是将方式，或是将农药直接撒至土壤中，造成直接撒至土壤中，造成污染的累染的累积。第四节第

38、四节 化学农药对土壤的污染化学农药对土壤的污染三、农药在土壤中的迁移、降解及残留三、农药在土壤中的迁移、降解及残留2.农药在土壤中的残留农药在土壤中的残留v影响影响农药在土壤中残留的因素在土壤中残留的因素化学化学农药性性质的影响：的影响：农药本身的化学性本身的化学性质，如，如挥发性、溶解度、化学性、溶解度、化学稳定性、定性、剂型等，有机型等，有机氯农药挥发性小，性小，但它但它们的蒸气的蒸气压和土壤中残留有一定关系。而且和土壤中残留有一定关系。而且挥发的速的速度与度与农药的的浓度、大气的相度、大气的相对湿度、土壤表面上方空气的湿度、土壤表面上方空气的运运动（风速）及土壤中的温度等因素有关，一般是

39、速）及土壤中的温度等因素有关，一般是浓度愈度愈大、湿度大、含水量高，大、湿度大、含水量高，风速大速大则挥发作用愈作用愈强。第四节第四节 化学农药对土壤的污染化学农药对土壤的污染2.农药在土壤中的残留农药在土壤中的残留v影响影响农药在土壤中残留的因素在土壤中残留的因素土壤性土壤性质的影响：的影响：农药在在质地粘重和有机地粘重和有机质含量高的土壤含量高的土壤中存留中存留时间较长。主要是由于土壤是一个粘土主要是由于土壤是一个粘土矿物物-有机有机质的复合胶体，其吸的复合胶体，其吸附性能作用可形成附性能作用可形成稳定的定的难溶性溶性结合残留物。合残留物。土壤土壤pHpH值对有机磷有机磷农药影响比影响比对

40、有机有机氯农药更敏感。更敏感。这主主要是要是pHpH对土壤中土壤中农药分解速度的影响与分解的主要途径是分解速度的影响与分解的主要途径是化学分解化学分解还是微生物降解有关。是微生物降解有关。第四节第四节 化学农药对土壤的污染化学农药对土壤的污染2.农药在土壤中的残留农药在土壤中的残留v影响影响农药在土壤中残留的因素在土壤中残留的因素土壤性土壤性质的影响：的影响：农药主要通主要通过化学降解、化学降解、细菌分解和菌分解和挥发而消失，而消失，这些些过程均受程均受温度温度的影响，低温的影响，低温时这些些过程减慢，程减慢，农药失去速度失去速度减少。减少。土壤水分土壤水分对农药残留的影响主要是因残留的影响主

41、要是因为水是极性分子，同水是极性分子，同农药竞争吸附位置，被胶体争吸附位置，被胶体强烈吸附，在烈吸附，在较干燥的土壤中，干燥的土壤中，与与农药竞争吸附位置的水分子争吸附位置的水分子较少少第四节第四节 化学农药对土壤的污染化学农药对土壤的污染2.农药在土壤中的残留农药在土壤中的残留v残留残留时间与残留量与残留量半衰期：半衰期：指施入土壤中的指施入土壤中的农药因降解等原因使其因降解等原因使其浓度减度减少一半所需要的少一半所需要的时间；残留期：残留期：指施入土壤中的指施入土壤中的农药因降解等原因使其因降解等原因使其浓度减度减少少75%100%所需要的所需要的时间；残留量：残留量：指土壤中的指土壤中的

42、农药因降解等原因含量减少而残留因降解等原因含量减少而残留在土壤中的数量，在土壤中的数量，单位是位是mgkg土壤。土壤。第四节第四节 化学农药对土壤的污染化学农药对土壤的污染3.农药在土壤中的转化农药在土壤中的转化土壤土壤对化学化学农药的吸附作用的吸附作用v进入土壤的化学入土壤的化学农药通通过物理吸附、化学吸附、物理吸附、化学吸附、氢键结合和配价合和配价键结合等形式吸附在土壤合等形式吸附在土壤颗粒表粒表面。面。a)a)物理吸附：土壤胶体上物理吸附：土壤胶体上扩散散层的阳离子通的阳离子通过“水水桥”吸附极性吸附极性农药分子，如分子，如第四节第四节 化学农药对土壤的污染化学农药对土壤的污染土壤胶体土

43、壤胶体-3.农药在土壤中的转化农药在土壤中的转化土壤土壤对化学化学农药的吸附作用的吸附作用b)b)物理化学吸附：因土壤胶体物理化学吸附：因土壤胶体带有有电荷，能吸附呈荷，能吸附呈离子离子态的的农药。土壤胶体除通。土壤胶体除通过交交换作用作用对农药吸附外，吸附外，还可借可借氢键将将农药与胶体与胶体联系在一起，系在一起，如：如：第四节第四节 化学农药对土壤的污染化学农药对土壤的污染3.农药在土壤中的转化农药在土壤中的转化土壤土壤对化学化学农药的吸附作用的吸附作用a)a)物理吸附物理吸附b)b)物理化学吸附物理化学吸附第四节第四节 化学农药对土壤的污染化学农药对土壤的污染土壤土壤对农药的吸附作用只是

44、在一定条件下的吸附作用只是在一定条件下缓冲解毒作用，而没有使化学冲解毒作用，而没有使化学农药得到降解。得到降解。3.农药在土壤中的转化农药在土壤中的转化化学化学农药在土壤中的在土壤中的挥发和和扩散散v与水分有关：与水分有关：土壤干燥土壤干燥时，农药不不扩散，主要是散，主要是被土体表面所吸附。随着土壤水分的增加，由于被土体表面所吸附。随着土壤水分的增加，由于水的极性大于有机水的极性大于有机农药，因此水占据了土壤，因此水占据了土壤矿物物质表面把表面把农药从土壤表面赶走，使从土壤表面赶走，使农药的的挥发性性大大增加。当土壤含水量达大大增加。当土壤含水量达4 4时，扩散最快，以散最快，以后逐后逐渐减慢

45、。减慢。第四节第四节 化学农药对土壤的污染化学农药对土壤的污染扩散最散最强3.农药在土壤中的转化农药在土壤中的转化化学化学农药在土壤中的在土壤中的挥发和和扩散散v农药随水的迁移形式有两种：一些在水中溶解度随水的迁移形式有两种：一些在水中溶解度大的大的农药可直接随水迁移；一些可直接随水迁移；一些难溶性溶性农药主要主要附着于土壤附着于土壤颗粒表面粒表面进行水的机械迁移，最行水的机械迁移，最终进入江河水体。入江河水体。第四节第四节 化学农药对土壤的污染化学农药对土壤的污染3.农药在土壤中的转化农药在土壤中的转化化学化学农药在土壤中的降解在土壤中的降解a)a)光化学降解光化学降解b)b)化学降解化学降

46、解c)c)微生物降解微生物降解第四节第四节 化学农药对土壤的污染化学农药对土壤的污染3.农药在土壤中的转化农药在土壤中的转化化学化学农药在土壤中的降解在土壤中的降解a)a)光化学降解光化学降解第四节第四节 化学农药对土壤的污染化学农药对土壤的污染如除草如除草剂：3.农药在土壤中的转化农药在土壤中的转化化学化学农药在土壤中的降解在土壤中的降解a)a)光化学降解光化学降解第四节第四节 化学农药对土壤的污染化学农药对土壤的污染也有些也有些农药光解后光解后(发生光化学反生光化学反应后后)反而使毒性更大。反而使毒性更大。如如对硫磷可被光氧化硫磷可被光氧化为毒性更大的毒性更大的对氧磷氧磷(1600)，同，

47、同时产生光解生光解产物物对硝基酚：硝基酚：3.农药在土壤中的转化农药在土壤中的转化化学化学农药在土壤中的降解在土壤中的降解b)b)化学降解化学降解催化反催化反应：催化氧化、：催化氧化、还原、水解和异构化原、水解和异构化非催化反非催化反应：水解、氧化、异构化、离子化等作用。：水解、氧化、异构化、离子化等作用。如有机磷如有机磷酯杀虫虫剂的水解：的水解：第四节第四节 化学农药对土壤的污染化学农药对土壤的污染3.农药在土壤中的转化农药在土壤中的转化化学化学农药在土壤中的降解在土壤中的降解c)c)微生物降解微生物降解脱脱氯作用、氧化作用、氧化还原作用，脱原作用，脱烷基作用、水解作用、基作用、水解作用、环

48、裂裂解作用等。解作用等。土壤中微生物降解作用也受到土壤的土壤中微生物降解作用也受到土壤的pHpH、有机物、湿度、有机物、湿度、温度、通气状况、代温度、通气状况、代换吸附能力等因素的影响。吸附能力等因素的影响。第四节第四节 化学农药对土壤的污染化学农药对土壤的污染化学化学农药在土壤中的降解在土壤中的降解c)c)微生物降解微生物降解如如杀虫虫剂的微生物降解的微生物降解 DDT DDT的代的代谢主要是脱主要是脱氯作用，作用，使使DDTDDT变为DDDDDD或或经脱脱氢脱脱氯变成成 DDEDDE，而，而DDDDDD和和DDEDDE又可又可进一步氧化一步氧化为 DDADDA。反。反应式如下：式如下：第四

49、节第四节 化学农药对土壤的污染化学农药对土壤的污染一一、我国土壤污染的特点、我国土壤污染的特点（1）隐蔽性和滞后性；）隐蔽性和滞后性；（2）累积性；）累积性；（3）不可逆转性；）不可逆转性；（4）土壤污染很难治理。）土壤污染很难治理。第五节第五节 土壤污染的防治土壤污染的防治二、控制和消除天然污染源二、控制和消除天然污染源（一）控制和消除工业（一）控制和消除工业“三废三废”排放排放v大力推广闭路循环，无毒工艺，以减少或消除污大力推广闭路循环，无毒工艺，以减少或消除污染物的排放。染物的排放。v对工业对工业“三废三废”进行回收处理，化害为利。进行回收处理，化害为利。v对所排放的对所排放的“三废三废

50、”要进行净化处理，并严格控要进行净化处理，并严格控制污染物排放量和浓度，使之符合排放标准。制污染物排放量和浓度，使之符合排放标准。第五节第五节 土壤污染的防治土壤污染的防治二、控制和消除天然污染源二、控制和消除天然污染源（二）加强土壤污灌区的监测和管理（二）加强土壤污灌区的监测和管理v对用污水进行灌溉的污灌区，要加强对灌溉污水对用污水进行灌溉的污灌区，要加强对灌溉污水的水质监测，了解水中污染物质的成分、含量及的水质监测，了解水中污染物质的成分、含量及其动态变化，避免带有不易降解的高残留的污染其动态变化，避免带有不易降解的高残留的污染物随水进入土壤，引起土壤污染。物随水进入土壤，引起土壤污染。第