環(huán)境學(xué)概論土壤環(huán)境學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1環(huán)境環(huán)境(hunjng)學(xué)概論學(xué)概論 土壤環(huán)境土壤環(huán)境(hunjng)第一頁(yè)，共71頁(yè)。第四章 土壤環(huán)境2 土壤環(huán)境污染 重金屬對(duì)土壤的污染 化學(xué)農(nóng)藥對(duì)土壤的污染 土壤污染(t rn w rn)的防治主要(zhyo)內(nèi)容第1頁(yè)/共70頁(yè)第二頁(yè)，共71頁(yè)。第四章 土壤環(huán)境3第一節(jié)第一節(jié) 土壤土壤(trng)(trng)環(huán)環(huán)境污染境污染一、土壤污染一、土壤污染(t rn w rn)的概念及特征的概念及特征 土壤污染的概念 人類(lèi)活動(dòng)產(chǎn)生的污染物進(jìn)入(jnr)土壤并積累到一定程度，引起土壤質(zhì)量惡化的現(xiàn)象。 由于具有生理毒性的物質(zhì)或過(guò)量的植物營(yíng)養(yǎng)元素進(jìn)入(jnr)土壤而導(dǎo)致土壤性質(zhì)惡化和植物生理

2、功能失調(diào)的現(xiàn)象。 第2頁(yè)/共70頁(yè)第三頁(yè)，共71頁(yè)。第四章 土壤環(huán)境4l 土壤污染的隱蔽性土壤污染的隱蔽性l土壤污染往往通過(guò)對(duì)土壤樣品進(jìn)行分析化驗(yàn)和農(nóng)作物殘留土壤污染往往通過(guò)對(duì)土壤樣品進(jìn)行分析化驗(yàn)和農(nóng)作物殘留檢測(cè)情況，甚至通過(guò)糧食、蔬菜和水果等農(nóng)作物以及攝食檢測(cè)情況，甚至通過(guò)糧食、蔬菜和水果等農(nóng)作物以及攝食的人或動(dòng)物的健康狀況才能反映出來(lái)的人或動(dòng)物的健康狀況才能反映出來(lái)(ch li)，從遭到污染，從遭到污染到產(chǎn)生到產(chǎn)生惡果惡果需要相當(dāng)長(zhǎng)的過(guò)程需要相當(dāng)長(zhǎng)的過(guò)程 次生污染源 影響作物品質(zhì)第3頁(yè)/共70頁(yè)第四頁(yè)，共71頁(yè)。第四章 土壤環(huán)境5l 污染物的數(shù)量l 強(qiáng)度l 土壤自身(zshn)的凈化能力影

3、響土壤污染程度(chngd)的因素土壤凈化：土壤本身通過(guò)吸附、分解、遷移、轉(zhuǎn)化，而使土壤污染的濃度降低(jingd)而消失的過(guò)程。第4頁(yè)/共70頁(yè)第五頁(yè)，共71頁(yè)。第四章 土壤環(huán)境6 土壤中的動(dòng)物和微生物的作用 植物的吸收利用 土壤膠體對(duì)污染物的吸附(xf)、解吸和代換過(guò)程第5頁(yè)/共70頁(yè)第六頁(yè)，共71頁(yè)。第四章 土壤環(huán)境7二、土壤二、土壤(trng)(trng)污染源及污染源及污染物污染物 工業(yè)污染源：廢水、廢氣工業(yè)污染源：廢水、廢氣(fiq)(fiq)、廢渣。、廢渣。 農(nóng)業(yè)污染源：農(nóng)藥、化肥、地膜。農(nóng)業(yè)污染源：農(nóng)藥、化肥、地膜。 生活污染源：塑料、生活垃圾、建筑垃圾。生活污染源：塑料、生活

4、垃圾、建筑垃圾。 生物污染源：動(dòng)物排泄物、動(dòng)植物遺體等。生物污染源：動(dòng)物排泄物、動(dòng)植物遺體等。 1 1、土壤、土壤(trng)(trng)污染源污染源第6頁(yè)/共70頁(yè)第七頁(yè)，共71頁(yè)。第四章 土壤環(huán)境8工業(yè)(gngy)污染源據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，自1981-2002年，我國(guó)累計(jì)工業(yè)廢水排放總量達(dá)5039億噸，二氧化硫排放總量達(dá)35445萬(wàn)噸，煙塵排放總量達(dá)28755.2萬(wàn)噸，工業(yè)固體廢物產(chǎn)生(chnshng)量累計(jì)達(dá)178.47億噸，目前工業(yè)固體廢物占地面積仍達(dá)5.5萬(wàn)公頃。“六五”至“八五”期間（1981-1995），我國(guó)工業(yè)廢水中重金屬（汞、鎘、鉛、六價(jià)鉻）排放總量累計(jì)達(dá)38311.52噸，砷18

5、415.54噸，氰化物76488.85噸，石油類(lèi)1120683.8噸。第7頁(yè)/共70頁(yè)第八頁(yè)，共71頁(yè)。第四章 土壤環(huán)境9農(nóng)業(yè)(nngy)污染 化肥：我國(guó)化肥用量占世界總量的21.6%,據(jù)1999年統(tǒng)計(jì)，全國(guó)農(nóng)用化肥用量已達(dá)4124萬(wàn)噸（折純量），有多數(shù)省份的平均施用量超過(guò)了國(guó)際公認(rèn)的上限(shngxin)225千克/公頃，部分地區(qū)達(dá)到了400千克/公頃 農(nóng)藥：我國(guó)農(nóng)藥使用量約132萬(wàn)噸（1999），使用水平高出發(fā)達(dá)國(guó)家一倍 農(nóng)膜：農(nóng)用塑料薄膜近126萬(wàn)噸 其它污染：飼料中各類(lèi)添加劑的大量使用，有機(jī)肥中污染元素（重金屬、抗生素以及動(dòng)物生長(zhǎng)激素等）引起的土壤污染問(wèn)題已受到關(guān)注。第8頁(yè)/共70頁(yè)第

6、九頁(yè)，共71頁(yè)。第四章 土壤環(huán)境10有機(jī)物及農(nóng)藥有機(jī)物及農(nóng)藥 通常造成土壤污染的有機(jī)物主要是酚、油類(lèi)、多氯聯(lián)苯、通常造成土壤污染的有機(jī)物主要是酚、油類(lèi)、多氯聯(lián)苯、苯并芘等。農(nóng)藥主要是有機(jī)氯類(lèi)（六六六、苯并芘等。農(nóng)藥主要是有機(jī)氯類(lèi)（六六六、DDT、艾氏、艾氏劑、狄氏劑等）；有機(jī)磷類(lèi)（馬拉硫磷、對(duì)硫磷、敵敵劑、狄氏劑等）；有機(jī)磷類(lèi)（馬拉硫磷、對(duì)硫磷、敵敵畏）；氨基甲酸酯類(lèi)（殺蟲(chóng)劑、除草劑）；苯氧羧酸類(lèi)畏）；氨基甲酸酯類(lèi)（殺蟲(chóng)劑、除草劑）；苯氧羧酸類(lèi)（2，4-D、2，4，5-T等除草劑）等除草劑）重金屬污染物重金屬污染物主要有汞、鎘、鉛、鉻、銅、鋅、鎳、砷等。污染途徑主要有汞、鎘、鉛、鉻、銅、鋅、鎳

7、、砷等。污染途徑主要有污水灌溉、污泥肥料、廢渣堆放主要有污水灌溉、污泥肥料、廢渣堆放(du fn)、大氣、大氣降塵等。降塵等。2 2、土壤污染、土壤污染(t rn w rn)(t rn w rn)物質(zhì)物質(zhì) 第9頁(yè)/共70頁(yè)第十頁(yè)，共71頁(yè)。第四章 土壤環(huán)境11放射性物質(zhì)放射性物質(zhì) 核爆炸降落物、核電站廢棄物，通過(guò)降雨淋濾進(jìn)入土壤。核爆炸降落物、核電站廢棄物，通過(guò)降雨淋濾進(jìn)入土壤。 化學(xué)肥料化學(xué)肥料(huxufilio)大量使用含氮和含磷的化學(xué)肥料大量使用含氮和含磷的化學(xué)肥料(huxufilio)，改變了土壤的物理、化學(xué)性質(zhì)。嚴(yán)重，改變了土壤的物理、化學(xué)性質(zhì)。嚴(yán)重者影響作物生長(zhǎng)，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)產(chǎn)品退化

8、。者影響作物生長(zhǎng)，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)產(chǎn)品退化。 致病的微生物致病的微生物各種細(xì)菌、病毒。通過(guò)污灌、污泥、垃圾進(jìn)入土壤各種細(xì)菌、病毒。通過(guò)污灌、污泥、垃圾進(jìn)入土壤第10頁(yè)/共70頁(yè)第十一頁(yè)，共71頁(yè)。第四章 土壤環(huán)境12三、土壤污染的發(fā)生(fshng)類(lèi)型土壤污染的類(lèi)型 土壤中污染物的來(lái)源具有多源性，主要是工業(yè)廢氣、廢水、廢渣，以及化肥、農(nóng)藥、城市污泥、垃圾，偶爾還有原子武器散落(snlu)的放射性微粒等。根據(jù)(gnj)污染物的來(lái)源，可將污染分為：水體污染型大氣污染型 農(nóng)業(yè)污染型 生物污染型 固體廢棄物污染型第11頁(yè)/共70頁(yè)第十二頁(yè)，共71頁(yè)。第四章 土壤環(huán)境13水體(shu t)污染型污染來(lái)源：污水灌

9、溉或受污染水淹沒(méi)(ynm)污染分布特點(diǎn)：沿河流或灌溉干支渠成枝形片狀分布沈陽(yáng)張士灌區(qū)(gunq)用污水灌溉20多年后，污染耕地2500多公頃，造成了嚴(yán)重的鎘污染，稻田含鎘57mgkg。 第12頁(yè)/共70頁(yè)第十三頁(yè)，共71頁(yè)。第四章 土壤環(huán)境14 張士灌區(qū)位于遼寧省沈陽(yáng)市西部，1962年以來(lái)，引用衛(wèi)工明渠含Cd污水灌溉的稻田面積2800hm2，污水中的Cd主要來(lái)自沈陽(yáng)冶煉廠，該廠日排污水量2.6104-2.7 104m3。污染源治理前，污水中含Cd 1.16-6.0 mg/L，年排Cd量10 000kg，夏季占25.26，此時(shí)正值水稻灌溉旺季因而造成Cd在灌區(qū)土壤中的大量積累，使得(sh de)

10、稻米中含Cd量亦較高。以該區(qū)生產(chǎn)的米糠、稻殼為飼料，所產(chǎn)豬內(nèi)臟Cd含量是對(duì)照區(qū)的7-10倍。灌區(qū)居民每人每日攝入Cd量則達(dá)558g，約為對(duì)照區(qū)的32倍。污灌區(qū)居民的血和尿中含Cd分別為1.06和13.26g/L，而對(duì)照區(qū)為0.42和2.13g/L。Cd污染還通過(guò)母體傳遞到了下一代，污灌區(qū)胎盤(pán)含Cd量為對(duì)照區(qū)的2.4倍，胎兒肝、腎含Cd量為對(duì)照區(qū)的2.2倍)。第13頁(yè)/共70頁(yè)第十四頁(yè)，共71頁(yè)。距排距排污口污口1km4.5km9km14km17.5km對(duì)照區(qū)對(duì)照區(qū)Cd8.263.083.581.151.960.31Pb298283202136.8131.534.315祁東鉛鋅礦距離距離溝邊溝邊

11、50m150m250m對(duì)照區(qū)對(duì)照區(qū)Cd6.255.01.381.130.31Mn14100 511915491549309湘潭錳礦第14頁(yè)/共70頁(yè)第十五頁(yè)，共71頁(yè)。16 污染來(lái)源：被污染的大氣，污染物通過(guò)降水或沉降落入土壤表層 污染分布特點(diǎn)：以大氣污染源為中心呈環(huán)狀或帶狀分布，長(zhǎng)軸沿主風(fēng)向伸長(zhǎng)。 冶金工業(yè)煙囪排放的金屬氧化物粉塵，則在重力作用下以降塵形式(xngsh)進(jìn)入土壤，形成以排污工廠為中心、半徑為2至3公里范圍的環(huán)狀污染 大氣污染(d q w rn)型第15頁(yè)/共70頁(yè)第十六頁(yè)，共71頁(yè)。第四章 土壤環(huán)境17l 汽油中添加的防爆劑四乙基鉛隨廢氣排汽油中添加的防爆劑四乙基鉛隨廢氣排出

12、污染土壤，行車(chē)頻率高的公路兩側(cè)出污染土壤，行車(chē)頻率高的公路兩側(cè)(lin c)(lin c)常形成明顯的鉛污染帶常形成明顯的鉛污染帶 。我。我國(guó)從國(guó)從20002000年開(kāi)始停止生產(chǎn)、使用含鉛汽年開(kāi)始停止生產(chǎn)、使用含鉛汽油油 距離距離(km)0.250.51.02.03.04.0背景背景值值Cd14.13.312.21.290.520.340.29株洲冶煉廠第16頁(yè)/共70頁(yè)第十七頁(yè)，共71頁(yè)。第四章 土壤環(huán)境18l污染物來(lái)源：農(nóng)業(yè)施用的化肥、農(nóng)藥l影響因素：污染程度與農(nóng)藥、化肥的數(shù)量(shling)、種類(lèi)、利用方式和耕作制度有關(guān)。農(nóng)業(yè)(nngy)污染型第17頁(yè)/共70頁(yè)第十八頁(yè)，共71頁(yè)。第四章

13、 土壤環(huán)境19生物污染生物污染(shn w w rn)型型污染物來(lái)源(liyun)：生活污水（人畜的糞便），醫(yī)院污水固體廢棄物污染固體廢棄物污染(wrn)型型污染物來(lái)源：工業(yè)企業(yè)的尾礦廢渣、污泥和城市垃圾第18頁(yè)/共70頁(yè)第十九頁(yè)，共71頁(yè)。第四章 土壤環(huán)境20 土壤污染物最突出而又很難降解的有兩大類(lèi)，一是重金屬(heavy metal)，二是有機(jī)合成農(nóng)藥。 土壤重金屬污染物(heavy metal pollutant)主要有鉛、鉻、鎘、砷、汞等。它們(t men)在土壤中的活性小，易于積累，土壤一旦被其污染則極難消除。其中鎘和砷是極毒的；汞、鉛、鎳是中等毒性；硼、銅、錳、鋅的毒性較低。 土壤

14、中的重金屬來(lái)源主要是“三廢”的排放所致。 第二節(jié) 重金屬對(duì)土壤(trng)的污染第19頁(yè)/共70頁(yè)第二十頁(yè)，共71頁(yè)。第四章 土壤環(huán)境21一、土壤(trng)背景值環(huán)境背景值是指環(huán)境諸要素，如大氣、水休、土壤(trng)以及植物、動(dòng)物和人休組織等在正常情況下，化學(xué)元素的含量及其賦存形態(tài)。土壤(trng)重金屬元素背景值是指一定區(qū)域內(nèi)自然狀態(tài)下，未受人為污染影響的土壤(trng)中重金屬元素的正常含量 就世界范圍而言，環(huán)境背景值的研究始于20世紀(jì)60年代，其中美國(guó)的研究具有一定的規(guī)模性與系統(tǒng)性 我國(guó)土壤元素背景值的研究始于20世紀(jì)70年代初， “七五”期間，將土壤元素背景值列為重點(diǎn)攻關(guān)課題(kt

15、)之一，獲得了主要土類(lèi)中60余種元素的背景值。第20頁(yè)/共70頁(yè)第二十一頁(yè)，共71頁(yè)。第四章 土壤環(huán)境22土壤背景(bijng)值的檢驗(yàn)方法 均值(jn zh)標(biāo)準(zhǔn)差法 差異檢驗(yàn)法 富集系數(shù)法 相關(guān)分析法第21頁(yè)/共70頁(yè)第二十二頁(yè)，共71頁(yè)。1、重金屬元素在土壤中一般不易隨水移動(dòng)，、重金屬元素在土壤中一般不易隨水移動(dòng)，不能為微生物分解，而在土壤中累積。不能為微生物分解，而在土壤中累積。2、具有表聚現(xiàn)象。、具有表聚現(xiàn)象。3、植物對(duì)各種重金屬的需求有很大差別：、植物對(duì)各種重金屬的需求有很大差別：有些重金屬是植物生長(zhǎng)發(fā)育中并不需要的，有些重金屬是植物生長(zhǎng)發(fā)育中并不需要的，對(duì)人體健康對(duì)人體健康(ji

16、nkng)的危害明顯等；的危害明顯等；有些元素則是植物正常生長(zhǎng)發(fā)育所必需的微有些元素則是植物正常生長(zhǎng)發(fā)育所必需的微量元素，但土壤中含量過(guò)高時(shí)，也會(huì)發(fā)生量元素，但土壤中含量過(guò)高時(shí)，也會(huì)發(fā)生污染危害。污染危害。第四章 土壤環(huán)境23第22頁(yè)/共70頁(yè)第二十三頁(yè)，共71頁(yè)。4、土壤重金屬具有、土壤重金屬具有(jyu)形態(tài)變化。形態(tài)變化。在土壤中的重金屬元素可區(qū)分為五種存在形在土壤中的重金屬元素可區(qū)分為五種存在形態(tài)：水溶態(tài)、弱代換劑態(tài)：水溶態(tài)、弱代換劑(如醋酸鹽溶液等如醋酸鹽溶液等)代代換的、強(qiáng)代換劑換的、強(qiáng)代換劑(與螯合劑螯合的與螯合劑螯合的)提取的、提取的、次生礦物態(tài)、原生礦物態(tài)。次生礦物態(tài)、原生礦

17、物態(tài)。因此，在研究土壤中重金屬污染危害時(shí)，不因此，在研究土壤中重金屬污染危害時(shí)，不僅應(yīng)注意他們的總含量，還必須重視重金僅應(yīng)注意他們的總含量，還必須重視重金屬各種形態(tài)的含量。屬各種形態(tài)的含量。第四章 土壤環(huán)境24第23頁(yè)/共70頁(yè)第二十四頁(yè)，共71頁(yè)。第四章 土壤環(huán)境25三、土壤(trng)性質(zhì)與土壤(trng)重金屬污染 (一）pH的影響 土壤中pH值降低某些重金屬(jnsh)如鉛、銅、鋅、鉻等易轉(zhuǎn)化為水溶性的重金屬(jnsh)鹽類(lèi)，pH值越低其活動(dòng)度越大，越易于遷移； pH增高，某些重金屬(jnsh)則轉(zhuǎn)化為難溶性化合物。 pH值越高，它們?cè)揭子谮呌诠潭ǘ鴾p低其活性，在土壤中容易積累。類(lèi)金屬

18、(jnsh)砷例外 第24頁(yè)/共70頁(yè)第二十五頁(yè)，共71頁(yè)。26 大量的試驗(yàn)證明，pH值升高，土壤對(duì)重金屬的吸附量增加。如在pH=4時(shí)，土壤中鎘的溶出率超過(guò)50%，當(dāng)pH達(dá)7.5時(shí)，鎘就很難溶出。廖敏等人的試驗(yàn)表明，pH值7.5時(shí)，94%以上的水溶態(tài)鎘進(jìn)人土壤中，這時(shí)的鎘主要以粘土礦物和氧化物結(jié)合態(tài)及殘留態(tài)形式存在。溫淡茂等人的試驗(yàn)結(jié)果表明，在接受污泥的酸性土壤中，適當(dāng)加人石灰將pH值提高到中性至微堿性，將會(huì)抑制Ni、Zn、Cd等重金屬的生物有效性，使植物對(duì)其的吸收量減少(jinsho)。張士灌區(qū)的試驗(yàn)表明，影響水稻籽實(shí)吸鎘量的主要因素是pH值。第25頁(yè)/共70頁(yè)第二十六頁(yè)，共71頁(yè)。第四章

19、土壤環(huán)境27（二）（二） Eh Eh的影響的影響 土壤的氧化還原電位影響重金屬的存在土壤的氧化還原電位影響重金屬的存在(cnzi)(cnzi)形態(tài)，從而影響重金屬化學(xué)行為、形態(tài)，從而影響重金屬化學(xué)行為、遷移能力及對(duì)生物的有效性。遷移能力及對(duì)生物的有效性。影響土壤氧化還原的因素影響土壤氧化還原的因素土壤通氣狀況土壤通氣狀況土壤有機(jī)質(zhì)狀況土壤有機(jī)質(zhì)狀況土壤無(wú)機(jī)狀況土壤無(wú)機(jī)狀況第26頁(yè)/共70頁(yè)第二十七頁(yè)，共71頁(yè)。第四章 土壤環(huán)境28 一般旱地土壤的氧化(ynghu)還原電位(Eh)為+400-+700mV； 水田的Eh值在+300 - -200mV。 根據(jù)土壤的Eh值可以確定土壤中有機(jī)物和無(wú)機(jī)物

20、可能發(fā)生的氧化(ynghu)還原反應(yīng)和環(huán)境行為。第27頁(yè)/共70頁(yè)第二十八頁(yè)，共71頁(yè)。29第28頁(yè)/共70頁(yè)第二十九頁(yè)，共71頁(yè)。第四章 土壤環(huán)境30 一般來(lái)說(shuō)，在還原條件下，很多重金屬易產(chǎn)生難溶性的硫化物，而在氧化條件下，溶解態(tài)和交換態(tài)含量增加 以Cd為例，CdS是難溶物質(zhì)，而在氧化條件下的CdSO4的溶解度要大得多。 但主要以陰離子狀態(tài)存在的砷的情況正相反，在還原條件下，一方面，As5+被還原為As3+，而亞砷酸鹽的溶解度大于砷酸鹽，從而增加了土壤溶液中的As濃度，使As的遷移能力增強(qiáng)，另一方面，與砷酸鹽結(jié)合的Fe3+被還原為Fe2+，使與Fe3+結(jié)合的砷酸鹽溶解。 對(duì)某些重金屬來(lái)說(shuō)，在

21、不同的氧化還原電位條件下，有不同的價(jià)態(tài)，其化合物的溶解度和毒性(d xn)顯著不同。如Cr3+是農(nóng)作物所需要的微量元素，但其化合物的溶解度較低，而Cr6+對(duì)農(nóng)作物來(lái)說(shuō)，是有毒元素，其化合物的溶解度也較大。第29頁(yè)/共70頁(yè)第三十頁(yè)，共71頁(yè)。第四章 土壤環(huán)境31有機(jī)有機(jī)-無(wú)機(jī)膠體的吸附作用無(wú)機(jī)膠體的吸附作用 重金屬被土壤膠體的吸附固定可分為兩種方式重金屬被土壤膠體的吸附固定可分為兩種方式(fngsh)：如金屬元素被吸附在膠體：如金屬元素被吸附在膠體表面的交換點(diǎn)上，則較易被釋放；如保持在膠體礦物的晶格中，則很難釋放，不利于金表面的交換點(diǎn)上，則較易被釋放；如保持在膠體礦物的晶格中，則很難釋放，不利

22、于金屬元素的遷移。屬元素的遷移。 第30頁(yè)/共70頁(yè)第三十一頁(yè)，共71頁(yè)。第四章 土壤環(huán)境32土壤中重金屬的絡(luò)合-合螯用作 土壤中的羥基和氯離子是主要的絡(luò)合離子，羥基與重金屬的絡(luò)合作用可大大提高重金屬氫氧化物的溶解度，同樣氯絡(luò)重金屬離子的形成也可提高重金屬在土壤中的遷移。 合螯用作是絡(luò)合作用的特殊(tsh)形式（形成環(huán)狀絡(luò)合物），可降低重金屬的遷移能力。第31頁(yè)/共70頁(yè)第三十二頁(yè)，共71頁(yè)。第四章 土壤環(huán)境33四、土壤(trng)重金屬污染治理方法（一）土壤重金屬污染源的控制(kngzh)控制(kngzh)含有重金屬的有害氣體和粉塵的超標(biāo)排放嚴(yán)格執(zhí)行污灌水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和控制(kngzh)污水超標(biāo)排

23、放控制(kngzh)污泥、垃圾等固體廢棄物的排放和使用發(fā)展清潔工藝第32頁(yè)/共70頁(yè)第三十三頁(yè)，共71頁(yè)。（二）土壤（二）土壤(trng)(trng)重金屬污染的調(diào)控措施重金屬污染的調(diào)控措施第四章 土壤環(huán)境34第33頁(yè)/共70頁(yè)第三十四頁(yè)，共71頁(yè)。第四章 土壤環(huán)境35第34頁(yè)/共70頁(yè)第三十五頁(yè)，共71頁(yè)。第四章 土壤環(huán)境36第35頁(yè)/共70頁(yè)第三十六頁(yè)，共71頁(yè)。2、調(diào)節(jié)(tioji)土壤Eh值可以通過(guò)調(diào)節(jié)(tioji)土壤水土壤分來(lái)控制土壤中重金屬的行為硫化氫的出現(xiàn)一般是從0mv緩慢開(kāi)始而于-150mv至-200mv時(shí)急劇增多。第四章 土壤環(huán)境37第36頁(yè)/共70頁(yè)第三十七頁(yè)，共71頁(yè)。

24、( (三三) )土壤土壤(trng)(trng)重金屬污染的工程治理措施重金屬污染的工程治理措施1 1、客土法、客土法(tf)(tf)、換土法、換土法(tf)(tf)客土法客土法(tf)(tf)是在被污染的土壤上覆蓋上非是在被污染的土壤上覆蓋上非污染土壤；污染土壤；換土法換土法(tf)(tf)是部分或全部挖除污染土壤而是部分或全部挖除污染土壤而換上非污染土壤。換上非污染土壤。2 2、水洗法、水洗法水洗法是采用清水灌溉稀釋或洗去重金屬離水洗法是采用清水灌溉稀釋或洗去重金屬離子，使重金屬離子遷移至較深土層中，以子，使重金屬離子遷移至較深土層中，以減少表土中重金屬離子的濃度；或者將含減少表土中重金屬

25、離子的濃度；或者將含重金屬離子的水排出田外。重金屬離子的水排出田外。第四章 土壤環(huán)境38第37頁(yè)/共70頁(yè)第三十八頁(yè)，共71頁(yè)。污染土壤(trng)電動(dòng)修復(fù)原理示意圖 電動(dòng)修復(fù)法是通過(guò)在污染的土壤中置入正負(fù)電極，產(chǎn)生低強(qiáng)度的電流，土壤中的正負(fù)離子和帶電的微粒分別移向正負(fù)電極而達(dá)到從土壤中清除污染物質(zhì)(wzh)的目的。 3、電動(dòng)(din dn)修復(fù)法第38頁(yè)/共70頁(yè)第三十九頁(yè)，共71頁(yè)。第四章 土壤環(huán)境40第39頁(yè)/共70頁(yè)第四十頁(yè)，共71頁(yè)。第40頁(yè)/共70頁(yè)第四十一頁(yè)，共71頁(yè)。生物修復(fù)方法主要是利用特殊植物和微生生物修復(fù)方法主要是利用特殊植物和微生物來(lái)去除物來(lái)去除(q ch)土壤中的重金

26、屬或降低重土壤中的重金屬或降低重金屬的毒性。金屬的毒性。1、植物修復(fù)技術(shù)、植物修復(fù)技術(shù) 是指利用植物清除土壤中的污染物質(zhì)或者是指利用植物清除土壤中的污染物質(zhì)或者使污染物質(zhì)無(wú)毒化，包括植物提取、植物使污染物質(zhì)無(wú)毒化，包括植物提取、植物揮發(fā)、根際過(guò)濾和植物固定。植物修復(fù)技揮發(fā)、根際過(guò)濾和植物固定。植物修復(fù)技術(shù)也被稱(chēng)為綠色修復(fù)技術(shù)。術(shù)也被稱(chēng)為綠色修復(fù)技術(shù)。第四章 土壤環(huán)境42第41頁(yè)/共70頁(yè)第四十二頁(yè)，共71頁(yè)。第四章 土壤環(huán)境43 植物提取是指土壤中的污染物質(zhì)從土壤中遷移(qiny)到植物地上部分。在植物修復(fù)技術(shù)中，最具意義的是植物提取，因?yàn)樗軐⑼寥乐械奈廴疚镔|(zhì)轉(zhuǎn)移到植物體內(nèi)，從而徹底清除土壤

27、中的污染物質(zhì)。 植物提取的關(guān)鍵是發(fā)現(xiàn)那些能超量富集污染物質(zhì)的植物超富集植物（hyperaccumulator）。 超富集植物是指植物地上部分的金屬含量是正常植物含量的10-100倍以上的植物，超富集植物積累的Cr、Co、Ni、Cu、Pb的含量一般在0.1%以上，積累的Mn、Zn含量一般在1%以上，積累的Cd的含量一般在0.01%以上。 第42頁(yè)/共70頁(yè)第四十三頁(yè)，共71頁(yè)。第四章 土壤環(huán)境441976年Brooks等（1976）在新喀里多尼亞發(fā)現(xiàn)的超富集Ni的植物Sebertia acuminata樹(shù)液中的Ni含量高達(dá)25.74%（干重）（濕重時(shí)為11.20%），樹(shù)葉中的含量為1.17%、樹(shù)

28、干皮中為2.45%、嫩枝(nn zh)樹(shù)皮中的含量為1.12%、果中為0.30%、木質(zhì)中為0.17%。 1977年Brooks等首次提出了超富集植物的概念，用來(lái)指植物干組織內(nèi)含Ni超過(guò)100010-6的植物。最初發(fā)現(xiàn)的超富集植物主要是富集Ni的植物。1983年Chaney提出了利用超富集植物清除土壤中的污染物質(zhì)的理念，1990年以后開(kāi)始引起公眾的興趣。 第43頁(yè)/共70頁(yè)第四十四頁(yè)，共71頁(yè)。第四章 土壤環(huán)境45世界上發(fā)現(xiàn)的超富集植物種類(lèi)第44頁(yè)/共70頁(yè)第四十五頁(yè)，共71頁(yè)。超富集砷的植物(zhw)蜈蚣蕨第45頁(yè)/共70頁(yè)第四十六頁(yè)，共71頁(yè)。第四章 土壤環(huán)境47植物揮發(fā)是指植物吸收土壤中揮

29、發(fā)性金屬(jnsh)并通過(guò)正常的呼吸與蒸騰作用將其揮發(fā)出去的過(guò)程。揮發(fā)性金屬(jnsh)主要是指汞和硒。 根際過(guò)濾是指利用植物的根系將污染物從流水(lishu)中去除(Chaney等，1997) 植物固定(gdng)是指通過(guò)植物根系的作用將污染物質(zhì)固定(gdng)在土壤中的過(guò)程。 第46頁(yè)/共70頁(yè)第四十七頁(yè)，共71頁(yè)。第四章 土壤環(huán)境48第47頁(yè)/共70頁(yè)第四十八頁(yè)，共71頁(yè)。第四章 土壤環(huán)境49 按中華人民共和國(guó)農(nóng)藥管理?xiàng)l例，農(nóng)藥是指用于防治、消滅或者控制危害農(nóng)業(yè)、按中華人民共和國(guó)農(nóng)藥管理?xiàng)l例，農(nóng)藥是指用于防治、消滅或者控制危害農(nóng)業(yè)、林業(yè)的病、蟲(chóng)、草和其它有害生物以及有目的地調(diào)節(jié)植物、昆蟲(chóng)

30、林業(yè)的病、蟲(chóng)、草和其它有害生物以及有目的地調(diào)節(jié)植物、昆蟲(chóng)(knchng)(knchng)生長(zhǎng)的化學(xué)合生長(zhǎng)的化學(xué)合成的或者來(lái)源于生物、其它天然物質(zhì)的一種物質(zhì)或者幾種物質(zhì)的混合物及其制劑。成的或者來(lái)源于生物、其它天然物質(zhì)的一種物質(zhì)或者幾種物質(zhì)的混合物及其制劑。農(nóng)藥(nngyo)概念第48頁(yè)/共70頁(yè)第四十九頁(yè)，共71頁(yè)。第四章 土壤環(huán)境50昆蟲(chóng)生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑（IGR）可干擾幼蟲(chóng)的發(fā)育(fy)，減少成蟲(chóng)產(chǎn)卵植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑是指所有用來(lái)調(diào)節(jié)植物生命過(guò)程的內(nèi)源植物生長(zhǎng)物質(zhì)。這些物質(zhì)能影響植物的大小、形態(tài)特征、開(kāi)花結(jié)果和產(chǎn)量，人們習(xí)慣上稱(chēng)這些物質(zhì)叫植物激素，把植物體內(nèi)產(chǎn)物叫內(nèi)源激素，把人工合成的叫外源激素。 第

31、49頁(yè)/共70頁(yè)第五十頁(yè)，共71頁(yè)。第四章 土壤環(huán)境51 n破壞了自然界的生態(tài)平衡：有機(jī)氯農(nóng)藥在殺死害蟲(chóng)的同時(shí)，對(duì)害蟲(chóng)的“天敵”及傳粉的益蟲(chóng)益鳥(niǎo)(ynio)也有傷害作用； n使害蟲(chóng)產(chǎn)生了抗藥性：長(zhǎng)期使用同類(lèi)型農(nóng)藥，導(dǎo)致農(nóng)藥量越來(lái)越大，成本越來(lái)越高；n農(nóng)藥在土壤中殘留，使土壤環(huán)境遭受污染； 在我國(guó)的一些地區(qū)，濫用農(nóng)藥已到了相當(dāng)嚴(yán)重的地步。目前，我國(guó)農(nóng)藥污染面積(min j)已達(dá)1.36億畝，僅1995-1996年間，就發(fā)生農(nóng)藥危害事件2000多起，經(jīng)濟(jì)損失近5億元。第50頁(yè)/共70頁(yè)第五十一頁(yè)，共71頁(yè)。農(nóng)藥散布對(duì)人畜的急性毒性對(duì)魚(yú)、益蟲(chóng)和其它生物的影響作物土壤水體大氣懸浮殘留水生生物殘留秸稈殘

32、留土壤殘留食品殘留生物吸收飼料堆肥慢性中毒農(nóng)農(nóng)藥藥對(duì)對(duì)環(huán)環(huán)境境要要素素和和人人體、體、生生物物(shngw)的的影影響響第51頁(yè)/共70頁(yè)第五十二頁(yè)，共71頁(yè)。第四章 土壤環(huán)境53氯二、主要的農(nóng)藥(nngyo)類(lèi)型第52頁(yè)/共70頁(yè)第五十三頁(yè)，共71頁(yè)。第四章 土壤環(huán)境54第53頁(yè)/共70頁(yè)第五十四頁(yè)，共71頁(yè)。第四章 土壤環(huán)境55含磷的有機(jī)(yuj)化合物，大部分是磷酸酯類(lèi)和酰胺類(lèi)化合物。2、有機(jī)磷農(nóng)藥(nngyo)主要(zhyo)品種：對(duì)硫磷（1605）、甲基對(duì)硫磷、敵敵畏、二甲硫吸磷、樂(lè)果、敵百蟲(chóng)、馬拉硫磷等。有劇毒性比較容易分解，在環(huán)境中殘留時(shí)間短具有烷基化作用，可能會(huì)引起動(dòng)物的致癌、

33、致突作用特點(diǎn)第54頁(yè)/共70頁(yè)第五十五頁(yè)，共71頁(yè)。第四章 土壤環(huán)境563.氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥(nngyo)主要(zhyo)產(chǎn)品：涕嚴(yán)威、滅蟲(chóng)威、克百威(呋喃丹)、嚴(yán)多威、西維因(甲萘威)、速滅威、混滅威、異丙威(葉蟬散) 等特點(diǎn)(tdin)： 在環(huán)境中易分解，屬于低殘留農(nóng)藥 在動(dòng)物體內(nèi)也能迅速分解第55頁(yè)/共70頁(yè)第五十六頁(yè)，共71頁(yè)。57常用的除草劑有2，4-D（2，4二氯苯氧基醋酸(c sun)）和2，4，5-T（2，4，5-三氯苯氧基醋酸(c sun)）及其脂類(lèi)，它們能除滅許多闊葉草，但對(duì)許多狹葉草無(wú)害。特點(diǎn)：在植物體內(nèi)不轉(zhuǎn)移，不傳導(dǎo)，對(duì)人、畜毒性不大，在環(huán)境中會(huì)被逐漸分解(fnji)。

34、可能有致畸作用在各類(lèi)農(nóng)藥(nngyo)中世界除草劑的生產(chǎn)量和銷(xiāo)售額都最高，產(chǎn)量為農(nóng)藥(nngyo)總產(chǎn)量的4548第56頁(yè)/共70頁(yè)第五十七頁(yè)，共71頁(yè)。第四章 土壤環(huán)境58 田間噴撒 農(nóng)藥拌種、浸種 隨大氣沉降(chnjing)、灌溉水和動(dòng)植物殘?bào)w而進(jìn)入土壤1.1.農(nóng)藥進(jìn)入土壤農(nóng)藥進(jìn)入土壤(trng)(trng)的主要途徑的主要途徑第57頁(yè)/共70頁(yè)第五十八頁(yè)，共71頁(yè)。第四章 土壤環(huán)境59n土壤膠體吸附(xf)n隨土壤水?dāng)U散遷移n揮發(fā)進(jìn)入大氣 2.農(nóng)藥(nngyo)在土壤中的遷移第58頁(yè)/共70頁(yè)第五十九頁(yè)，共71頁(yè)。第四章 土壤環(huán)境603.農(nóng)藥(nngyo)在土壤中的降解 光化學(xué)降解 碳

35、-碳鍵和碳-氫鍵斷裂化學(xué)降解 水解和氧化(ynghu)微生物降解第59頁(yè)/共70頁(yè)第六十頁(yè)，共71頁(yè)。第四章 土壤環(huán)境61影響(yngxing)農(nóng)藥在土壤中殘留的因素第60頁(yè)/共70頁(yè)第六十一頁(yè)，共71頁(yè)。62農(nóng)藥在土壤中的殘留常用兩種概念來(lái)表示：即半衰期和殘留量。 半衰期是指農(nóng)藥因降解等原因(yunyn)使其濃度減少一半所需要的時(shí)間；不同類(lèi)型的農(nóng)藥在土壤中殘留的時(shí)間（半衰期）有機(jī)氯農(nóng)藥 24年； 除草劑類(lèi) 0.10.4年； 有機(jī)磷 0.020.2年； 甲酸酯類(lèi) 0.020.2 年農(nóng)藥(nngyo)在土壤中的殘留第61頁(yè)/共70頁(yè)第六十二頁(yè)，共71頁(yè)。第四章 土壤環(huán)境63n殘留量是指還未被降解

36、而繼續(xù)(jx)存在于土壤中的農(nóng)藥，單位是mg/kg，殘留量R用下式計(jì)算： n R=c-kt n式中：c農(nóng)藥在土壤中的初始含量；n t農(nóng)藥在土壤中的衰減時(shí)間；n k常數(shù)。第62頁(yè)/共70頁(yè)第六十三頁(yè)，共71頁(yè)。第四章 土壤環(huán)境64第四節(jié)第四節(jié) 土壤污染土壤污染(t (t rn w rn)rn w rn)的防治的防治 控制和減少工業(yè)“三廢”排放量 加強(qiáng)污水灌溉區(qū)土壤的監(jiān)測(cè)和管理 合理施用化肥和農(nóng)藥 慎用垃圾肥和污泥肥料 增加土壤容量(rngling)和提高土壤凈化能力一、控制一、控制(kngzh)和消除土壤污染源和消除土壤污染源 第63頁(yè)/共70頁(yè)第六十四頁(yè)，共71頁(yè)。第四章 土壤環(huán)境65 施加抑制劑 控制土壤氧化-還原狀況 改變耕作制度 客土深翻 制定農(nóng)藥的容許殘留量 禁止和嚴(yán)格限制難降解農(nóng)藥的施用。 根據(jù)土壤營(yíng)養(yǎng)狀況，合理選用(xunyng)不同類(lèi)型的化學(xué)肥料 研制可降解地膜，回收費(fèi)舊地膜。 二、防治二、防治(fngzh)土壤污染的