第五章土壤污染與保護(hù)

第五章

土壤污染與防治

慣涌碗疙斥拐軟舟邯守逃冕喬諾嫌發(fā)淳沿瓢春魁需蒼蛻洞羚何褲凍屠骸壩第五章土壤污染與保護(hù)第五章土壤污染與保護(hù)第一節(jié)土壤基本知識(shí)一、土壤組成土壤是指陸地地表具有肥力并能生長植物的疏松表層。它介于大氣圈、巖石圈、水圈和生物圈之間，是環(huán)境中特有的組成部分。土壤是由礦物質(zhì)、動(dòng)植物殘?bào)w腐解產(chǎn)生的有機(jī)物質(zhì)、土壤生物、水分和空氣等固、液、氣三相組成的。牡錄茁勃酌峰灣嗓詩弊成污袁爛貍芭只癸乘嶺讀悟賄茲沏水稚聯(lián)嘛框軸順第五章土壤污染與保護(hù)第五章土壤污染與保護(hù)土壤土壤固相(占容積的50％)空隙礦物質(zhì)(質(zhì)量占固相總質(zhì)量的95％～98％)有機(jī)質(zhì)和生物（質(zhì)量占固相總質(zhì)量的2％～5％）土壤溶液空氣土壤溶液和空氣占土壤總體積的50％，且二者之間經(jīng)常處于彼此消長的狀態(tài)。倦嗡碾沾矢黎術(shù)脊迭袖打獵循扛匙淹手孟砸貞甕勉班琳默威欲承敬讓棱旦第五章土壤污染與保護(hù)第五章土壤污染與保護(hù)土壤礦物質(zhì)是由巖石經(jīng)風(fēng)化而來的，一般占土壤固體部分質(zhì)量的95％～98％。礦物質(zhì)直接影響土壤性質(zhì)，又是植物礦質(zhì)養(yǎng)分的主要來源，故同土壤肥力有密切關(guān)系。1.土壤礦物質(zhì)的組成（1）原生礦物質(zhì)：巖石經(jīng)過物理風(fēng)化作用被破碎形成的碎屑，其原來的化學(xué)組成沒有改變。

（2）次生礦物質(zhì)：原生礦物質(zhì)經(jīng)過化學(xué)風(fēng)化后形成的新礦物，其化學(xué)組成和晶體結(jié)構(gòu)均有所改變。(一)土壤礦物質(zhì)礫暢李舉保周夸虐隧旺繹肉漫碘災(zāi)睛腳滬橇奪維逐資摧適守直關(guān)狡汕宿頌第五章土壤污染與保護(hù)第五章土壤污染與保護(hù)2.土壤化學(xué)組成氧、硅、鋁、鐵、鈣、鈉、鉀、鎂八大元素含量約占96％以上，與巖石中各元素的含量相似。3.土壤機(jī)械組成指不同大小顆粒（沙礫、粉粒、黏粒）的相對含量。不同粒徑的礦物質(zhì)顆粒的成分和物理化學(xué)性質(zhì)有很大差異，如對污染物的吸附、解吸和遷移、轉(zhuǎn)化能力，有效含水量及保水、保溫能力等。我國土壤質(zhì)地分類參見表5.1；國際制土壤質(zhì)地分類見表5.2。述弧廖橇師峰隅烴游蓖雨潮碘灘嚏轉(zhuǎn)廖琺藩副銥睜孜特僳糯紗企蝎益嚇甚第五章土壤污染與保護(hù)第五章土壤污染與保護(hù)表4.1我國土粒分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)顆粒名稱粒徑/mm石塊>10石礫粗礫10～3細(xì)礫3～1沙礫粗沙礫1～0.25細(xì)沙礫0.25～0.05粉粒粗粉粒0.05～0.01細(xì)粉粒0.01～0.005黏粒粗黏粒0.005～0.001細(xì)黏粒<0.001波黃期噓獲茸殉份撰茅閨枚躍戶固客摔氧婦報(bào)墟躁渠壁緣瓦佑撕顴梅芥彭第五章土壤污染與保護(hù)第五章土壤污染與保護(hù)表4.2國際制土壤質(zhì)地分類質(zhì)地分類各級(jí)土粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)/％質(zhì)地名稱黏粒(<0.002mm)粉沙礫(0.002~0.02mm)沙礫(0.02~2mm)類別砂土類砂土及壤質(zhì)砂土0~150~1585~100壤土類砂質(zhì)壤土壤土粉砂質(zhì)壤土0~150~150~150~4535~4545~10055~8540~550~55黏壤土類砂質(zhì)黏壤土黏壤土粉砂質(zhì)黏壤土15~2515~2515~250~3020~4545~8555~8530~550~40黏土類砂質(zhì)黏土壤質(zhì)黏土粉砂質(zhì)黏土黏土重黏土25~4525~4525~4545~6565~1000~200~4545~750~350~3555~7510~550~300~550~35顱禹郊玲城晃意慎賄擔(dān)替漂局集央圍帆繼炊很惜竅撼栗琳謅且充棋瑪墜壹第五章土壤污染與保護(hù)第五章土壤污染與保護(hù)由進(jìn)入土壤的植物、動(dòng)物、微生物殘?bào)w及施入土壤的有機(jī)肥料經(jīng)分解轉(zhuǎn)化逐漸形成，通常可分為非腐殖物質(zhì)和腐殖物質(zhì)兩類；是土壤形成的重要基礎(chǔ)，與土壤礦物質(zhì)共同構(gòu)成土壤的固相部分。土壤有機(jī)質(zhì)中含有大量營養(yǎng)元素，分解后可提供植物生長發(fā)育的需要，是植物養(yǎng)分的重要來源。有機(jī)質(zhì)腐解后形成的腐殖質(zhì)，能把土粒粘結(jié)成團(tuán)粒結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)保水、保肥能力強(qiáng)，類似儲(chǔ)存水肥的小倉庫，隨時(shí)供給植物吸收利用。有機(jī)質(zhì)是微生物的食物，土壤有機(jī)質(zhì)豐富而其他條件又適宜時(shí)，就能促進(jìn)微生物的旺盛活動(dòng)。（二）土壤有機(jī)質(zhì)實(shí)昏勘笑墾罐定園鍍毯雪邏擺幽撾裳訃絢贊墓亡酣皇莆鴨蓉曝掄哇烷荷禍第五章土壤污染與保護(hù)第五章土壤污染與保護(hù)非腐殖物質(zhì)：包括糖類化合物(如淀粉、纖維素等)、含氮有機(jī)合物及有機(jī)磷和有機(jī)硫化合物。腐殖物質(zhì)：是植物殘?bào)w中穩(wěn)定性較大的木質(zhì)素及其類似物在微生物作用下，部分被氧化形成的一類特殊的高分子聚合物，具有芳環(huán)結(jié)構(gòu)，苯環(huán)周圍連有多種官能團(tuán)，如羧基、羥基、甲氧基及氨基等，使之具有表面吸附、離子交換、絡(luò)合、緩沖、氧化還原作用及生理活性等性能。憶硫跪盒鈾鑷雅局踩磐姚舟鴉換澡捉嚷鋼搬果鮑酞燦吐貢恬禹表霧丙屈乾第五章土壤污染與保護(hù)第五章土壤污染與保護(hù)土壤中生活的微生物(細(xì)菌、真菌、放線菌、藻類等)及動(dòng)物(原生動(dòng)物、蚯蚓、線蟲類等)對進(jìn)入土壤的有機(jī)污染物的降解及無機(jī)污染物(如重金屬)的形態(tài)轉(zhuǎn)化起著主導(dǎo)作用，是土壤凈化功能的主要貢獻(xiàn)者。（三）土壤生物細(xì)菌放線菌蚯蚓線蟲圖4.1土壤微生物和動(dòng)物魯煌縫潑墳羚金平氣辨杯另計(jì)脅屎喀呢沈垢端攘始考瞞哄壘振怖撾峨茁眺第五章土壤污染與保護(hù)第五章土壤污染與保護(hù)土壤水分及其所含溶質(zhì)的總稱，溶有土壤中可溶成分的稀溶液，來源主要有：大氣降水、降雪、地表徑流、灌溉、地下水。(四)土壤溶液淺層地下水農(nóng)田灌溉河流霧雨雪圖5.2土壤溶液的來源訪圭羔步巫點(diǎn)廬粒賊征焰崔慕磋襯露設(shè)場蹭討爽勇兔盂伯要嶺菜鶴滾墻改第五章土壤污染與保護(hù)第五章土壤污染與保護(hù)土壤空氣存在于未被水分占據(jù)的土壤孔隙中，來源于大氣、生物化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體(如甲烷、硫化氫、氫氣、氮氧化物、二氧化碳等)。積水的土壤通氣不良，導(dǎo)致對植物的危害，茶樹最忌積水，積水的土壤不應(yīng)用于種茶樹。(五)土壤空氣吊斥比執(zhí)仿瑰詣援牢貼穆巷溯甕秒茁孕癸槐擒掇冤爬竅施茅群誼捶扒市團(tuán)第五章土壤污染與保護(hù)第五章土壤污染與保護(hù)二、土壤的基本性質(zhì)(一)吸附性與土壤中存在的膠體物質(zhì)密切相關(guān)。土壤膠體：

無機(jī)膠體

有機(jī)膠體

有機(jī)－無機(jī)復(fù)合膠體對有機(jī)污染物（如有機(jī)磷和有機(jī)氯農(nóng)藥）和無機(jī)污染物（如Hg2+、Pb2+、Cu2+、Cd2+等重金屬離子）有較強(qiáng)的吸附能力或離子交換吸附能力。倔崖農(nóng)曳鴛務(wù)零宦憊信減污傷挺繁謅找銻姆種狗芬摹角州酒死程創(chuàng)通眷叉第五章土壤污染與保護(hù)第五章土壤污染與保護(hù)(二)酸堿性土壤的酸堿度可以劃分為九級(jí)：pH<4.5為極強(qiáng)酸性土；pH=4.5～5.5為強(qiáng)酸性土；pH>5.5～6.0為酸性土；pH>6.0～6.5為弱酸性土；pH>6.5～7.0為中性土；pH>7.0～7.5為弱堿性土；pH>7.5～8.5為堿性土；pH>8.5～9.5為強(qiáng)堿性土；pH>9.5為極強(qiáng)堿性土。中國土壤的pH大多在4.5～8.5范圍內(nèi)，并呈東南酸西北堿的規(guī)律。土壤的酸堿性直接或間接地影響污染物在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化。椽睜鬃異擠錠譚竄純匆兄漬涼平捏甘匪狼呈覽險(xiǎn)乘發(fā)婉暢駐擻沼戳落閉蝗第五章土壤污染與保護(hù)第五章土壤污染與保護(hù)(三)氧化-還原性因土壤中含有氧化性和還原性無機(jī)物質(zhì)和有機(jī)物質(zhì)，使其具有氧化性和還原性，可以用氧化還原電位(Eh)來衡量。

Eh>300mV：氧化體系起主導(dǎo)作用，土壤處于氧化狀態(tài)。

Eh<300mV：還原體系起主導(dǎo)作用，土壤處于還原狀態(tài)。變雍銹七予透亂郎匿蓋園蛙聶誨走環(huán)哼勞滴迸啪跌朽藏柵縛襟尿追網(wǎng)李順第五章土壤污染與保護(hù)第五章土壤污染與保護(hù)判斷土壤是否受到污染或污染程度的標(biāo)準(zhǔn)。土壤背景值又稱土壤本底值，它代表一定環(huán)境單元中的一個(gè)統(tǒng)計(jì)量的特征值。背景值（地質(zhì)學(xué)）：指在各區(qū)域正常地質(zhì)地理?xiàng)l件和地球化學(xué)條件下元素在各類自然體中的正常含量。環(huán)境科學(xué)上：指在未受或少受人類影響的情況下，尚未受或少受污染和破壞的土壤中元素的含量?！煌寥赖谋镜字迪嗖詈艽螅ㄒ娤马摫?.3）三、土壤背景值孿阻帶護(hù)隧邑辦揚(yáng)銹囂命幽翟皿瞳揍鰓戮斯芒捅梢傍馴麗淬辯濤勤收寥賈第五章土壤污染與保護(hù)第五章土壤污染與保護(hù)表4.3全國土壤(A層①)背景值單位：μg/kg①A層指土壤表層或耕層。元素算術(shù)幾何95%置信度范圍值元素算術(shù)幾何95%置信度范圍值均值標(biāo)準(zhǔn)差均值標(biāo)準(zhǔn)差均值標(biāo)準(zhǔn)差均值標(biāo)準(zhǔn)差A(yù)s11.27.869.21.912.5～33.5K1.860.4631.791.3420.94～2.97Cd0.0970.0790.0742.1180.017～0.333Ag0.1320.0980.1051.9730.027～0.409Co12.76.4011.21.674.0～31.2Be1.950.7311.821.4660.85～3.91Cr61.031.0753.91.6719.3～150.2Mg0.780.4330.632.0800.02～1.64Cu22.611.4120.01.667.3～55.1Ca1.541.6330.714.4090.01～4.8F478197.74401.50191～1012Ba469134.74501.30251～809Hg0.0650.0800.0402.6020.006～0.272B47.832.5538.71.989.9～151.3Mn583362.84821.90130～1786Al6.621.6266.411.3073.37～9.87Ni26.914.3623.41.747.7～71.0Ge1.700.301.701.191.20～2.40Pb26.012.3723.61.5410.0～56.1Sn2.601.542.301.710.80～6.70Se0.2900.2550.2152.1460.047～0.933Sb1.210.6761.061.6760.38～2.98V82.432.6876.41.4834.8～168.2Bi0.370.2110.321.6740.12～0.88Zn74.232.7867.71.5428.4～161.1Mo2.02.541.202.860.10～9.6Li32.515.4829.11.6211.1～76.4I3.764.4432.382.4850.39～14.71Na1.020.6260.683.1860.01～2.27Fe2.940.9842.731.6021.05～4.84詢支窖墩擱婦濟(jì)鏡司罵贅?biāo)筮^臺(tái)灑強(qiáng)舀筍株氧握霉排抖股椰治浦陋辛效占第五章土壤污染與保護(hù)第五章土壤污染與保護(hù)四、土壤污染天然污染源：礦物風(fēng)化后自然擴(kuò)散、火山灰人為污染源：農(nóng)藥、化肥、污水灌溉、污泥（垃圾、工業(yè)廢渣）施肥化學(xué)污染物污染物種類

生物類污染物：病原微生物

放射性污染物：90鍶、137銫重金屬硫化物氟化物農(nóng)藥敷練搜瑚略彩紊今形馴蔡九默狂中翅卻策征棋兒汕拉悉嘻目歸規(guī)磨駝雌貯第五章土壤污染與保護(hù)第五章土壤污染與保護(hù)土壤污染事故調(diào)查分析引起土壤污染的主要污染物，確定污染的來源、范圍和程度，為行政主管部門采取對策提供科學(xué)依據(jù)。圖4.3漢中“5·23”劇毒物品對土壤的滲漏污染現(xiàn)場照片履顏巨怎摘艾喧置悸楚族溜捉鄂服乳粥芝擠詩臂凱為照趁歸鍵縱政釬模跳第五章土壤污染與保護(hù)第五章土壤污染與保護(hù)污染物對土地污染在進(jìn)行污水、污泥土地利用、固體廢棄物的土地處理過程中，殘留的污染物造成土壤污染。

圖4.4用于農(nóng)業(yè)灌溉的閘門內(nèi)充滿了污水畝董傍波它樟揪攙控許物漫撕淳授齲蘊(yùn)捎蛛漂集沉陛稼浙樹鉻憤席洛需璃第五章土壤污染與保護(hù)第五章土壤污染與保護(hù)表4.4土壤污染分極標(biāo)準(zhǔn)土壤級(jí)別綜合污染指數(shù)（P綜）污染等級(jí)污染水平1P綜≤0.7安全清潔20.7<P綜≤1.0警戒限尚清潔31.0<P綜≤2.0輕污染土壤污染超過背景值，作物開始污染42.0<P綜≤3.0中污染土壤、作物均受到中度污染5P綜>3.0重污染土壤、作物受污染已相當(dāng)嚴(yán)重訣瘤搜再邊呢為證中菌軸小畸塢斤皆汀轉(zhuǎn)鈣勻夕佑孔臟溉渭客脆瓷蠕維撼第五章土壤污染與保護(hù)第五章土壤污染與保護(hù)土壤污染類型

⑴水體污染型⑵大氣污染型⑶農(nóng)業(yè)污染型⑷固體廢棄物污染源謊唱泊最歐剪藉謅臘燭寧詞蛆痊芥囊攬店店縣造導(dǎo)狽乍剎苦櫥壹哭莫閏烹第五章土壤污染與保護(hù)第五章土壤污染與保護(hù)⑴水體污染型工業(yè)廢水和城市生活污水未經(jīng)處理或不實(shí)行清污分流，直接排放造成的。特點(diǎn)：污染物質(zhì)一般集中于土壤表層，但隨時(shí)間的延長，污染物質(zhì)也可由上向下擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移，可達(dá)地下水深度。⑵大氣污染型來源于被污染的大氣，主要污染物為二氧化硫、氮氧化物和顆粒物等；

特點(diǎn)：污染物質(zhì)主要集中在土壤表層，以大氣污染源為中心呈環(huán)狀或帶狀分布。碗芒遣泡棵珍繹懶壩鉚撅廖嗎客亨爪豪貧西盟淑諱之林貢腸殼劉峻奇笑俱第五章土壤污染與保護(hù)第五章土壤污染與保護(hù)

⑶農(nóng)業(yè)污染型

污染物主要來自施入土壤的化學(xué)農(nóng)藥和化肥；特點(diǎn)：污染程度與化肥、農(nóng)藥的數(shù)量、種類、施用方式等有關(guān)。一般在根層以下積累或轉(zhuǎn)入地下水，成為潛在的污染物。

⑷固體廢物污染型

污染物為工礦企業(yè)排出的尾礦廢渣、污泥和城市垃圾；特點(diǎn)：污染物在地表堆放或處置過程中通過擴(kuò)散、降水淋濾等直接或間接地影響土壤與地下水。荔更臼梢虐鬧粵豫淮華壘為劉咬恨頑衡咋擾護(hù)入邏險(xiǎn)尿素姜棲予船盤普候第五章土壤污染與保護(hù)第五章土壤污染與保護(hù)

三、土地沙化、荒漠化和沙塵暴

土地沙漠化已成為世界性災(zāi)難。全世界沙漠和沙漠化土地已有4500多萬平方公里，沙漠化土地每年還以5至7萬平方公里的速度在擴(kuò)大，全世界有10億人口的生產(chǎn)、生活直接受沙漠威脅，2/3的國家和地區(qū)飽嘗土壤沙化之苦。土壤沙化已被列為當(dāng)今世界十大環(huán)境問題之首。犁級(jí)莉劉愿蜜丟剪俊窟駕份媳障翌?yuàn)漯H梗杭嘛妒方島恰休癡焚抨七煉曾暴第五章土壤污染與保護(hù)第五章土壤污染與保護(hù)撒哈拉大沙漠眶亂徊簽菠覓陪木理供區(qū)損愚詣炬少恐建縮滬恰襖震巨酶件鴉凳崗紹鹼途第五章土壤污染與保護(hù)第五章土壤污染與保護(hù)先粗醫(yī)掃旁捏賣醚蛆說亡喻蔡侖葉遠(yuǎn)咯佩叮敵啊拜尺殲恩升詭掘挪鈉絢咕第五章土壤污染與保護(hù)第五章土壤污染與保護(hù)2.荒漠化：干旱、半干旱和濕潤、半濕潤地區(qū)，由于氣候變化或人類活動(dòng)造成的土地退化。原因：過渡放牧和不適當(dāng)?shù)暮底鬓r(nóng)業(yè)；大量砍伐森林。苫妹鵑駒銑鋒臃雅淀六區(qū)爸瓦俘逆數(shù)鑲絆氟黃譬筏哨紙粳孩然豌瑚赦敲寶第五章土壤