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土壤污染与治理.ppt

花匠小妙招
2024-10-30 16:13

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1、土壤污染及其土壤污染及其防治防治程炳红程炳红 2005750201042005750201041、土壤总览土壤土壤是自然环境自然环境中各种因素相互作用的产物，是地理环境派生的自然体自然体。同时，它也是自然地理环境的一个组成要素组成要素。是结合无机界和有机界的纽带纽带，是联系其他要素的关键环节关键环节；或者说土壤土壤在整个自然环境中起着重要的作用；在整个自然环境中起着重要的作用；或者说土壤是有机界和无机土壤是有机界和无机界相互联系、相互作用的产物；界相互联系、相互作用的产物；或者说土壤是自然环境中物质循土壤是自然环境中物质循环和能量转换的主要环节和活跃的场所环和能量转换的主要环节和活跃的场所

2、（1 1）为陆生植物：营养物质、立地条件；（2）为河水、海水：盐份等物质；（3）形成沉积物、沉积矿床；（4）与大气圈进行热量和物质交换。所以说土壤在自然地理环境中起着重要作用土壤在自然地理环境中起着重要作用.1、1土壤的组成与性质土壤的组成与性质土壤的矿物质和有机质土壤的矿物质和有机质土壤的水分与空气土壤的水分与空气土壤的吸附与酸碱性土壤的吸附与酸碱性土壤的氧化还原性与生物体系土壤的氧化还原性与生物体系1.2土壤的背景值和环境容量土壤的背景值和环境容量z背景背景值的概念：未受或者少受人的概念：未受或者少受人类活活动影影响的响的环境本身的化学元素境本身的化学元素组成及其含量成及其含量z背景

3、背景值的的应用：制定用：制定环境境质量量标准的依据、准的依据、农业生生产上的上的应用、用、维护人人类健康方面的健康方面的应用用z土壤土壤环境容量土壤境容量土壤环境境单元所容元所容许承承纳的的污染物染物质的最大数量或的最大数量或负荷量荷量2.土壤环境的污染与净化土壤环境的污染与净化z土壤土壤污染的概念染的概念z土壤土壤环境的自境的自净作用作用z土壤土壤污染物及染物及污染源染源2.12.1土壤污染的定义土壤污染的定义z指指进入土壤的入土壤的污染物超染物超过土壤的自土壤的自净能能力，而且力，而且对土壤、植物和土壤、植物和动物造成物造成损害害的状况。的状况。物理净化物理净化机械阻留、吸附、淋溶、稀释、

4、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2.2土壤自净作用土壤自净作用z污染物：有机染物：有机污染物、无机染物、无机污染物染物z污染染源源：工工业污染染源源、农业污染染源源、生物生物污

5、染源染源2.3土壤污染物及污染源土壤污染物及污染源土壤的土壤的污染有染有许多渠道，多渠道，污染物的染物的类型型也也较多。但比多。但比较突出和典型的是重金属突出和典型的是重金属污染。重金属元素，如汞、染。重金属元素，如汞、镉、铜、锌、铬、镍、砷等，主要是通、砷等，主要是通过工工业废水灌水灌溉和施用被和施用被污染的底泥而染的底泥而进入土壤中的。入土壤中的。这些重金属些重金属污染物的特点是不易被分解，染物的特点是不易被分解，因此在土壤中不断地富集。因此在土壤中不断地富集。3.土壤重金属污染土壤重金属污染3.1土壤重金属污染的特点土壤重金属污染的特点z形形态多多变z金属有机金属有机态毒性大于无机毒性大

6、于无机态z价价态不同毒性不同不同毒性不同z金属金属羰基化合物常基化合物常剧毒毒z迁移化形式多迁移化形式多z物理化学行物理化学行为多具可逆性，属于多具可逆性，属于缓冲型冲型污染染z产生毒性效生毒性效应的的浓度范度范围低低z微生物不能降解，反而会毒害微生物或者使之有机化，增微生物不能降解，反而会毒害微生物或者使之有机化，增强毒性毒性z对人体的毒性是人体的毒性是积累性的累性的3.2重金属在土壤和植物体系中的迁移重金属在土壤和植物体系中的迁移z重金属的土壤化学行重金属的土壤化学行为：土壤氧化：土壤氧化-还原条原条件与重金属的迁移件与重金属的迁移转化化、土壤酸碱度与重金、土壤酸碱度与重金属迁移属迁移转化

7、化、土壤胶体的吸附作用与重金属、土壤胶体的吸附作用与重金属迁移迁移转化化、土壤中重金属的、土壤中重金属的络合螯合作用合螯合作用、土壤微生物、土壤微生物对重金属的固定和活化重金属的固定和活化、土壤、土壤根根际的富集和降毒的富集和降毒（根（根际氧化氧化还原屏障形成原屏障形成、根、根际pH屏障形成屏障形成、根系分泌物的、根系分泌物的络合作合作用用）、）、3.3主要的重金属污染主要的重金属污染土壤重金属污染物主要有汞、镉、铅、铜、铬、砷、镍、铁、锰、锌等，砷虽不属于重金属，但因其行为与来源以及危害都与重金属相似，故通常列入重金属类进行讨论。就对植物的需要而言，可分为两类：一类是植物生长发育不需要的元素

8、，而对人体健康危害比较明显，如镉、汞、铅等；另一类是植物正常生长发育所需元素，且对人体又有一定生理功能，如铜、锌等，但过多会发生污染，妨碍植物生长发育。汞：土壤的汞污染主要来自于污染灌溉、燃煤、汞冶炼厂和汞制剂厂（仪表、电气、氯碱工业）的排放。含汞颜料的应用、用汞做原料的工厂、含汞农药的施用等也是重要的汞污染源。土壤中汞的存在形态有无机态与有机态，并在一定的条件下互相转化。无机汞有g4、g（）2、g2、g，它们因溶解度低，在土壤中迁移转化能力很弱，但在土壤微生物作用下，汞可向甲基化方向转化。在好氧条件下主要形成脂溶性的甲基汞，可被微生物吸收、积累，而转入食物链造成对人体的危害；在厌氧条件下，主

9、要形成二甲基汞，在微酸性环境下，二甲基汞可转化为甲基汞。汞对植物的危害因作物的种类和生育而异。汞在一定浓度下使作物减产，在较高浓度下甚至使作物死亡。镉主要来源于镉矿、镉冶炼厂。因镉与锌同族，常与锌共生，所以冶炼锌的排放物中必有n、d，它们挥发性强，以污染源为中心可波及数千米远。镉工业废水灌溉农田也是镉污染的重要来源。土壤中镉的存在形态也很多，大致可分为水溶性镉和非水溶性镉两大类。镉对农业最大的威胁是产生“镉米”、“镉菜”，进入人体后使人得骨痛病。另外，镉会损伤肾小管，出现糖尿病，还有镉引起血压升高，出现心血管病，甚至还有致癌、致畸的报道。镉镉铅铅 z铅是土壤污染较普遍的元素。污染源主要来自汽

10、油里添加抗爆剂烷基铅，随汽油燃烧后的尾气而积存公路两侧百米范围内的土壤中，另外，铅字印刷厂、铅冶炼厂、铅采矿场等也是重要的污染源，随着我国乡镇企业的发展，“三废”中的铅已大量进入农田。z进入土壤中的铅在土壤中易与有机物结合，极不易溶解，土壤铅大多发现在表土层，表土铅在土壤中几乎不向下移动。z铅对植物的危害表现为叶绿素下降，阻碍植物的呼吸及光合作用。谷类作物吸铅量较大，但多数集中在根部，茎秆次之，籽实中较少。因此铅污染的土壤所生产的禾谷类茎秆不宜作饲料。z铅对动物的危害则是累积中毒。人体中铅能与多种酶结合从而干扰有机体多方面的生理活动，导致对全身器官产生危害。污染源主要是电镀、制革废水、铬渣等。

11、铬在土壤中主要有两种价态：r6+和r3+。两种价态的行为极为不同，前者活性低而毒性高，后者恰恰相反。r3+主要存在于土壤与沉积物中，r6+主要存在于水中，但易被e2+和有机物等还原。植物吸收铬约留在根部。据研究，低浓度的r6+能提高植物体内酶活性与葡萄糖含量，高浓度时则阻碍水分和营养向上部输送，并破坏代谢作用。铬对人体与动物也是有利有弊。人体中含铬过低会产生食欲减退症状。但饮水中超标倍时，会发生口角糜烂、腹泻、消化紊乱等症状。铬铬 z土壤砷污染主要来自大气降尘与含砷农药。燃煤是大气中砷的主要污染源。土壤中砷大部分为胶体吸收或和有机物络合螯合或和磷一样与土壤中铁、铝、钙离子相结合，形成难溶化合物

12、，或与铁、铝等氢氧化物发生共沉淀。和值影响土壤对砷的吸附。值高土壤砷吸附量减少而水溶性砷增加；土壤的氧化条件下，大部是砷酸，砷酸易被胶体吸附，而增加土壤固砷量。随降低，砷酸转化为亚砷酸，可促进砷的可溶性，增加砷害。z砷对植物危害的最初症状是叶片卷曲枯萎，进一步是根系发育受阻，最后是植物根、茎、叶全部枯死。砷对人体危害很大，它能使红血球溶解，破坏正常生理功能，甚至致癌等。砷砷 4.1我国重金属污染的现状我国重金属污染的现状我国+个省（市）城郊、污水灌溉区、工矿等经济发展较快地区的320个重点污染区中，污染超标的大田农作物种植面积为60.6万hm2,占监测调查总面积的20%；其中重金属含量超标的农

13、产品产量与面积约占污染物超标农产品总量与总面积的80%以上，尤其是pb、Cr、Hg、Cu及其复合污染最为突出。据陈同斌、万洪富的资料，目前我国重金属污染的耕地面积近2000 万亩，约占总耕地面积的五分之一!4.土壤重金属污染的调控与修复土壤重金属污染的调控与修复4.2污染土壤的修复技术污染土壤的修复技术z调整农业种植结构调整农业种植结构z不同种类的植物遗传学、形态学不同种类的植物遗传学、形态学和解剖学特征或离子运输机制的和解剖学特征或离子运输机制的生理学特性不同，对生理学特性不同，对pb、Cr、Hg、Cu等污染元素的吸收效应等污染元素的吸收效应存在一定的差异。根据不同作物存在一定的差异。根据不

14、同作物对重金属元素的吸收效应的特点，对重金属元素的吸收效应的特点，针对土壤重金属污染程度的不同，针对土壤重金属污染程度的不同，有区别、有选择地种植作物，有有区别、有选择地种植作物，有利于降低土壤重金属对农产品的利于降低土壤重金属对农产品的污染，使受污染的农田得到合理污染，使受污染的农田得到合理的开发利用。的开发利用。生物修复技术z重金属污染的特殊性在于它不能重金属污染的特殊性在于它不能被土壤微生物降解而从环境中彻被土壤微生物降解而从环境中彻底消除，使得治理环境底消除，使得治理环境重金属污染成为一项困难的工重金属污染成为一项困难的工作。近年来，利用植物修复技术作。近年来，利用植物修复技术对重金属

15、所造成的环境污染进行对重金属所造成的环境污染进行治理，以其更治理，以其更廉价、更易实施廉价、更易实施及更易为公众所及更易为公众所接受而成为关接受而成为关注的热点注的热点通过添加改良剂改变土壤性质，从而改善植物生长条件，实现污染土壤的修复是一个可行的途径。玉米苗期盆栽试验，施入有机肥后土壤中有效态Cd、Zn含量明显降低。水溶态Cd 随石灰用量的增加而急剧减少施用石灰是抑制Cd污染土壤上植株吸收Cd$的有效措施。当前的研究重点近期国内的研究重点是土壤重金属之间及其与土壤养分元素之间的交互作用对不同作物的生物效应，在实验室内进行的生物毒性试验。重金属复合污染的敏感指标是目前的研究热点，其中对植物生

16、理毒性指标的研究主要涉及植物种子萌发、根生长和酶活性。改良剂法改良剂法5、土壤农药污染与防治土壤农药污染与防治z农药的使用概况：农药是重要的农业生产资料，在控制有害生物的危害，保护农业生产的安全等方面发挥了重要的作用。化学农药是消灭人类和植物病虫害的有效药物，对农林牧业的增产、保收和保存，以及人类传染疾病的预防和控制等方面起了非常大的作用。迄今农药的品种已发展到上千种，农药的使用量也急剧增加，成为决定现代化农业生产效率和提高收获量的重要因素。同时，随着日益增加的化学农药通过生产、运输、储存、使用、废弃等不同环节大量进入环境和生态系统，因而产生了一些不良后果。5.1农药对环境的污染农药对环境的污染（1）有机）有机氯农药不不仅对害虫有害虫有杀伤毒害作用，同毒害作用，同时对害虫的害虫的“天天敌”及及传粉昆虫等益虫益粉昆虫等益虫益鸟也有也有杀伤作用，因而破坏了自然界的生作用，因而破坏了自然界的生态平衡。平衡。（2）长期使用同期使用同类型型农药，使害虫，使害虫产生了抗生了抗药性，因而增加了性，因而增加了农药的使用的使用量和防治次数，也大大增加了防治量和防治次数，也大大增加了防治费用和成本。用和