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土壤污染與防治 一土壤的結(jié)構(gòu)及相關(guān)概念二土壤的污染物的來源及危害五土壤污染的防治 主要內(nèi)容 土壤結(jié)構(gòu)及相關(guān)概念 1土壤的組成 土壤是由固體 液體和氣體三相共同組成的多相體系 具有疏松的結(jié)構(gòu) 土壤的組成 土壤礦物質(zhì) 土壤有機(jī)質(zhì) 土壤中含碳有機(jī)化合物的總稱 占固相總重量的10 以下 分為非腐殖物質(zhì)和腐殖質(zhì)兩大類 土壤水分 土壤溶液 土壤中的空氣 主要成分都是N2 O2和CO2 與空氣比較 土壤空氣中 CO2含量比大氣中高得多 O2的含量低于大氣 水蒸氣的含量比大氣中高得多 還含有少量還原性氣體 原生礦物質(zhì) 各種巖石受到程度不同的物理風(fēng)化而未經(jīng)化學(xué)風(fēng)化的碎屑物 四類 硅酸鹽類礦物 氧化物類礦物 硫化物類礦物和磷酸鹽類礦物 次生礦物質(zhì) 由原生礦物經(jīng)化學(xué)風(fēng)化后形成的新礦物 三類 簡單鹽類 三氧化物類和次生鋁硅酸鹽類 巖石化學(xué)風(fēng)化 氧化 水解和酸性水解 土壤的背景值和環(huán)境容量 背景值的概念 未受或者少受人類活動影響的環(huán)境本身的化學(xué)元素組成及其含量背景值的應(yīng)用 制定環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù) 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用 維護(hù)人類健康方面的應(yīng)用土壤環(huán)境容量 土壤環(huán)境單元所容許承納的污染物質(zhì)的最大數(shù)量或負(fù)荷量 2 土壤的相關(guān)概念 土壤污染就是人類的生產(chǎn)和生活活動向環(huán)境中排放的三廢物質(zhì)通過大氣 水體和生物間接地進(jìn)入土壤 其數(shù)量超過了土壤的承受能力時 就會破壞土壤生態(tài)系統(tǒng)的平衡 引起土壤的成分 結(jié)構(gòu)和功能的變化 土壤的污染的來源及危害 工業(yè)和城市的廢水 固體廢物 農(nóng)藥和化肥 牲畜排泄物 生物殘體 大氣沉降物 1土壤污染來源 農(nóng)藥 石油 多環(huán)芳烴 多氯聯(lián)苯 酚 硝酸鹽 硫酸鹽氯化物 可溶性碳酸鹽 汞 鎘 鉛 銅 砷 鉻 鋅 城市垃圾和工業(yè)廢渣 病原體 90Sr 137Cs 235U 2主要污染物 導(dǎo)致嚴(yán)重的直接經(jīng)濟(jì)損失 農(nóng)作物的污染 減產(chǎn) 生物品質(zhì)不斷下降危害人體健康導(dǎo)致其他環(huán)境問題 土壤污染的危害 傳播傷寒 副傷寒 痢疾 病毒性肝炎等傳染病有毒化學(xué)物間接影響人體健康放射性物質(zhì)通過放射性衰變 產(chǎn)生a 射線散發(fā)出惡臭 污染空氣 土壤污染的危害 漫話 土壤污染對地下水體的污染 主要的土壤污染 土壤的污染有許多渠道 污染物的類型也較多 但比較突出和典型的是重金屬污染 重金屬元素 如汞 鎘 銅 鋅 鉻 鎳 砷等 主要是通過工業(yè)廢水灌溉和施用被污染的底泥而進(jìn)入土壤中的 這些重金屬污染物的特點(diǎn)是不易被分解 因此在土壤中不斷地富集 1土壤重金屬污染 土壤重金屬污染的特點(diǎn) 形態(tài)多變金屬有機(jī)態(tài)毒性大于無機(jī)態(tài)價態(tài)不同毒性不同金屬羰基化合物常劇毒遷移化形式多物理化學(xué)行為多具可逆性 屬于緩沖型污染產(chǎn)生毒性效應(yīng)的濃度范圍低微生物不能降解 反而會毒害微生物或者使之有機(jī)化 增強(qiáng)毒性對人體的毒性是積累性的 重金屬污染 幾種主要重金屬在土壤中的危害 一 鎘 cadmium 金屬鎘無毒性 但鎘的化合物毒性極大 而且屬于積蓄型 引起慢性中毒的潛伏期可達(dá)10 30年之久 土壤中的鎘有水溶性 離子態(tài)和絡(luò)合態(tài) 及非水溶性 化學(xué)沉淀和難溶絡(luò)合態(tài) 兩種 它們隨環(huán)境條件的變動而互相轉(zhuǎn)化 對作物起危害作用的主要是水溶性鎘 二 鉻 chrome 金屬鉻無毒性 三價鉻有毒 六價鉻毒性更大 還有腐蝕性 對皮膚和粘膜表現(xiàn)為強(qiáng)烈的刺激和腐蝕作用 還對全身有毒性作用 鉻對種子萌發(fā) 作物生長也產(chǎn)生毒害作用 三 砷 arsenic 土壤中的砷多呈砷酸形態(tài) 包括砷酸鹽 五價 和亞砷酸鹽 三價 無機(jī)或有機(jī)砷化合物都有毒性 但有機(jī)砷對植物的可給性或毒性較弱 且易在土壤中轉(zhuǎn)化為無機(jī)態(tài) 無機(jī)態(tài)亞砷酸鹽類的毒性比砷酸鹽類強(qiáng) 四 鉛 plumbum 鉛對人體神經(jīng)系統(tǒng) 血液和血管有毒害作用 并對卟啉轉(zhuǎn)變 血紅素合成的酶促過程有抑制作用 早期癥狀為細(xì)胞病變 引起慢性中毒后 出現(xiàn)貧血 高血壓 生殖能力和智能減退 特別是兒童腦機(jī)能減退 等癥狀 五 汞 hydrargyrum 汞對作物生長發(fā)育的影響主要有抑制光合作用 根系生長和養(yǎng)分吸收 酶的活性 根瘤菌的固氮作用等 2土壤的農(nóng)業(yè)污染 一 農(nóng)藥污染土壤是農(nóng)藥的主要承受者 大量而連續(xù)地施用 就會造成土壤污染 農(nóng)藥在土壤中的轉(zhuǎn)化 1 土壤對化學(xué)農(nóng)藥的吸附作用 2 農(nóng)藥在土壤中的揮發(fā) 擴(kuò)散和遷移 3 化學(xué)農(nóng)藥在土壤中的降解作用 二 化肥污染 1 氮肥對環(huán)境的污染 1 對土壤及作物的影響 硝酸鹽及亞硝酸鹽的毒性 2 造成水體的富營養(yǎng)化 eutrophication 3 對大氣的污染 2 磷肥對環(huán)境的污染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 磷肥因其本身含有各種污染物質(zhì) 從而造成土壤 作物的污染 主要有以下幾種 1 重金屬污染 2 氟污染 3 放射性污染 4 造成水體的富營養(yǎng)化 土壤污染的自凈 物理凈化 機(jī)械阻留 吸附 淋溶 稀釋 揮發(fā) 擴(kuò)散等物理化學(xué)凈化 離子交換吸附化學(xué)凈化 凝聚與沉淀反應(yīng) 氧化還原 絡(luò)合與螯合 酸堿中和等生物凈化作用 細(xì)菌 真菌 放線菌等體內(nèi)酶或分泌酶的催化作用下 發(fā)生各種各樣的分解反應(yīng)影響因素 土壤環(huán)境的物質(zhì)組成 土壤環(huán)境條件 土壤自凈作用 度量土壤污染的指標(biāo) 1 土壤本底值 2 植物體中污染物的含量 3 生物指標(biāo) 土壤污染的防治 土壤污染的防治 土壤污染的防治要貫徹以防為主的方針 首先控制和消除土壤污染源 即控制工業(yè)和城市 三廢 的排放 合理施用農(nóng)藥 化肥等農(nóng)用物資 其次 對已污染的土壤 要采取一切措施 消除土壤中的污染物或者提高土壤環(huán)境容量 控制土壤中污染物的遷移轉(zhuǎn)化 使之不能進(jìn)入或微量進(jìn)入食物鏈 不致造成對人體健康和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的危害 一 土壤污染的預(yù)防措施執(zhí)行國家有關(guān)污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)建立土壤污染監(jiān)測 預(yù)測與評價系統(tǒng)發(fā)展清潔生產(chǎn) 二 污染土壤的治理措施1 重金屬污染土壤的治理措施土壤中重金屬的顯著化學(xué)行為是不移動性 累積性 具有不可逆性的特點(diǎn) 因此 對受重金屬污染土壤的治理要根據(jù)污染程度的輕重進(jìn)行改良 從降低重金屬的活性 減小它的生物有效性入手 加強(qiáng)土 水管理 重金屬污染土壤的治理措施 1 通過農(nóng)田的水分調(diào)控 調(diào)節(jié)水田土壤Eh值來控制土壤重金屬的毒性 2 施用石灰 有機(jī)物質(zhì)等改良劑重金屬的毒性與土壤pH關(guān)系密切 3 客土 換土法 4 生物修復(fù) 2有機(jī)物 農(nóng)藥 污染土壤的防治對于有機(jī)物 農(nóng)藥污染的土壤 除合理施用農(nóng)藥 采用病蟲害綜合防治 改進(jìn)農(nóng)藥劑型等以預(yù)防為主的系列技術(shù)措施外 對污染土壤的治理應(yīng)從加速土壤中農(nóng)藥的降解入手 其中采取以下措施 1 增施有機(jī)肥料 提高土壤對農(nóng)藥的吸附量 減輕農(nóng)藥對土壤的污染 2 調(diào)控土壤pH和Eh 加速農(nóng)藥的降解 ThankYou