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1、第一节 土壤概述第二节 土壤污染第三节 土壤中污染物的迁移转化第四节 土壤污染的防治,第八章 土壤污染及其防治,1,t课件,一、土壤圈及其功能二、土壤的形成三、土壤的物质组成四、土壤的功能,第一节 土壤概述,2,t课件,1938年马特森（S.Matson）提出了土壤圈的概念。土壤圈（pedosphere）是岩石圈、水圈、生物圈及大气圈在地表或地表附近相互作用的产物。土壤圈是地球系统的重要组成部分，处于大气圈、水圈、生物圈和岩石圈的界面和中心位置。土壤圈既是这些圈层长期共同作用的产物，又是对这些圈层的支撑”。,一、土壤圈及其功能,3,t课件,岩石圈,大气圈,生物圈,水圈,土壤圈,土壤圈地球表面环
2、境系统的中心地带,物质与能量交换,4,t课件,土壤圈的功能：影响大气圈的化学组成、水分与热量平衡。吸收O2、释放CO2、CH4、H2S和N2O等，对全球大气变化有明显影响；影响降水在陆地和水体的重新分配。影响水分平衡及水圈的化学组成；支持和调节生物过程。提供植物生长的养分、水分与适宜的物理条件、决定自然植被的分布与演替；是地球的“皮肤”。对岩石圈有一定的保护作用。,5,t课件,1、土壤的定义“土壤”一词，不同的学科对其的定义不同。工程专家将土壤看作建筑物的基础和工程材料的来源；生态学家从生物地球化学观点出发，认为土壤是地球系统中生物多样性最丰富、能量交换和物质循环最活跃的层面；环境学家认为土壤
3、是重要的环境要素，是具有吸附、分散、中和、降解环境污染物的缓冲带和过滤器。,二、土壤的形成,6,t课件,经典土壤学和农业科学家则强调土壤是植物生长的介质，含有植物生长所必需的营养元素、水分等适宜条件，将土壤定义为“地球陆地表面能生长绿色植物的疏松层”。其具有不断地、同时地为植物生长提供并协调营养条件和环境条件的能力；综合的定义：“土壤是历史自然体，是位于地球陆地表面和浅水域底部的具有生命力、生产力的疏松而不均匀的聚积层，是地球系统的组成部分和调控环境质量的中心要素”。,7,t课件,岩石,外界因素,岩石本身的成分与性质改变,岩石破碎,岩石的风化,2、土壤的形成,8,t课件,物理风化化学风化生物风
4、化,风化作用,9,t课件,土壤固液气三相的比示意图,土壤固相,土壤液相,土壤气相 (15%35% V),土壤矿物质 (95% ),土壤有机质 (1-10%),原生矿物质 (90% )次生矿物,根须,土粒上的吸附水,土粒,土壤空隙,被水饱和的土壤,生物体,昆虫、线虫、节肢动物,微生物,三、土壤的物质组成,10,t课件,1、具有生产力：含有植物生长所必需的营养元素、水分等适宜条件；建筑物的基础和工程材料；2、具有生命力：生物多样性最丰富、能量交换、物质循环最活跃的地球表层；3、具有环境净化力：是具有吸附、分散、中和、降解环境污染物功能的环境仓库；4、中心环境要素：是由矿物颗粒、有机质、水、空气和生
5、物组成的地球表层，是一个开放系统，是自然环境的中心环节。,四、土壤的功能,11,t课件,一、土壤污染的概念二、土壤污染的特点三、土壤污染的类型四、土壤环境污染物与污染源五、土壤污染的危害,第二节 土壤污染,12,t课件,1、土壤背景值理论上：土壤在自然成土过程中，构成土壤自身的化学元素的组成和含量，即未受人类活动影响的土壤本身的化学元素组成和含量。土壤是一个复杂的开放体系，一直处在不断的发展和演变中，地球上的土壤几乎不同程度地受到人类活动直接或间接的影响。目前已经很难找到绝对不受人类活动影响的土壤。因此，所谓土壤背景值只能代表土壤某一发展、演变阶段的一个相对意义上的数值。,一、土壤污染的概念,
6、13,t课件,农田施肥：是预测元素丰缺程度，制定施肥规划、方案的基础数据。土壤污染评价：土壤质量评价，划分质量等级和进行污染评价，划分污染等级等，均必须以土壤背景值作为基础参数和标准。土壤环境容量：是研究和确定土壤环境容量，制定土壤环境标准不可缺少的基础数据。环境医学和食品卫生：通过对元素背景值的分析，可以找到土壤、植物、动物和人群之间某些异常元素的相互关系。,土壤背景值的应用,14,t课件,2、土壤污染的定义“绝对性”定义：由人类的活动向土壤添加有害化合物，此时土壤即受到了污染。这个定义的关键是存在有可鉴别的人为添加污染物。“相对性”定义：以特定的参照数据来加以判断，如以背景值加两倍标准差为
7、临界值，若超过这一数值，即认为该土壤为某元素所污染。“综合性”定义：不但要看含量的增加，还要看后果，即加入土壤的物质给生态系统造成了危害。,15,t课件,三种定义的出发点虽然不同，但有一点是共同的，即认为土壤中某种成分的含量明显高于原有含量时即构成了污染。综上所述，土壤污染就是指人为因素有意或无意地将对人类或其他生命体有害的物质施加到土壤中，使其某种成分的含量明显高于原有含量、并引起土壤环境质量恶化的现象。,16,t课件,3、土壤污染判定从土壤污染的概念来看，判断土壤是否发生污染有两个指标：1）土壤背景值（或本底值）：土壤中某元素的平均含量超过背景值，即发生了土壤污染。2）生物指标：土壤中某有
8、害元素或污染物含量较高时，被植物吸收的量也相应增加，可引起植物的一系列反应；土壤微生物区系会发生变化；受污染的植物被人们食用后会对人体健康产生不良影响。上述植物、微生物及人体受到的危害程度等均可作为度量污染的生物指标。,17,t课件,1、隐蔽性或潜伏性水体和大气的污染比较直观，严重时通过人的感官即能发现。而土壤污染则往往要通过农作物包括粮食、蔬菜、水果或牧草以及摄食的人或动物的健康状况才能反映出来，从遭受污染到产生恶果有一个相当长的逐步积累过程，具有隐蔽性或潜伏性。日本的第二公害病痛痛病60年代发生于富山县神通川流域，直至70年代才基本证实是镉污染土壤所生产的“镉米”所致。,二、土壤污染的特点
9、,18,t课件,2、不可逆性和长期性土壤一旦遭到污染后极难自行恢复，重金属元素对土壤的污染是一个不可逆过程，而许多有机化学物质的污染也需要一个比较长的降解时间。例如1966年冬至1977年春，沈阳抚顺污水灌区发生的石油、酚类以及后来张土灌区的镉污染，造成大面积的土壤毒化，导致水稻矮化、稻米异味、含镉量超过食品卫生标准。经过十余年的艰苦努力，包括施用改良剂、深翻、清灌、客土、品种选择等各种措施，才逐步恢复其部分生产力，付出了大量的劳力和代价。,19,t课件,3、土壤污染的易累积性污染物质在土壤中并不像在大气和水体中那样容易扩散和稀释，因此容易导致污染物在土壤中不断积累而超标，由此也使土壤污染具有
10、很强的地域性。,20,t课件,4、难治理性大气和水体受到污染，切断污染源通过稀释作用和自然净化作用，有可能会不断逆转。但积累在土壤中的难降解污染物很难靠稀释作用和自净作用来消除。靠换土、淋洗土壤才有可能解决。成本较高、治理周期很长。,21,t课件,5、后果的严重性由于土壤污染的隐蔽性或潜伏性、以及它的不可逆性和长期性，因而往往通过食物链危害动物和人体的健康。研究表明，土壤和粮食的污染与一些地区居民肝肿大之间有着明显关系。一些土壤污染事故严重威胁着粮食生产，三氯乙醛的污染是一个比较典型的事例，它是由于施用含三氯乙醛的普通过磷酸钙肥料所引起。其中万亩以上的污染事故在山东、河南、河北、辽宁、苏北、皖
11、北等地曾多次发生，轻则减产，重则绝收，损失十分惨重。,22,t课件,1、水质污染型这是土壤环境污染的最主要类型，污染源主要是工业废水、城市生活污水和受污染的地面水体。据报道，在日本曾有受污染的地面水体所成的土壤污染占土壤污染总面积的80%的情况，而且绝大多数是由污水灌溉造成的。目前，我国污水灌溉的农田面积已达330多万公顷。近年来，广州近郊因为污水灌溉而污染农田2700ha，因施用含污染物的底泥造成1333ha的土壤被污染，污染面积占郊区耕地面积的46%。,三、土壤污染的类型,23,t课件,很多年来污灌在我国北方地区已成为一种重要的农业灌溉形式。如果使用恰当，利用经过预处理的城市生活污水或某些
12、工业废水进行农田灌溉，一般可有增产效果，因为这些污水中含有许多植物生长所需要的营养元素。采用污灌节省了灌溉用水，并且使污水得到了土壤的净化，减少了治理污水的费用。但因为城市生活污水和工矿企业废水中含有许多有毒、有害物质，成分相当复杂，如果将这些污水、废水直接输入农田，可能造成土壤环境的严重污染。,污灌有没有好处？,24,t课件,经由水体污染所造成的土壤环境污染，由于污染物质大多以污水灌溉形式从地表进入土体，所以污染物一般集中于土壤表层。但是，随着污灌时间的延续，某些污染物质可随水从土体上部向土体下部迁移，有时甚至达到地下水层。,水质污染型的土壤污染特征,25,t课件,2、大气污染型污染物质来源
13、于被污染的大气，各种大气飘尘中包括重金属、非金属有毒有害物质及放射性散落物等多种物质，它们也会造成土壤的多种污染。其污染特点是以大气污染源为中心呈环状或带状分布，且长轴沿主风向伸长。污染的面积、程度和扩散的距离，取决于污染物质的种类、性质、排放量、排放形式及风力大小等。,26,t课件,污染物质主要集中在土壤表层，主要污染物是大气中的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等，它们通过沉降和降水而降落到地面。大气中的二氧化硫等酸性氧化物使雨水酸度增加，从而引起土壤酸化，破坏土壤的肥力与生态系统地平衡。,大气污染型的土壤污染特征,27,t课件,28,t课件,3、固体废物污染型固体废物是指被丢弃的固体状物质和泥状
14、物质，包括工矿业废物、污泥和城市垃圾等。固体废物除了占用大量耕地之外，还可通过大气扩散或降水淋滤使周围地区的土壤受到污染。这种污染的污染特征属点源性质。主要是造成土壤环境的重金属污染，以及油类、病原菌和某些有毒有害有机物的污染。,29,t课件,30,t课件,4、农业污染型在农业生产中使用化肥、农药、城市垃圾堆肥、污泥等引起的土壤环境污染。污染程度与化肥、农药的数量、种类、利用方式及耕作制度等有关。有些农药如有机氯杀虫剂DDT、六六六等，可在土壤中长期残留，并在生物体内富集。氮、磷等化学肥料会在根层以下积累或转入地下水，成为潜在的环境污染物。残留在土壤中的农药和氮、磷等化合物在地面径流或土壤风蚀
15、时，就会向其他地方转移，扩大土壤的污染范围。农业污染型的污染物质主要集中在土壤表层或耕层，其分布比较广泛，属于面源污染。,31,t课件,5、综合污染型土壤环境污染的发生往往是多源性质的。对于同一区域受污染的土壤，其污染源可能同时来自受污染的地面水、大气，或同时来自固体废物以及农药、化肥等多方面。因此，土壤环境的污染往往是综合污染型的，但对于一个地区或区域的土壤来说，土壤污染可能是以某一污染类型或某两污染类型为主。,32,t课件,1、土壤污染源根据污染物的来源不同，污染源大致分为：工业污染源：指工矿企业排放的废水、废气、固体废物（工业“三废”）。一般直接由工业“三废”引起的土壤污染属点源污染。工
16、业污染源引起大面积的土壤污染往往是间接的、复杂的，并需经长期作用使污染物在土壤环境中积累才能造成。如将固体废物、污泥等作为肥料施入农田，或由于大气、水体污染所引起的土壤环境二次污染等会使大面积土壤污染。,四、土壤环境污染源与污染物,33,t课件,农业污染源：主要指由于农业生产本身的需要而人工施入土壤的化学农药、化肥，以及残留于土壤中的农用地膜等。生物污染源：指含有致病的各种病原微生物和寄生虫的生活污水、医院污水、垃圾以及被病原菌污染的其他水体等对土壤的污染。,34,t课件,2、土壤环境污染物土壤环境污染物是指输入到土壤环境中，足以影响土壤环境的正常功能，降低农作物产量和生物学质量，有害于人体健
17、康的物质。根据污染物的性质，把土壤环境污染物质大致分为无机污染物和有机污染物两大类。,35,t课件,1）无机污染物无机污染物主要有重金属和放射性核素物质，以及有害的氧化物、酸、碱、盐、氟等。重金属和放射性物质污染最难彻底清除，对人体最具潜在危害性。重金属：重金属指比重大于5.0g/cm3的金属元素。一般指汞、镉、铅、铬、锌、铜、钴、镍、锡、钡、锑等。从毒性角度通常把砷、铍、锂、硒等也包括在内。目前最受关注的5种重金属元素是汞、砷、镉、铅、铬。,36,t课件,2）有机污染物有机污染物主要有人工合成的有机农药、酚类物质、氰化物、石油、芳烃、洗涤剂，以及高浓度耗氧有机物等。有机氯农药、有机汞制剂、芳
18、烃等是性质稳定、不易分解的有机物，在土壤环境中易积累并造成污染危害。,37,t课件,土壤是各种污染物最终的“宿营地”，土壤通过对污染物的吸附、固定，形成了对污染物的富集作用。世界上90的污染物最终滞留在土壤内。 1、影响农产品的产量和质量：植物可从污染土壤中吸收污染物，从而引起代谢失调，生长发育受阻或导致遗传变异。 2、影响人体和生物健康：土壤中的污染物可以通过食物链影响人体健康； 3、影响生态系统安全：通过生态系统的能量流动和物质循环影响整个生态系统。,五、土壤污染的危害,38,t课件,一、土壤的自净能力二、主要污染物在土壤中的迁移转化,第三节 土壤中污染物的迁移转化,39,t课件,土壤环境
19、的自净作用，即土壤环境的自然净化作用。是指进入土壤的物质，可通过稀释和扩散等作用降低浓度，或被转化为不溶性化合物而沉淀，或被胶体牢固地吸附从而暂时脱离生物小循环及食物链，或通过生物和化学的降解作用，转化为无毒或毒性小的物质，甚至成为营养物质，或经挥发和淋溶从土体中迁移至大气和水体。土壤的自净主要是指生物和化学的降解作用。,一、土壤的自净能力,40,t课件,按土壤自净作用机理的不同，可分为:物理净化作用（如农药的挥发扩散）物理化学净化作用（如离子交换吸附）化学净化作用（如酸的中和）生物净化作用（如有机物的生物降解）,41,t课件,1、物理净化作用土壤是一个多相的疏松多孔体，犹如天然的大过滤器，固
20、相中的胶态物质土壤胶体又具有很强的表面吸附能力，因而，进入土壤中的难溶性固体污染物可被土壤机械阻留，而可溶性污染物又可被土壤水分稀释从而使得毒性减小，或被土壤固相表面吸附（指物理吸附），也可能随水迁移至地表水或地下水层；某些污染物可挥发或转化成气态物质在土壤孔隙中迁移、扩散，有时甚至迁移入大气。这些净化作用都是物理过程。,42,t课件,2、化学净化作用凝聚与沉淀反应、氧化还原反应、配合螯合反应、酸碱中和反应、置换反应、水解、分解和化合反应，或者由太阳辐射能和紫外线等能流引起的光化学降解作用等。通过这些化学反应，污染物或者转化成难溶性、难解离性物质而危害程度和毒性减小，或者分解为无毒物或营养物质
21、，这些净化作用统称为化学净化作用。,43,t课件,3、物理化学净化作用指污染物的阳、阴离子与土壤胶体上原来吸附的阳、阴离子之间的离子交换吸附作用。污染物的阳、阴离子被交换吸附到土壤胶体上，降低了土壤溶液中这些离子的浓度，并相对减轻了有害离子对植物生长的不利影响。一般土壤中带负电荷的胶体较多，因此，一般土壤对阳离子或带正电荷的污染物的净化能力较强。,44,t课件,4、生物净化作用土壤中存在着大量依靠有机物生活的微生物，如细菌、真菌、放线菌等，它们有氧化分解有机物的巨大能力。当进入土体后，污染物在这些微生物体内酶或分泌酶的催化作用下，会发生各种各样的分解反应，这些反应统称为生物降解作用，这是土壤环
22、境自净作用中最重要的净化途径之一。,45,t课件,上述四种土壤环境的自净作用，其过程互相交错，其强度的总和构成了土壤环境容量的基础。土壤的净化能力是有限的， 土壤环境单元具有一定环境容量，当进入土壤的污染物质数量和速度超过了土壤的净化能力时，即超过了环境容量，污染物在土壤中积累，危害作物的正常生长发育，通过食物链会直接影响人类健康。 土壤环境容量：土壤环境单元一定时限内遵循环境质量标准，既保证农产品产量和生物学质量，同时也不使环境污染时，“土壤所能允许承纳的污染物的最大数量或负荷量”。,46,t课件,自然环境中的有机化合物，受到光化学的、化学的和生物的作用而降解转化。有时转化很快，如葡萄糖之类
23、易代谢的化合物被加到含大量微生物和丰富O2的环境中时；有时降解过程非常缓慢，如贮于黑暗、干燥的埃及法老坟墓中的谷粒，埋在庞贝(意大利古城，因附近火山爆发而被埋)壁画中的有机色素，以及我国的马王塔古尸、“楼兰美女”，都经过几千年而不腐变，是因环境条件不适合降解之故。,二、主要污染物在土壤中的迁移转化,47,t课件,研究证明，在土壤中，生物降解是主要的机制，而微生物又在生物降解中占首要地位。生物降解和转化的特点：1）反应迅速；2）微生物是主要作用者；3）生物降解与微生物的生长直接相关；4）受环境因素影响大；5）生物降解和转化的产物变化大。,48,t课件,1、化学农药在土壤中的迁移转化随着日益增加的
24、化学农药进入环境和生态系统，已产生了一些不良后果，如汞、铅等金属元素的农药制剂，以及大多数有机氯制剂，通过生物富集和食物链，造成了它在动植物体内，甚至在人体内的蓄积，从而出现了人们普遍关心的农药公害问题。化学农药在土壤中的迁移转化过程主要有以下几方面：,49,t课件,1)土壤对农药的吸附土壤是一个由无机胶体（粘土矿物）、有机胶体（腐殖酸类）以及有机一无机胶体所组成的胶体体系，其具有较强的吸附性能。在酸性土壤下，土壤胶体带正电荷，在碱性条件下，则带负电荷。进入土壤的化学农药可以通过物理吸附、化学吸附、氢键结合和配价键结合等形式吸附在土壤颗粒表面。,50,t课件,农药被土壤吸附后，移动性和生理毒性
25、随之发生变化。所以土壤对农药的吸附作用，在某种意义上就是土壤对农药的净化。但这种净化作用是有限度的，土壤胶体的种类和数量，胶体的阳离子组成，化学农药的物质成分和性质等都直接影响到土壤对农药的吸附能力，吸附能力越强，农药在土壤中的有效性越低，则净化效果越好。,51,t课件,2)化学农药在土壤中的挥发、扩散和迁移土壤中的农药，通过气体挥发和水的淋溶在土体中扩散迁移，因而导致大气、水和生物的污染。大量资料证明，不仅是易挥发的农药，还是不易挥发的农药（如有机氯）都可以从土壤、水及植物表面大量挥发。挥发是农药进入大气中的重要途径。农药还能以水为介质进行迁移，其主要方式有两种：一是直接溶于水中，如敌草隆、
26、灭草隆；二是被吸附于土壤固体细粒表面上随水分移动而进行机械迁移。如难溶性农药DDT。,52,t课件,3)农药在土壤中的降解a、光化学降解指土壤表面接受太阳辐射能和紫外线光谱等能流而引起农药的分解作用。由于农药分子吸收光能，使分子具有过剩的能量，而呈“激发状态”。这种过剩的能量可以通过荧光或热等形式释放出来，使化合物回到原来状态。但是这些能量也可产生光化学反应，使农药分子发生光分解、光氧化、光水解或光异构化。其中光分解反应是其中最重要的一种。,53,t课件,b、化学降解化学降解以水解和氧化最为重要，水解是最重要的反应过程之一。有人研究了有机磷水解反应，认为土壤PH和吸附是影响水解反应的重要因素，
27、如二嗪农在土壤中具有较强的水解作用，而且水解作用受到吸附催化。,54,t课件,C、微生物降解土壤中微生物（包括细菌、霉菌、放线菌等各种微生物）对有机农药的降解起着重要的作用。国外报道，发现假单胞菌对于4ppm的对硫磷的分解只要20h即可全部降解。我国的研究表明，辛硫磷在含有多种微生物的自然土壤中迅速降解，二周后消退75，38d可全部降解，而在无菌的土壤中38d后仅有1/4消失。但由于微生的菌属不同，破坏化学物质的速度也不同，土壤中微生物对有机农药的生物化学作用主要有：脱氯作用、氧化还原作用，脱烷基作用、水解作用、环裂解作用等。,55,t课件,综上所述，土壤和农药之间的作用性质是极其复杂的，农药
28、在土壤中的迁移转化不仅受到了土壤组成的有机质和粘粒、离子交换容量等的影响，也受到了农药本身化学性质以及土壤中微生物种类和数量等诸多因素的影响。只有在一定条件下，土壤才能对化学农药有缓冲解毒及净化的能力，否则，土壤将遭受化学农药的残留积累及污染毒害。,56,t课件,2、重金属在土壤中迁移转化重金属的迁移转化是指重金属在自然环境中空间位置的移动和存在形式的转化，以及由此引起的富集和分散问题。重金属在土壤中的迁移包括物理迁移、物理化学转化、生物迁移。,57,t课件,1)物理迁移土壤溶液中的重金属离子或配离子可以随水迁移至地面水体。而更多的重金属则可以通过多种途径被包含于矿物颗粒内或吸附于土壤胶体表面
29、上，随土壤中水分的流动而被机械搬运，特别是在多雨地区的坡地土壤，这种随水冲刷的机械迁移更加突出；在干旱地区，这样的矿物颗粒或土壤胶粒还可以尘土的形式随风被机械搬运。,58,t课件,2)化学转化土壤环境中的重金属污染物能以离子交换吸附、配合螯合等形式和土壤胶体相结合，或发生溶解与沉淀等反应。影响重金属在土壤中化学迁移的主要因素为土壤pH、Eh和土壤腐殖酸等。,59,t课件,3)生物迁移主要指植物通过根系从土壤中吸收某些化学形态的重金属，并在植物体内积累起来。这一方面可以看作是生物对土壤重金属污染的净化；另一方面也可以看作是重金属通过土壤对生物的污染。如果这种受污染的植物残体再进入土壤，会使土壤进
30、一步富集重金属。 除植物的吸收外，土壤微生物的吸收以及土壤动物啃食重金属含量较高的表土，也是重金属发生生物迁移的一种途径。但是，生物残体又可将重金属归还给土壤。,60,t课件,3、脂烃类的生物降解特点1）很多微生物可以降解脂烃类；2）脂烃的生物降解一般都需要氧；3）长链脂肪烃（C10-C24）比短链脂肪烃(C10)易于降解，大于C24则不容易降解； 4）直链烃比环烃容易降解：5）不饱和脂肪烃比饱和脂肪烃容易降解6）水分低于50，或pH高于8.5时会抑制生物降解作用。,61,t课件,第四节 土壤污染的防治,一、我国土壤污染现状二、土壤污染的防治原则 三、污染土壤的治理方法,62,t课件,一、我国
31、土壤污染现状,1、土壤重金属污染据报道，中国重金属污染耕地总计达2000万公顷。污水灌溉是我国土壤重金属污染的主因。据我国农业部进行的全国污灌区调查，在约140万hm2的污水灌区中，遭受重金属污染的土地面积占污水灌区面积的64.8%，其中轻度污染的占46.7%，中度污染的占9.7%，严重污染的占8.4%。,63,t课件,宁波市部分蔬菜基地蔬菜重金属污染情况,64,t课件,2、土壤有机污染中国有机物污染农田总计达6000万公顷。六六六和DDT作为高残留率农药于1983年已停止生产，随着时间的推移，土壤中已几乎检测不到这两种剧毒农药的残留，但在鱼类身上检测出的含量却比土壤中高出了近100倍，而到了
32、夜鹭、白鹭的鸟卵中，这个含量被放大了100200倍。,65,t课件,3、土壤的放射性污染随着核技术在工农业、医疗、地质、科研等各领域的广泛应用，越来越多的放射性污染物进入到土壤中，这些放射性污染物除可直接危害人体外，还可以通过生物链和食物链进入人体，在人体内产生内照射，损伤人体组织细胞，引起肿瘤、白血病和遗传障碍等疾病。,66,t课件,4、汽车尾气对土壤的污染汽车尾气中的含铅物质对土壤的污染逐渐加重，在道路两侧尤为严重。铅污染主要集中在表层30cm的土壤，而这一深度往往正是农作物根系生长的深度，这直接导致蔬菜等农作物中铅含量严重超标。,67,t课件,温州市部分蔬菜基地蔬菜重金属污染情况,68,
33、t课件,1、对于土壤污染，必须贯彻“预防为主，防治结合”的环境保护方针。2、控制和消除土壤污染源：实行污染总量控制，严格控制工业“三废”的排放量和排放浓度，合理施用肥料和使用农药等。3、增加土壤容量，提高土壤净化能力。4、对污染的土壤进行治理：对已污染的土壤，要采取措施，防治土壤中污染物被农作物吸收，进入食物链，最终富积到人体，危害人体健康。,二、土壤污染的防治原则,69,t课件,污染土壤的治理有工程措施、化学措施、生物措施、农业措施及改变土地利用方式。由于土壤污染多为复合污染，且修复难度大，应根据污染物的来源及污染实际情况采取相应措施进行治理。对污染的土壤进行治理，通常需要结合不同方法，开展
34、污染土壤的综合治理。,三、污染土壤的治理方法,70,t课件,71,t课件,土地耕作,Composting,生物通风,强化堆置,一般混合处理,72,t课件,1、工程治理利用物理（机械）、物理化学原理治理污染土壤，治理方法主要有：客土、换土、去表土；隔离法；清洗法；热处理：电化法等。工程治理是一种最为彻底、稳定、治本的措施。,73,t课件,近年来，把其它工业领域，特别是污水、大气污染治理技术引人土壤治理过程中，为土壤污染治理研究开辟了新途径，如磁分离技术、阴阳离子膜代换法、生物反应器等。虽然大多处于试验探索阶段，但积极吸收、转化新技术、新材料，在保证治理效果的基础上，降低治理成本，提高工程实用性，
35、有着重要的实际意义。,74,t课件,生物通风技术一般流程,75,t课件,土壤淋洗法处理对象：重金属、农药、油污等,76,t课件,车载式,固定式,77,t课件,30m3/h处理能力淋洗修复工程,78,t课件,热处理：直接加入使污染物挥发或分解，间接加热使污染物挥发；针对高浓度土壤污染。対象：VOCs、水银、农药、油等；优点：可使VOCs完全实现无害化；日处理能力可达200t。,79,t课件,石油污染修复一般流程,80,t课件,处理设备,81,t课件,2、化学措施重金属污染的土壤，通过施加改变重金属污染物在土壤中的迁移转化方向。化学法对环境造成二次污染的风险性高。常用的有石灰、磷酸盐、硅酸盐等。施
36、用石灰提高土壤pH，使Cd，Cu，Hg形成氢氧化物沉淀。有机物（包括石油、农药、PAHs等）污染的土壤，采用化学治理方法如化学清洗法、光化学降解法和化学栅防治法等。,82,t课件,3、农艺措施农艺措施的费用低，但治理效果有限。主要有：1）改变耕作制度：实行轮作、间作、套种、合理排灌溉等农业技术措施，改变土壤环境，可消除某些污染物或减小污染物的活性；2）合理施用化肥和农药，降低土壤污染物活性；禁止或限制使用剧毒，高残留性农药，大力发展高效、低毒、低残留农药，发展生物防治措施。化肥使用要防止过量施肥和施肥过迟。3）改种；严重污染的土壤，改种其他抗性、耐性、低积累型作物。,83,t课件,4、生物修复
37、利用生物转化或降解的方法来去除或消除有毒有害污染物，是改善环境质量最有效的方法。利用生物的吸收、富集、代谢等作用将污染物转化或降解为无害物质甚至有用物质，从而去除或消除环境污染的一种生物技术。也被称为生物清除、生物恢复。包括微生物、植物修复及微生物-植物联合修复。生物修复技术具有成本低、无继发污染、操作简便，环境影响小, 维持自然生态，并能够提高土壤肥力，利于可持续发展等优越性。,84,t课件,1）应用微生物治理土壤有机污染可以通过提高土壤微生物的代谢条件，人为增加有效微生物的生物量和代谢活性或添加针对性的高效微生物来加速土壤中污染物的降解过程；利用一些特异微生物处理土壤有机污染物。发现、分离
38、和培养新的微生物品种，以增强生物降解作用，是提高土壤净化能力的极为重要的一环。,85,t课件,2）应用植物修复重金属污染以重金属（超）积累植物大量吸收某种或某些化学元素，然后利用除去地上部生物量的方法将重金属移出土体。,东南景天（Sedum alfredii ）,遏兰菜（Thlaspi caerulensens）,86,t课件,一般超积累植物内含的重金属是非超积累植物的100倍。目前已发现400多种重金属超积累植物，基中以超量积累Ni的植物最多。,表 不同重金属元素在超积累植物体内的浓度（ppm),87,t课件,Methylation,Volatilization,Immobilization
39、,Translocation,Uptake,Accumulation,PHYTO- / BIO-VOLATILIZATION,PHYTOIMMOBILIZATION,PHYTOEXTRACTION,Phytoremediation,88,t课件,OH,OH,Plant detects toxicant,Change in root exudation,Exudates,Exudates stimulatemicrobial comunity,Enhanced detoxication,Rhizosphere managementConditioning,PHTODEGRADATION,Phytoremediation,89,t课件,The end,90,t课件,1、什么叫土壤背景值、土壤环境容量和土壤污染？2、土壤污染的特点和土壤污染的类型分别有哪些？3、土壤污染有哪些危害？4、什么叫土壤环境的自净作用？5、化学农药在土壤中的迁移转化途径有哪些？6、重金属在土壤中迁移转化途径有哪些？7、土壤污染的防治原则有哪些？8、污染土壤的治理方法有哪些？,复习思考题,91,t课件,
