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1、第二節(jié) 土壤的污染與自凈 土壤的自凈能力 l作用方式:物理、化學(xué)、生物反應(yīng)。作用方式:物理、化學(xué)、生物反應(yīng)。 l作用結(jié)果:有些污染物在土壤中蓄作用結(jié)果:有些污染物在土壤中蓄 積起來;有些被轉(zhuǎn)化而降低,或消積起來;有些被轉(zhuǎn)化而降低,或消 除了活度與毒性。除了活度與毒性。 三、土壤環(huán)境背景值 概念:環(huán)境要素在未受污染的情況下,其化學(xué)元素的 正常含量,以及環(huán)境中的能量分布的正常值,也稱環(huán) 境本底值。 研究背景值的意義: 是土壤環(huán)境科學(xué)的基礎(chǔ)工作 是評價(jià)土壤環(huán)境質(zhì)量的基礎(chǔ) 為農(nóng)業(yè)、牧業(yè)服務(wù) 為防治地方病和環(huán)境病服務(wù) 四、土壤環(huán)境容量四、土壤環(huán)境容量 將土壤所允許承納污染物質(zhì)的最大數(shù)量稱 為土壤環(huán)境容量
2、; 或不使土壤生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能受到損 害的條件下,土壤中所能承納污染物的最大數(shù) 量。 明確污染物對土壤生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功 能的影響,以及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相功能方面的要求來 確定土壤環(huán)境容量。 土壤臨界容量是確定土壤環(huán)境容量的一 個(gè)很重要的因素,決定土壤的容納能力。 土壤環(huán)境容量的確定 1 1、土壤靜容量、土壤靜容量 從靜止的觀點(diǎn)度量土壤的容納能力,由下式表示, C Cs s = M = M(C Ci i-C-CB1 B1) ) 式中,M表示每畝耕地土壤重,kg;Ci為i元素的土 壤臨界含量,mg/kg;CBi為i元素的土壤背景值,mg/kg。 現(xiàn)存容量:現(xiàn)存容量: C CSP SP = M = M
3、(C Ci i-C-CB1 B1- C - CP P) CP是土壤中人為污染而增加的量。 土壤環(huán)境容量粗略估計(jì)公式: Q =Q =(C CX X - B - B) 150 150 式中,Q為土壤環(huán)境容量,g/畝;CX為 土壤環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)值,mg/kg;B為區(qū)域土壤背景 值,mg/kg。 2 2、土壤動容量、土壤動容量 若假定年輸入量為Q,年輸出量為Q,并且 Q大于Q。 則: 殘留量殘留量為Q-Q。 殘留量(Q- Q)與輸入量Q之比,稱之為累積率累積率 (K)。 若計(jì)算幾年內(nèi)土壤污染物累積總量AT(含當(dāng)年轉(zhuǎn) 入量),則: A AT T=Q+QK+QK=Q+QK+QK2 2+ QK+ QKn n 而n
4、年內(nèi)的污染物殘留總量RT(不含當(dāng)年輸入量)則 為: R RT T = QK+QK = QK+QK2 2+ QK+ QKn n 污染累積總量AT和殘留總量RT 均為等比級數(shù)之和, 等比系數(shù)為K。 當(dāng)年限n足夠長時(shí)QKn趨于零,且AT達(dá)到最大極 限值。等比有限累積規(guī)律: 其數(shù)學(xué)模式: A A T T = K = K(B+QB+Q) AT:污染物在土壤中的年累積量,mg/kg; K :土壤污染物年殘留率(%),即殘留量與輸入量的 比率; B :污染物的區(qū)域土壤背景值,mg/kg; Q :土壤污染物的年輸入量,mg/kg。 五、五、 土壤土壤污染物種類及污染源污染物種類及污染源 1 1、污染物種類、污染物種類 (1)有機(jī)物質(zhì) 化學(xué)農(nóng)藥的種類繁多,主要為有機(jī)氯和有機(jī)磷 兩大類; (2)氮類和磷類化學(xué)肥料; (3)重金屬,如砷、鎘、汞、鉻、銅、鋅、鉛等; (4)放射性,元素如銫、鍶等; (5)有害微生物類,如腸細(xì)菌、炭疽桿菌、破傷風(fēng)桿菌、腸寄 生蟲(蠕蟲)、霍亂弧菌、結(jié)核桿菌等。 土壤中有機(jī)物分解產(chǎn)生CO2、CH4、H2S、H2、 NH3和N2等氣體(其中CO2和CH4是主要的) 。 2 2、污染源、污染源 土壤污染源主要包括工業(yè)污染源、農(nóng)業(yè)污染源和生物 污染源。工業(yè)污染源主要是工業(yè)三廢的排放;農(nóng)業(yè)污染源 主要指農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程產(chǎn)生的污染物,如農(nóng)藥、化肥、畜禽 養(yǎng)殖廢物、農(nóng)用地膜等
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