第一節(jié)土壤概述第二節(jié)土壤污染第三節(jié)土壤中污染物的遷移轉(zhuǎn)化第四節(jié)土壤污染的防治第八章土壤污染及其防治1ppt課件一、土壤圈及其功能二、土壤的形成三、土壤的物質(zhì)組成四、土壤的功能第一節(jié)土壤概述2ppt課件1938年馬特森（S.Matson）提出了土壤圈的概念。土壤圈（pedosphere）是巖石圈、水圈、生物圈及大氣圈在地表或地表附近相互作用的產(chǎn)物。土壤圈是地球系統(tǒng)的重要組成部分，處于大氣圈、水圈、生物圈和巖石圈的界面和中心位置。土壤圈既是這些圈層長(zhǎng)期共同作用的產(chǎn)物，又是對(duì)這些圈層的支撐”。一、土壤圈及其功能3ppt課件巖石圈大氣圈生物圈水圈土壤圈土壤圈——地球表面環(huán)境系統(tǒng)的中心地帶物質(zhì)與能量交換4ppt課件土壤圈的功能：①影響大氣圈的化學(xué)組成、水分與熱量平衡。吸收O2、釋放CO2、CH4、H2S和N2O等，對(duì)全球大氣變化有明顯影響；②影響降水在陸地和水體的重新分配。影響水分平衡及水圈的化學(xué)組成；③支持和調(diào)節(jié)生物過程。提供植物生長(zhǎng)的養(yǎng)分、水分與適宜的物理?xiàng)l件、決定自然植被的分布與演替；④是地球的“皮膚”。對(duì)巖石圈有一定的保護(hù)作用。5ppt課件1、土壤的定義“土壤”一詞，不同的學(xué)科對(duì)其的定義不同。工程專家將土壤看作建筑物的基礎(chǔ)和工程材料的來源；生態(tài)學(xué)家從生物地球化學(xué)觀點(diǎn)出發(fā)，認(rèn)為土壤是地球系統(tǒng)中生物多樣性最豐富、能量交換和物質(zhì)循環(huán)最活躍的層面；環(huán)境學(xué)家認(rèn)為土壤是重要的環(huán)境要素，是具有吸附、分散、中和、降解環(huán)境污染物的緩沖帶和過濾器。二、土壤的形成6ppt課件經(jīng)典土壤學(xué)和農(nóng)業(yè)科學(xué)家則強(qiáng)調(diào)土壤是植物生長(zhǎng)的介質(zhì)，含有植物生長(zhǎng)所必需的營(yíng)養(yǎng)元素、水分等適宜條件，將土壤定義為“地球陸地表面能生長(zhǎng)綠色植物的疏松層”。其具有不斷地、同時(shí)地為植物生長(zhǎng)提供并協(xié)調(diào)營(yíng)養(yǎng)條件和環(huán)境條件的能力；綜合的定義：“土壤是歷史自然體，是位于地球陸地表面和淺水域底部的具有生命力、生產(chǎn)力的疏松而不均勻的聚積層，是地球系統(tǒng)的組成部分和調(diào)控環(huán)境質(zhì)量的中心要素”。7ppt課件巖石外界因素巖石本身的成分與性質(zhì)改變巖石破碎巖石的風(fēng)化2、土壤的形成8ppt課件物理風(fēng)化化學(xué)風(fēng)化生物風(fēng)化風(fēng)化作用9ppt課件土壤固∶液∶氣三相的比示意圖土壤固相土壤液相土壤氣相(15%~35%V)土壤礦物質(zhì)(95%)土壤有機(jī)質(zhì)(1-10%)原生礦物質(zhì)(90%)次生礦物根須土粒上的吸附水土粒土壤空隙被水飽和的土壤生物體昆蟲、線蟲、節(jié)肢動(dòng)物微生物三、土壤的物質(zhì)組成10ppt課件1、具有生產(chǎn)力：含有植物生長(zhǎng)所必需的營(yíng)養(yǎng)元素、水分等適宜條件；建筑物的基礎(chǔ)和工程材料；2、具有生命力：生物多樣性最豐富、能量交換、物質(zhì)循環(huán)最活躍的地球表層；3、具有環(huán)境凈化力：是具有吸附、分散、中和、降解環(huán)境污染物功能的環(huán)境倉庫；4、中心環(huán)境要素：是由礦物顆粒、有機(jī)質(zhì)、水、空氣和生物組成的地球表層，是一個(gè)開放系統(tǒng)，是自然環(huán)境的中心環(huán)節(jié)。四、土壤的功能11ppt課件一、土壤污染的概念二、土壤污染的特點(diǎn)三、土壤污染的類型四、土壤環(huán)境污染物與污染源五、土壤污染的危害第二節(jié)土壤污染12ppt課件1、土壤背景值理論上：土壤在自然成土過程中，構(gòu)成土壤自身的化學(xué)元素的組成和含量，即未受人類活動(dòng)影響的土壤本身的化學(xué)元素組成和含量。土壤是一個(gè)復(fù)雜的開放體系，一直處在不斷的發(fā)展和演變中，地球上的土壤幾乎不同程度地受到人類活動(dòng)直接或間接的影響。目前已經(jīng)很難找到絕對(duì)不受人類活動(dòng)影響的土壤。因此，所謂土壤背景值只能代表土壤某一發(fā)展、演變階段的一個(gè)相對(duì)意義上的數(shù)值。一、土壤污染的概念13ppt課件農(nóng)田施肥：是預(yù)測(cè)元素豐缺程度，制定施肥規(guī)劃、方案的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。土壤污染評(píng)價(jià)：土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)，劃分質(zhì)量等級(jí)和進(jìn)行污染評(píng)價(jià)，劃分污染等級(jí)等，均必須以土壤背景值作為基礎(chǔ)參數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)。土壤環(huán)境容量：是研究和確定土壤環(huán)境容量，制定土壤環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)不可缺少的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。環(huán)境醫(yī)學(xué)和食品衛(wèi)生：通過對(duì)元素背景值的分析，可以找到土壤、植物、動(dòng)物和人群之間某些異常元素的相互關(guān)系。土壤背景值的應(yīng)用14ppt課件2、土壤污染的定義“絕對(duì)性”定義：由人類的活動(dòng)向土壤添加有害化合物，此時(shí)土壤即受到了污染。這個(gè)定義的關(guān)鍵是存在有可鑒別的人為添加污染物?！跋鄬?duì)性”定義：以特定的參照數(shù)據(jù)來加以判斷，如以背景值加兩倍標(biāo)準(zhǔn)差為臨界值，若超過這一數(shù)值，即認(rèn)為該土壤為某元素所污染?！熬C合性”定義：不但要看含量的增加，還要看后果，即加入土壤的物質(zhì)給生態(tài)系統(tǒng)造成了危害。15ppt課件三種定義的出發(fā)點(diǎn)雖然不同，但有一點(diǎn)是共同的，即認(rèn)為土壤中某種成分的含量明顯高于原有含量時(shí)即構(gòu)成了污染。綜上所述，土壤污染就是指人為因素有意或無意地將對(duì)人類或其他生命體有害的物質(zhì)施加到土壤中，使其某種成分的含量明顯高于原有含量、并引起土壤環(huán)境質(zhì)量惡化的現(xiàn)象。16ppt課件3、土壤污染判定從土壤污染的概念來看，判斷土壤是否發(fā)生污染有兩個(gè)指標(biāo)：1）土壤背景值（或本底值）：土壤中某元素的平均含量超過背景值，即發(fā)生了土壤污染。2）生物指標(biāo)：土壤中某有害元素或污染物含量較高時(shí)，被植物吸收的量也相應(yīng)增加，可引起植物的一系列反應(yīng)；土壤微生物區(qū)系會(huì)發(fā)生變化；受污染的植物被人們食用后會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生不良影響。上述植物、微生物及人體受到的危害程度等均可作為度量污染的生物指標(biāo)。17ppt課件1、隱蔽性或潛伏性水體和大氣的污染比較直觀，嚴(yán)重時(shí)通過人的感官即能發(fā)現(xiàn)。而土壤污染則往往要通過農(nóng)作物包括糧食、蔬菜、水果或牧草以及攝食的人或動(dòng)物的健康狀況才能反映出來，從遭受污染到產(chǎn)生惡果有一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的逐步積累過程，具有隱蔽性或潛伏性。日本的第二公害病——痛痛病60年代發(fā)生于富山縣神通川流域，直至70年代才基本證實(shí)是鎘污染土壤所生產(chǎn)的“鎘米”所致。二、土壤污染的特點(diǎn)18ppt課件2、不可逆性和長(zhǎng)期性土壤一旦遭到污染后極難自行恢復(fù)，重金屬元素對(duì)土壤的污染是一個(gè)不可逆過程，而許多有機(jī)化學(xué)物質(zhì)的污染也需要一個(gè)比較長(zhǎng)的降解時(shí)間。例如1966年冬至1977年春，沈陽—撫順污水灌區(qū)發(fā)生的石油、酚類以及后來張土灌區(qū)的鎘污染，造成大面積的土壤毒化，導(dǎo)致水稻矮化、稻米異味、含鎘量超過食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過十余年的艱苦努力，包括施用改良劑、深翻、清灌、客土、品種選擇等各種措施，才逐步恢復(fù)其部分生產(chǎn)力，付出了大量的勞力和代價(jià)。19ppt課件3、土壤污染的易累積性污染物質(zhì)在土壤中并不像在大氣和水體中那樣容易擴(kuò)散和稀釋，因此容易導(dǎo)致污染物在土壤中不斷積累而超標(biāo)，由此也使土壤污染具有很強(qiáng)的地域性。20ppt課件4、難治理性大氣和水體受到污染，切斷污染源通過稀釋作用和自然凈化作用，有可能會(huì)不斷逆轉(zhuǎn)。但積累在土壤中的難降解污染物很難靠稀釋作用和自凈作用來消除?？繐Q土、淋洗土壤才有可能解決。成本較高、治理周期很長(zhǎng)。21ppt課件5、后果的嚴(yán)重性由于土壤污染的隱蔽性或潛伏性、以及它的不可逆性和長(zhǎng)期性，因而往往通過食物鏈危害動(dòng)物和人體的健康。研究表明，土壤和糧食的污染與一些地區(qū)居民肝腫大之間有著明顯關(guān)系。一些土壤污染事故嚴(yán)重威脅著糧食生產(chǎn)，三氯乙醛的污染是一個(gè)比較典型的事例，它是由于施用含三氯乙醛的普通過磷酸鈣肥料所引起。其中萬畝以上的污染事故在山東、河南、河北、遼寧、蘇北、皖北等地曾多次發(fā)生，輕則減產(chǎn)，重則絕收，損失十分慘重。22ppt課件1、水質(zhì)污染型這是土壤環(huán)境污染的最主要類型，污染源主要是工業(yè)廢水、城市生活污水和受污染的地面水體。據(jù)報(bào)道，在日本曾有受污染的地面水體所成的土壤污染占土壤污染總面積的80%的情況，而且絕大多數(shù)是由污水灌溉造成的。目前，我國(guó)污水灌溉的農(nóng)田面積已達(dá)330多萬公頃。近年來，廣州近郊因?yàn)槲鬯喔榷廴巨r(nóng)田2700ha，因施用含污染物的底泥造成1333ha的土壤被污染，污染面積占郊區(qū)耕地面積的46%。三、土壤污染的類型23ppt課件很多年來污灌在我國(guó)北方地區(qū)已成為一種重要的農(nóng)業(yè)灌溉形式。如果使用恰當(dāng)，利用經(jīng)過預(yù)處理的城市生活污水或某些工業(yè)廢水進(jìn)行農(nóng)田灌溉，一般可有增產(chǎn)效果，因?yàn)檫@些污水中含有許多植物生長(zhǎng)所需要的營(yíng)養(yǎng)元素。采用污灌節(jié)省了灌溉用水，并且使污水得到了土壤的凈化，減少了治理污水的費(fèi)用。但因?yàn)槌鞘猩钗鬯凸さV企業(yè)廢水中含有許多有毒、有害物質(zhì)，成分相當(dāng)復(fù)雜，如果將這些污水、廢水直接輸入農(nóng)田，可能造成土壤環(huán)境的嚴(yán)重污染。污灌有沒有好處？24ppt課件經(jīng)由水體污染所造成的土壤環(huán)境污染，由于污染物質(zhì)大多以污水灌溉形式從地表進(jìn)入土體，所以污染物一般集中于土壤表層。但是，隨著污灌時(shí)間的延續(xù)，某些污染物質(zhì)可隨水從土體上部向土體下部遷移，有時(shí)甚至達(dá)到地下水層。水質(zhì)污染型的土壤污染特征25ppt課件2、大氣污染型污染物質(zhì)來源于被污染的大氣，各種大氣飄塵中包括重金屬、非金屬有毒有害物質(zhì)及放射性散落物等多種物質(zhì)，它們也會(huì)造成土壤的多種污染。其污染特點(diǎn)是以大氣污染源為中心呈環(huán)狀或帶狀分布，且長(zhǎng)軸沿主風(fēng)向伸長(zhǎng)。污染的面積、程度和擴(kuò)散的距離，取決于污染物質(zhì)的種類、性質(zhì)、排放量、排放形式及風(fēng)力大小等。26ppt課件污染物質(zhì)主要集中在土壤表層，主要污染物是大氣中的二氧化硫、氮氧化物和顆粒物等，它們通過沉降和降水而降落到地面。大氣中的二氧化硫等酸性氧化物使雨水酸度增加，從而引起土壤酸化，破壞土壤的肥力與生態(tài)系統(tǒng)地平衡。大氣污染型的土壤污染特征27ppt課件28ppt課件3、固體廢物污染型固體廢物是指被丟棄的固體狀物質(zhì)和泥狀物質(zhì)，包括工礦業(yè)廢物、污泥和城市垃圾等。固體廢物除了占用大量耕地之外，還可通過大氣擴(kuò)散或降水淋濾使周圍地區(qū)的土壤受到污染。這種污染的污染特征屬點(diǎn)源性質(zhì)。主要是造成土壤環(huán)境的重金屬污染，以及油類、病原菌和某些有毒有害有機(jī)物的污染。29ppt課件30ppt課件4、農(nóng)業(yè)污染型在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用化肥、農(nóng)藥、城市垃圾堆肥、污泥等引起的土壤環(huán)境污染。污染程度與化肥、農(nóng)藥的數(shù)量、種類、利用方式及耕作制度等有關(guān)。有些農(nóng)藥如有機(jī)氯殺蟲劑DDT、六六六等，可在土壤中長(zhǎng)期殘留，并在生物體內(nèi)富集。氮、磷等化學(xué)肥料會(huì)在根層以下積累或轉(zhuǎn)入地下水，成為潛在的環(huán)境污染物。殘留在土壤中的農(nóng)藥和氮、磷等化合物在地面徑流或土壤風(fēng)蝕時(shí)，就會(huì)向其他地方轉(zhuǎn)移，擴(kuò)大土壤的污染范圍。農(nóng)業(yè)污染型的污染物質(zhì)主要集中在土壤表層或耕層，其分布比較廣泛，屬于面源污染。31ppt課件5、綜合污染型土壤環(huán)境污染的發(fā)生往往是多源性質(zhì)的。對(duì)于同一區(qū)域受污染的土壤，其污染源可能同時(shí)來自受污染的地面水、大氣，或同時(shí)來自固體廢物以及農(nóng)藥、化肥等多方面。因此，土壤環(huán)境的污染往往是綜合污染型的，但對(duì)于一個(gè)地區(qū)或區(qū)域的土壤來說，土壤污染可能是以某一污染類型或某兩污染類型為主。32ppt課件1、土壤污染源根據(jù)污染物的來源不同，污染源大致分為：工業(yè)污染源：指工礦企業(yè)排放的廢水、廢氣、固體廢物（工業(yè)“三廢”）。一般直接由工業(yè)“三廢”引起的土壤污染屬點(diǎn)源污染。工業(yè)污染源引起大面積的土壤污染往往是間接的、復(fù)雜的，并需經(jīng)長(zhǎng)期作用使污染物在土壤環(huán)境中積累才能造成。如將固體廢物、污泥等作為肥料施入農(nóng)田，或由于大氣、水體污染所引起的土壤環(huán)境二次污染等會(huì)使大面積土壤污染。四、土壤環(huán)境污染源與污染物33ppt課件農(nóng)業(yè)污染源：主要指由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)本身的需要而人工施入土壤的化學(xué)農(nóng)藥、化肥，以及殘留于土壤中的農(nóng)用地膜等。生物污染源：指含有致病的各種病原微生物和寄生蟲的生活污水、醫(yī)院污水、垃圾以及被病原菌污染的其他水體等對(duì)土壤的污染。34ppt課件2、土壤環(huán)境污染物土壤環(huán)境污染物是指輸入到土壤環(huán)境中，足以影響土壤環(huán)境的正常功能，降低農(nóng)作物產(chǎn)量和生物學(xué)質(zhì)量，有害于人體健康的物質(zhì)。根據(jù)污染物的性質(zhì)，把土壤環(huán)境污染物質(zhì)大致分為無機(jī)污染物和有機(jī)污染物兩大類。35ppt課件1）無機(jī)污染物無機(jī)污染物主要有重金屬和放射性核素物質(zhì)，以及有害的氧化物、酸、堿、鹽、氟等。重金屬和放射性物質(zhì)污染最難徹底清除，對(duì)人體最具潛在危害性。重金屬：重金屬指比重大于5.0g/cm3的金屬元素。一般指汞、鎘、鉛、鉻、鋅、銅、鈷、鎳、錫、鋇、銻等。從毒性角度通常把砷、鈹、鋰、硒等也包括在內(nèi)。目前最受關(guān)注的5種重金屬元素是汞、砷、鎘、鉛、鉻。36ppt課件2）有機(jī)污染物有機(jī)污染物主要有人工合成的有機(jī)農(nóng)藥、酚類物質(zhì)、氰化物、石油、芳烴、洗滌劑，以及高濃度耗氧有機(jī)物等。有機(jī)氯農(nóng)藥、有機(jī)汞制劑、芳烴等是性質(zhì)穩(wěn)定、不易分解的有機(jī)物，在土壤環(huán)境中易積累并造成污染危害。37ppt課件土壤是各種污染物最終的“宿營(yíng)地”，土壤通過對(duì)污染物的吸附、固定，形成了對(duì)污染物的富集作用。世界上90％的污染物最終滯留在土壤內(nèi)。1、影響農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量：植物可從污染土壤中吸收污染物，從而引起代謝失調(diào)，生長(zhǎng)發(fā)育受阻或?qū)е逻z傳變異。

2、影響人體和生物健康：土壤中的污染物可以通過食物鏈影響人體健康；

3、影響生態(tài)系統(tǒng)安全：通過生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)影響整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。五、土壤污染的危害38ppt課件一、土壤的自凈能力二、主要污染物在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化第三節(jié)土壤中污染物的遷移轉(zhuǎn)化39ppt課件土壤環(huán)境的自凈作用，即土壤環(huán)境的自然凈化作用。是指進(jìn)入土壤的物質(zhì)，可通過稀釋和擴(kuò)散等作用降低濃度，或被轉(zhuǎn)化為不溶性化合物而沉淀，或被膠體牢固地吸附從而暫時(shí)脫離生物小循環(huán)及食物鏈，或通過生物和化學(xué)的降解作用，轉(zhuǎn)化為無毒或毒性小的物質(zhì)，甚至成為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，或經(jīng)揮發(fā)和淋溶從土體中遷移至大氣和水體。土壤的自凈主要是指生物和化學(xué)的降解作用。一、土壤的自凈能力40ppt課件按土壤自凈作用機(jī)理的不同，可分為:物理凈化作用（如農(nóng)藥的揮發(fā)擴(kuò)散）物理化學(xué)凈化作用（如離子交換吸附）化學(xué)凈化作用（如酸的中和）生物凈化作用（如有機(jī)物的生物降解）41ppt課件1、物理凈化作用土壤是一個(gè)多相的疏松多孔體，猶如天然的大過濾器，固相中的膠態(tài)物質(zhì)——土壤膠體又具有很強(qiáng)的表面吸附能力，因而，進(jìn)入土壤中的難溶性固體污染物可被土壤機(jī)械阻留，而可溶性污染物又可被土壤水分稀釋從而使得毒性減小，或被土壤固相表面吸附（指物理吸附），也可能隨水遷移至地表水或地下水層；某些污染物可揮發(fā)或轉(zhuǎn)化成氣態(tài)物質(zhì)在土壤孔隙中遷移、擴(kuò)散，有時(shí)甚至遷移入大氣。這些凈化作用都是物理過程。42ppt課件2、化學(xué)凈化作用凝聚與沉淀反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、配合—螯合反應(yīng)、酸堿中和反應(yīng)、置換反應(yīng)、水解、分解和化合反應(yīng)，或者由太陽輻射能和紫外線等能流引起的光化學(xué)降解作用等。通過這些化學(xué)反應(yīng)，污染物或者轉(zhuǎn)化成難溶性、難解離性物質(zhì)而危害程度和毒性減小，或者分解為無毒物或營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，這些凈化作用統(tǒng)稱為化學(xué)凈化作用。43ppt課件3、物理化學(xué)凈化作用指污染物的陽、陰離子與土壤膠體上原來吸附的陽、陰離子之間的離子交換吸附作用。污染物的陽、陰離子被交換吸附到土壤膠體上，降低了土壤溶液中這些離子的濃度，并相對(duì)減輕了有害離子對(duì)植物生長(zhǎng)的不利影響。一般土壤中帶負(fù)電荷的膠體較多，因此，一般土壤對(duì)陽離子或帶正電荷的污染物的凈化能力較強(qiáng)。44ppt課件4、生物凈化作用土壤中存在著大量依靠有機(jī)物生活的微生物，如細(xì)菌、真菌、放線菌等，它們有氧化分解有機(jī)物的巨大能力。當(dāng)進(jìn)入土體后，污染物在這些微生物體內(nèi)酶或分泌酶的催化作用下，會(huì)發(fā)生各種各樣的分解反應(yīng)，這些反應(yīng)統(tǒng)稱為生物降解作用，這是土壤環(huán)境自凈作用中最重要的凈化途徑之一。45ppt課件上述四種土壤環(huán)境的自凈作用，其過程互相交錯(cuò)，其強(qiáng)度的總和構(gòu)成了土壤環(huán)境容量的基礎(chǔ)。土壤的凈化能力是有限的，土壤環(huán)境單元具有一定環(huán)境容量，當(dāng)進(jìn)入土壤的污染物質(zhì)數(shù)量和速度超過了土壤的凈化能力時(shí)，即超過了環(huán)境容量，污染物在土壤中積累，危害作物的正常生長(zhǎng)發(fā)育，通過食物鏈會(huì)直接影響人類健康。土壤環(huán)境容量：土壤環(huán)境單元一定時(shí)限內(nèi)遵循環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，既保證農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和生物學(xué)質(zhì)量，同時(shí)也不使環(huán)境污染時(shí)，“土壤所能允許承納的污染物的最大數(shù)量或負(fù)荷量”。46ppt課件自然環(huán)境中的有機(jī)化合物，受到光化學(xué)的、化學(xué)的和生物的作用而降解轉(zhuǎn)化。有時(shí)轉(zhuǎn)化很快，如葡萄糖之類易代謝的化合物被加到含大量微生物和豐富O2的環(huán)境中時(shí)；有時(shí)降解過程非常緩慢，如貯于黑暗、干燥的埃及法老墳?zāi)怪械墓攘?，埋在龐?意大利古城，因附近火山爆發(fā)而被埋)壁畫中的有機(jī)色素，以及我國(guó)的馬王塔古尸、“樓蘭美女”，都經(jīng)過幾千年而不腐變，是因環(huán)境條件不適合降解之故。二、主要污染物在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化47ppt課件研究證明，在土壤中，生物降解是主要的機(jī)制，而微生物又在生物降解中占首要地位。生物降解和轉(zhuǎn)化的特點(diǎn)：1）反應(yīng)迅速；2）微生物是主要作用者；3）生物降解與微生物的生長(zhǎng)直接相關(guān)；4）受環(huán)境因素影響大；5）生物降解和轉(zhuǎn)化的產(chǎn)物變化大。48ppt課件1、化學(xué)農(nóng)藥在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化隨著日益增加的化學(xué)農(nóng)藥進(jìn)入環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)，已產(chǎn)生了一些不良后果，如汞、鉛等金屬元素的農(nóng)藥制劑，以及大多數(shù)有機(jī)氯制劑，通過生物富集和食物鏈，造成了它在動(dòng)植物體內(nèi)，甚至在人體內(nèi)的蓄積，從而出現(xiàn)了人們普遍關(guān)心的農(nóng)藥公害問題。化學(xué)農(nóng)藥在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化過程主要有以下幾方面：49ppt課件

1)土壤對(duì)農(nóng)藥的吸附土壤是一個(gè)由無機(jī)膠體（粘土礦物）、有機(jī)膠體（腐殖酸類）以及有機(jī)一無機(jī)膠體所組成的膠體體系，其具有較強(qiáng)的吸附性能。在酸性土壤下，土壤膠體帶正電荷，在堿性條件下，則帶負(fù)電荷。進(jìn)入土壤的化學(xué)農(nóng)藥可以通過物理吸附、化學(xué)吸附、氫鍵結(jié)合和配價(jià)鍵結(jié)合等形式吸附在土壤顆粒表面。50ppt課件農(nóng)藥被土壤吸附后，移動(dòng)性和生理毒性隨之發(fā)生變化。所以土壤對(duì)農(nóng)藥的吸附作用，在某種意義上就是土壤對(duì)農(nóng)藥的凈化。但這種凈化作用是有限度的，土壤膠體的種類和數(shù)量，膠體的陽離子組成，化學(xué)農(nóng)藥的物質(zhì)成分和性質(zhì)等都直接影響到土壤對(duì)農(nóng)藥的吸附能力，吸附能力越強(qiáng)，農(nóng)藥在土壤中的有效性越低，則凈化效果越好。51ppt課件

2)化學(xué)農(nóng)藥在土壤中的揮發(fā)、擴(kuò)散和遷移土壤中的農(nóng)藥，通過氣體揮發(fā)和水的淋溶在土體中擴(kuò)散遷移，因而導(dǎo)致大氣、水和生物的污染。大量資料證明，不僅是易揮發(fā)的農(nóng)藥，還是不易揮發(fā)的農(nóng)藥（如有機(jī)氯）都可以從土壤、水及植物表面大量揮發(fā)。揮發(fā)是農(nóng)藥進(jìn)入大氣中的重要途徑。農(nóng)藥還能以水為介質(zhì)進(jìn)行遷移，其主要方式有兩種：一是直接溶于水中，如敵草隆、滅草??；二是被吸附于土壤固體細(xì)粒表面上隨水分移動(dòng)而進(jìn)行機(jī)械遷移。如難溶性農(nóng)藥DDT。52ppt課件3)農(nóng)藥在土壤中的降解a、光化學(xué)降解指土壤表面接受太陽輻射能和紫外線光譜等能流而引起農(nóng)藥的分解作用。由于農(nóng)藥分子吸收光能，使分子具有過剩的能量，而呈“激發(fā)狀態(tài)”。這種過剩的能量可以通過熒光或熱等形式釋放出來，使化合物回到原來狀態(tài)。但是這些能量也可產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)，使農(nóng)藥分子發(fā)生光分解、光氧化、光水解或光異構(gòu)化。其中光分解反應(yīng)是其中最重要的一種。53ppt課件b、化學(xué)降解化學(xué)降解以水解和氧化最為重要，水解是最重要的反應(yīng)過程之一。有人研究了有機(jī)磷水解反應(yīng)，認(rèn)為土壤PH和吸附是影響水解反應(yīng)的重要因素，如二嗪農(nóng)在土壤中具有較強(qiáng)的水解作用，而且水解作用受到吸附催化。54ppt課件C、微生物降解土壤中微生物（包括細(xì)菌、霉菌、放線菌等各種微生物）對(duì)有機(jī)農(nóng)藥的降解起著重要的作用。國(guó)外報(bào)道，發(fā)現(xiàn)假單胞菌對(duì)于4ppm的對(duì)硫磷的分解只要20h即可全部降解。我國(guó)的研究表明，辛硫磷在含有多種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，而在無菌的土壤中38d后僅有1/4消失。但由于微生的菌屬不同，破壞化學(xué)物質(zhì)的速度也不同，土壤中微生物對(duì)有機(jī)農(nóng)藥的生物化學(xué)作用主要有：脫氯作用、氧化還原作用，脫烷基作用、水解作用、環(huán)裂解作用等。55ppt課件

綜上所述，土壤和農(nóng)藥之間的作用性質(zhì)是極其復(fù)雜的，農(nóng)藥在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化不僅受到了土壤組成的有機(jī)質(zhì)和粘粒、離子交換容量等的影響，也受到了農(nóng)藥本身化學(xué)性質(zhì)以及土壤中微生物種類和數(shù)量等諸多因素的影響。只有在一定條件下，土壤才能對(duì)化學(xué)農(nóng)藥有緩沖解毒及凈化的能力，否則，土壤將遭受化學(xué)農(nóng)藥的殘留積累及污染毒害。56ppt課件2、重金屬在土壤中遷移轉(zhuǎn)化重金屬的遷移轉(zhuǎn)化是指重金屬在自然環(huán)境中空間位置的移動(dòng)和存在形式的轉(zhuǎn)化，以及由此引起的富集和分散問題。重金屬在土壤中的遷移包括物理遷移、物理化學(xué)轉(zhuǎn)化、生物遷移。57ppt課件1)物理遷移土壤溶液中的重金屬離子或配離子可以隨水遷移至地面水體。而更多的重金屬則可以通過多種途徑被包含于礦物顆粒內(nèi)或吸附于土壤膠體表面上，隨土壤中水分的流動(dòng)而被機(jī)械搬運(yùn)，特別是在多雨地區(qū)的坡地土壤，這種隨水沖刷的機(jī)械遷移更加突出；在干旱地區(qū)，這樣的礦物顆粒或土壤膠粒還可以塵土的形式隨風(fēng)被機(jī)械搬運(yùn)。58ppt課件2)化學(xué)轉(zhuǎn)化土壤環(huán)境中的重金屬污染物能以離子交換吸附、配合—螯合等形式和土壤膠體相結(jié)合，或發(fā)生溶解與沉淀等反應(yīng)。影響重金屬在土壤中化學(xué)遷移的主要因素為土壤pH、Eh和土壤腐殖酸等。59ppt課件3)生物遷移主要指植物通過根系從土壤中吸收某些化學(xué)形態(tài)的重金屬，并在植物體內(nèi)積累起來。這一方面可以看作是生物對(duì)土壤重金屬污染的凈化；另一方面也可以看作是重金屬通過土壤對(duì)生物的污染。如果這種受污染的植物殘?bào)w再進(jìn)入土壤，會(huì)使土壤進(jìn)一步富集重金屬。除植物的吸收外，土壤微生物的吸收以及土壤動(dòng)物啃食重金屬含量較高的表土，也是重金屬發(fā)生生物遷移的一種途徑。但是，生物殘?bào)w又可將重金屬歸還給土壤。60ppt課件3、脂烴類的生物降解特點(diǎn)1）很多微生物可以降解脂烴類；2）脂烴的生物降解一般都需要氧；3）長(zhǎng)鏈脂肪烴（C10-C24）比短鏈脂肪烴(<C10)易于降解，大于C24則不容易降解；4）直鏈烴比環(huán)烴容易降解：5）不飽和脂肪烴比飽和脂肪烴容易降解6）水分低于50％，或pH高于8.5時(shí)會(huì)抑制生物降解作用。61ppt課件第四節(jié)土壤污染的防治一、我國(guó)土壤污染現(xiàn)狀二、土壤污染的防治原則三、污染土壤的治理方法62ppt課件一、我國(guó)土壤污染現(xiàn)狀1、土壤重金屬污染據(jù)報(bào)道，中國(guó)重金屬污染耕地總計(jì)達(dá)2000萬公頃。污水灌溉是我國(guó)土壤重金屬污染的主因。據(jù)我國(guó)農(nóng)業(yè)部進(jìn)行的全國(guó)污灌區(qū)調(diào)查，在約140萬hm2的污水灌區(qū)中，遭受重金屬污染的土地面積占污水灌區(qū)面積的64.8%，其中輕度污染的占46.7%，中度污染的占9.7%，嚴(yán)重污染的占8.4%。63ppt課件寧波市部分蔬菜基地蔬菜重金屬污染情況64ppt課件2、土壤有機(jī)污染中國(guó)有機(jī)物污染農(nóng)田總計(jì)達(dá)6000萬公頃。六六六和DDT作為高殘留率農(nóng)藥于1983年已停止生產(chǎn)，隨著時(shí)間的推移，土壤中已幾乎檢測(cè)不到這兩種劇毒農(nóng)藥的殘留，但在魚類身上檢測(cè)出的含量卻比土壤中高出了近100倍，而到了夜鷺、白鷺的鳥卵中，這個(gè)含量被放大了100～200倍。65ppt課件3、土壤的放射性污染隨著核技術(shù)在工農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、地質(zhì)、科研等各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，越來越多的放射性污染物進(jìn)入到土壤中，這些放射性污染物除可直接危害人體外，還可以通過生物鏈和食物鏈進(jìn)入人體，在人體內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)照射，損傷人體組織細(xì)胞，引起腫瘤、白血病和遺傳障礙等疾病。66ppt課件4、汽車尾氣對(duì)土壤的污染汽車尾氣中的含鉛物質(zhì)對(duì)土壤的污染逐漸加重，在道路兩側(cè)尤為嚴(yán)重。鉛污染主要集中在表層30cm的土壤，而這一深度往往正是農(nóng)作物根系生長(zhǎng)的深度，這直接導(dǎo)致蔬菜等農(nóng)作物中鉛含量嚴(yán)重超標(biāo)。67ppt課件溫州市部分蔬菜基地蔬菜重金屬污染情況68ppt課件1、對(duì)于土壤污染，必須貫徹“預(yù)防為主，防治結(jié)合”的環(huán)境保護(hù)方針。2、控制和消除土壤污染源：實(shí)行污染總量控制，嚴(yán)格控制工業(yè)“三廢”的排放量和排放濃度，合理施用肥料和使用農(nóng)藥等。3、增加土壤容量，提高土壤凈化能力。4、對(duì)污染的土壤進(jìn)行治理：對(duì)已污染的土壤，要采取措施，防治土壤中污染物被農(nóng)作物吸收，進(jìn)入食物鏈，最終富積到人體，危害人體健康。二、土壤污染的防治原則69ppt課件污染土壤的治理有工程措施、化學(xué)措施、生物措施、農(nóng)業(yè)措施及改變土地利用方式。由于土壤污染多為復(fù)合污染，且修復(fù)難度大，應(yīng)根據(jù)污染物的來源及污染實(shí)際情況采取相應(yīng)措施進(jìn)行治理。對(duì)污染的土壤進(jìn)行治理，通常需要結(jié)合不同方法，開展污染土壤的綜合治理。三、污染土壤的治理方法70ppt課件污染土壤修復(fù)工作流程可處理計(jì)劃系統(tǒng)分析應(yīng)急對(duì)策長(zhǎng)期對(duì)策凈化處理穩(wěn)定處理原位修復(fù)異位修復(fù)原位分解原位提取分離分解凈化原位穩(wěn)定異位穩(wěn)定71ppt課件土地耕作Composting生物通風(fēng)強(qiáng)化堆置一般混合處理72ppt課件1、工程治理利用物理（機(jī)械）、物理化學(xué)原理治理污染土壤，治理方法主要有：客土、換土、去表土；隔離法；清洗法；熱處理：電化法等。工程治理是一種最為徹底、穩(wěn)定、治本的措施。73ppt課件近年來，把其它工業(yè)領(lǐng)域，特別是污水、大氣污染治理技術(shù)引人土壤治理過程中，為土壤污染治理研究開辟了新途徑，如磁分離技術(shù)、陰陽離子膜代換法、生物反應(yīng)器等。雖然大多處于試驗(yàn)探索階段，但積極吸收、轉(zhuǎn)化新技術(shù)、新材料，在保證治理效果的基礎(chǔ)上，降低治理成本，提高工程實(shí)用性，有著重要的實(shí)際意義。74ppt課件生物通風(fēng)技術(shù)一般流程75ppt課件土壤淋洗法處理對(duì)象：●重金屬、●農(nóng)藥、●油污等76ppt課件車載式固定式77ppt課件淋洗機(jī)械分離裝置30m3/h處理能力淋洗修復(fù)工程78ppt課件熱處理：直接加入使污染物揮發(fā)或分解，間接加熱使污染物揮發(fā)；針對(duì)高濃度土壤污染。対象：●VOCs、●水銀、●農(nóng)藥、●油等；優(yōu)點(diǎn)：可使VOCs完全實(shí)現(xiàn)無害化；日處理能力可達(dá)200t。79ppt課件油污染土壤高濃度污染土壤低濃度污染土壤無污染土壤回填清潔土壤土壤淋洗表面活性劑污染土壤洗凈土壤洗凈水油水分離油層吸附處理或回收材料廢棄材料水層排水處理處理水達(dá)標(biāo)排放原位或異位生物修復(fù)營(yíng)養(yǎng)鹽加熱系統(tǒng)污染土壤Air石油污染修復(fù)一般流程80ppt課件處理設(shè)備81ppt課件2、化學(xué)措施重金屬污染的土壤，通過施加改變重金屬污染物在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化方向。化學(xué)法對(duì)環(huán)境造成二次污染的風(fēng)險(xiǎn)性高。常用的有石灰、磷酸鹽、硅酸鹽等。施用石灰提高土壤pH，使Cd，Cu，Hg形成氫氧化物沉淀。有機(jī)物（包括石油、農(nóng)藥、PAHs等）污染的土壤，采用化學(xué)治理方法如化學(xué)清洗法、光化學(xué)降解法和化學(xué)柵防治法等。82ppt課件3、農(nóng)藝措施農(nóng)藝措施的費(fèi)用低，但治理效果有限。主要有：1）改變耕作制度：實(shí)行輪作、間作、套種、合理排灌溉等農(nóng)業(yè)技術(shù)措施，改變土壤環(huán)境，可消除某些污染物或減小污染物的活性；2）合理施用化肥和農(nóng)藥，降低土壤污染物活性；禁止或限制使用劇毒，高殘留性農(nóng)藥，大力發(fā)展高效、低毒、低殘留農(nóng)藥，發(fā)展生