土壤环境污染与修复.pptx

作物污染及残留 与毒性研究
灌区人体 健康调查
3-3 区域土壤环境研究
区域性 土壤环境
土壤环境 质量评价
石油 化工 区
评价方法及 其指标体系
重点 污灌区
工矿 开发区
污染 起始值
污染 标准
单项 指标
综合 指标
3-4 土 壤 环 境 背 景
意义 成果
土壤环境质量与污染评价 制定土壤环境容量与土壤环境质量标准 土壤污染清洁技术土地利用与土地管理
土壤环境污染与修复
一、土壤环境与污染
科学问题
土壤污染与修复研究是当今环境科学新的生长点之一， 倍受国内外环境科技工作者的重视。
与大气、水体相比，土壤是一个复杂的物理、化学与
生物的复合环境介质，是一个重要的生态剖面，许多环境
化学、环境生物、环境毒理的规律与机制，可以通过土壤
生态剖面加以观察、研究。
3-7 镉土污染治理研究成果
客土法 深耕 换土
农作法 排 水晒田 淹
水厌氧
镉土污染治理
化学法改良
施用石灰磷肥 及其它改良剂
生物法改良
作物吸收富集 木本净化
3-8 污水生态工程土地处理
利用土壤 - 植物系统生物、化学、物理的净化功能 通过科学设计和有效地进行管理 对污水中 N、P 资源加以利用 对可降解污染物加以净化 实现无害化、资源化的生态工程技术
不引发二次环境污染
● 自然体、环境介质，具有多功能性
负 荷 承接污染物的载体 容 量
功 能 净化污染物的活体
强 度
2-1 土壤污染基本特征
1、系统之间
与大气环境、水环境不同
2、研究过程
理论体系、化学形态、迁移 转化、恢复治理机制不同
3、污染效应
同一作物, 对不同污染物的生物 效应、吸收累积、释放机制不同
转化研究
有机污染物本体（A）在陆地生态系统中向 其代谢及合成物（B, C, D . . . ）的转化过程
土壤污染与修复研究
是中国进入WTO、保证农产品安全、推动农村生态环境 保护和全面建设小康社会的国家战略需求。
土壤具有三个基本特征
● 生态系统的基本单元，具有 S W P 系统的整体性 ● 人类活动的主要资源，具有质量、数量的双重性
内涵
土 壤 质 量
安全生产
肥 力质量
环 境 质量
健 康质 量 保证最大生产力 最佳生物学质量
70年代: 区域性
80年代:土壤环境背景容量及基准 土壤--植物系统
土壤环境评价及污染 综合防治研究
净化功能及其应用研究
90年代:土地植物系统污染生物地球化学 长期定位研究 无公害农业及绿色食品生产技术 应用技术研究 流域及湖泊水污染治理关键技术
2000：土壤污染生态过程与生态安全
3-1 土壤环境与土壤污染 -- 学科发展历程 资源调查 质量评价 污染防治 规律研究 机制研究 实用技术研究
降解条件 ◆ 污染物在土壤中的降解过程及其影响因素，确立其微
生物降解的最佳条件 ◆ 污染物在土壤中的固定 - 再释放机制及预测 ◆ 耐污植物对污染物的吸收能力
◆ 污染胁迫条件下，土著微生物群落的变化规律 ◆ 农作物连作条件下，土壤生物污染的发生过程 ◆ 重点有机、无机污染物的土壤生态过程区域比较研究
平衡研究
迁移 降解 吸附与解析 植物吸收积累 挥发过程
供试化学品
多环 芳烃类
有机氯类 与农药
杂环 化合物
菲
1,2,4-三氯苯
荧蒽 邻苯二甲酸二丁酯
苯并芘 邻苯二甲酸二异辛酯
多效唑 西玛津
离子型有 机化合物
直链烷基 苯磺酸钠
效应研究
对宏观系统的影响
对微观系统的影响
生物量 生 物多 生物学 对土壤微生物 对植物形态 样性 质 量 土壤酶的影响 学上的影响
污染土壤 污染底泥
成为主要污染源 成为二次污染库
土壤污染的控制与治理成为重要的科学问题。
国家需求
• 我国农药、化肥和重金属污染农产品的问题 是限制我国农产品出口的主要瓶颈。
• 减少与消除高毒农药的危害， 已成为我国农业环境亟待解决的重要问题。
• 污灌、污泥等造成的土壤污染， 还将长时期影响农作物的生长和农产品的品质。
3-2 土壤环境与土壤污染研究事例
污灌
58年污水灌溉在主要城市郊区兴起 推动灌溉事业，促进北方水稻农作发展
N肥过剩，贪青倒伏，作物受害，土壤毒化
土壤毒化 诊断指标
确立N肥定额 防止徒长倒伏
增施矿质肥料 调整作物Si / N营养比
污染物在土壤--植物系统 迁移--分布
土壤---地下水 污染
污水灌溉研究
4、干扰因素
土壤肥力、养分含量、土壤质地、机 械组成, 对污染物毒性影响程度不同
发生的隐蔽性 毒性的缓效性
土壤污染的特点
形成的复杂性 恢复的长期性 诊断的特殊性
环境土壤学研究的目的
认识 利用 调控
土壤肥力的培育 土壤污染的防治 土壤净化功能的利用 污染土壤的清洁
2-2 环境土壤学的发展历程
农林土壤学
1973 -1977 年 北京、南京、广东等重点地区 土壤、水体及生物背景值试点研究实验 1979 年 13 个省市主要农业土壤和主要作物 9 种元素背景值调查 1986 年 29 省市土壤背景值调查
3-5 土 壤 环 境 容 量
意义
❖ 制定土壤环境标准 ❖ 污染物排放、污泥和污水的农业利用 ❖ 区域污染物管理与控制
以提高农业生物生产力为 目的的土壤肥力和资源研究
环境土壤学
以提高土壤三质量为目的 (肥力、健康、环境)
土壤生态过程研究 污染发生机制研究 土壤功能、容量研究
3、土壤环境与土壤污染研究回顾
50年代: 土地资源开发利用
提高生产研究
60年代: 水土保持，盐碱地改良 污水灌田，施用农药
土地环境资源保护研究 土地环境污染研究
成果
❖ 敏感作物盆栽生物试验 ❖ 土壤微生物生态及土壤酶活性 ❖ 同位素示踪技术 ❖ 田间物质平衡 ❖ 土壤净化功能
3-6 镉 土 污 染 及 防 治
污染地点 ：沈阳市张士灌区 污染原因 ：含镉工业污水灌田 污染面积 ：2 8 0 0 ha 污染状态 ：土壤含镉 5 - 10 mg / kg 土
稻米耔实镉 0.4 - 1.0 Βιβλιοθήκη Baidug / kg 米
• 适合国情 • 投资少，运行费用低 • 可回收再生水资源
4、污染物的生态过程研究
污染土壤生态过程
● 土壤环境污染现状的描述 ● 污染危害的调查和污染点的评价及风险分析 ● 土壤污染生态过程及其微观机理研究 ● 土壤生态毒理学诊断
研究内容
◆ 复合污染条件下，常用农药与石油及其化工产品等有机 污染物在土壤中的迁移动态研究，探讨污染物的最适