土壤污染控制工程考试重点 简版
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第一章
1.土壤污染:指人为活动将对人类本身和其他生命体有害的物质加到土壤中,使某种有害成分含量明显高于土壤原有含量,而引起土壤质量恶化的现象。
2.土壤污染特点:隐蔽性和潜伏性、不可逆性和长期性、积累性和严重性。
3.土壤污染的危害:①土壤污染导致严重的直接经济损失;②土壤污染导致作物产量和品质不断下降;③土壤污染对生物体健康的危害:重金属、有机污染物、土壤病原体、放射性物质污染的危害;④土壤污染危害生态环境。
4.土壤环境背景值:指未收或少受人类活动影响的土壤环境本身的化学元素组成及其含量。
5.土壤污染背景值的意义:(1)土壤环境背景值使土壤环境质量评价,特别是土壤污染综合评价的基本依据。(2)土壤环境背景值是研究和确定土壤环境容量,制定环境标准的基本依据。(3)也是研究污染元素单质和化合物在土壤中的化学行为的依据。(4)是土地利用和规划的重要参比依据。
6.土壤的自净作用:在自然因素作用下,通过土壤自身的作用,使污染物在土壤环境中的数量、浓度或形态发生改变,活性、毒性降低的过程。机制:物理净化作用、物理化学净化、化学净化、生物净化。
7.土壤环境容量:是指土壤环境单元所容许承纳的污染物质的最大数量或负荷量。
8.基本容量:若以土壤环境标准作为土壤环境容量的最大容许极限值,则该土壤环境容量的计算值,便是土壤环境标准值减去背景值,即上诉土壤环境的基本容量。
9.静容量:土壤环境基准减去土壤背景值。
10.动容量:净容量加上这部分土壤的净化量。
11.土壤环境容量新定义:一定土壤环境单位,在一定时限内,遵循环境质量标准,即维持土壤生态系统的正常结构和功能,保证农产品的生物学产量与质量,也不是环境系统污染时,土壤环境所能容纳污染物的最大负荷量。
12.污染源:工业污染源、农业污染源和生物污染源。
13.土壤污染类型:水质污染型、大气污染型、固体废弃物污染型、农业污染型、综合污染型。
14.土壤组成与污染物毒性:
(1)粘粒矿物对污染物毒性的影响:土壤中的粘粒矿物如层状铝硅酸盐和氧化物显著影响污染物吸附解析行为及其毒性,铝硅酸盐可吸附重金属和离子态有机农药,氧化物可吸附氟、铝、砷和铬等含氧酸根(尤其是专性吸附),这些都对污染物可起到固定或暂时失活的减毒效应。(2).土壤有机质对污染物毒性的影响:土壤中有机质组分对污染物毒性的影响可通过静电吸附和络合作用来实现。
15.土壤酸碱性与污染物转化和毒性
对重金属:酸性条件下,毒性较大。对有机物:微生物活性;吸附络合沉淀
16.土壤氧化还原状况与污染物转化和毒性
重金属:厌氧还原条件下,毒性小;氧化条件,毒性大。
有机物:有机氯农药,还原条件下易分解。17.土壤质地和土体构型与污染物迁移转化18.土壤生物活性和污染物转化
土壤质地:粘质土、砂质土;
土体构型:土壤质地在剖面上结构不同,形成不同的土地构型,因而引起通气透水性差异。①上砂下黏(上松下紧)②上黏下砂(上紧下松)③砂夹黏或黏夹砂(夹层型)④特殊夹层型,如红壤的铁结核层和铁盘层(5)均一型(松散型或紧实型)通体型。
第二章
1.土壤中有机污染物的分类
毒性上划分:有毒、无毒
环境中残留半衰期划分:(1)持久性有机污染物:具有毒性。生物蓄积性,半挥发性的,可在环境中长距离迁移的并沉积回地球的偏远极地地区,对人类健康和环境造成严重危害的有机污染物。(2)非持久性有机污染
2.有机污染物的来源
包括:工业、交通运输、农业、生活污染源等;
根据污染源的数量和面积以及影响范围:点源,面源污染
污染物在土壤中的积累来源包括:①有机污染物直接施入,如农药、化肥;②污水灌溉或者污泥的使用;③处理植物地上部分的药剂沉降在土壤上;④动植物遗体进入土壤中;⑤随气流大气尘埃和降水沉降在土壤中。
有机污染物的环境行为:1有机污染物在土壤中的吸附与解吸 2有机污染物在土壤中的降解和代谢3有机污染物在土壤中的迁移和吸收4有机污染物在土壤中的残留和积累
3.有机污染物在土壤中的吸附与解吸
其研究主要集中在黏土矿物-水界面的吸附与解析,以及它们在土壤腐殖物质的吸附与解析行为。
机制:离子交换、氢键、电荷转移、共价键、范德华力、配体交换、硫水吸附和分配。
4.有机污染物在土壤中的降解和代谢
(1)降解:有机污染物由于受到各种因素的作用而逐渐分解,转变为无毒物质的过程。
代谢:指物质在生物体内经过酶类及其他物质作用,发生变化,进行消化和排泄的过程。(2)有机污染物降解主要包括生物降解、化学降解和光解三种形式5.有机污染物在土壤中的迁移和吸收
(1)土壤中有机污染物的迁移和吸收与它们的
亲水性有关(2)有机物按照亲水性来分:亲水
性和憎水性
(3)污染物的吸收:植物吸收、动物吸收。
6.有机污染物在土壤中的残留和积累
(1)残留:有机污染物残存于生物体、农产品
和环境中的亲体及其具有毒理学意义的杂志、代
谢转化产物和反应物等所有衍生物的总称。
积累:指有机污染物保持其分子完整性,以及通
过在环境中运输和分配,维持其理化性质和功能
特性的能力。(2)按照污染物在环境中的存在
形式,可以划分为:结合态、轭合态和游离态。
7.农药的发展历史:①20世纪40年代以前,天
然农药称第一代农药。特点:作用单一,用量
大。②20世纪40年代以后,有机合成农药,意
DDT为标志,进入农药的有机合成时代,称第二
代农药。特点:残留期长,毒性高,选择性差
等。③20世纪70年代以来,新型农药,称第三
代农药(拟除虫菊)。特点:选择性,高效。
8.农药的含义及分类农药:是指用于预防消灭
或控制危害农业、林业的病虫、草和其他有危害
生物以及有目的的调节植物、昆虫生长的化学合
成或来源于生物、其他天然物质的一种或几种物
质的混合物及其制剂。
分类(按作用对象):杀虫剂、除草剂、杀菌
剂、杀螨剂、杀线虫剂、杀鼠剂、植物生长调节
剂。
9.主要的农药类型
(1)杀虫剂:①有机氯类(DDT、六六六)②有
机磷类(敌敌畏、敌百虫、甲基对硫磷)③氨基
甲酸酯类(克百威、涕灭威、灭多威)④拟除虫
菊酯类(溴氯菊酯、氰氯菊酯)。
(2)除草剂:分类:①选择性除草剂,除草剂
在植物间具有选择性,能杀死某些植物而对另一
些安全。②灭生性除草剂,在不同植物间没有选
择性,对所有植物均有毒害或抑制作用。
主要品种:①苯氧羧酸类(2,4-D)②二硝基
苯胺类(二甲戊乐灵)③三氮苯类(阿特拉津)
④酰胺类(甲草胺)⑤灭生性除草剂(草甘
膦)。
(3)杀菌剂:分类及品种:①保护性杀菌剂
(波尔多液、代森锰锌、百菌清)②内杀性杀菌
剂(稻瘟净、乙磷铝、多菌灵、三唑酮)
10.农药的降解和代谢:
(1)农药的微生物降解代谢:微生物没有动物
的特殊代谢器官,没有结合反应,主要靠酶系,
将农药降解为简单的分子,从而作为其能源或营
养源,动物则不能。微生物易对改变了的环境产
生适应性。
(2)农药的生物代谢形式:氧化、水解、还
原、结合。
(3)农药在环境中的非生物转化:光解作用是
指留存在作物、水体、土壤表面和大气中的农药
收到阳光的作用而发生的光化学反应。
11.农药在土壤中的降解:(1)微生物的降解:
脱卤作用、氧化作用、还原作用、水解作用、缩
合物或轭合物的形成。(2)植物的降解:脂溶
性农药只能穿透叶子、果实等;极性的农药可以
溶解在水中为根部吸收,进入植物之后,农药就
为多种酶系作用,植物体内的代谢包括各种反
应,水解、氧化、还原、脱羧、结合作用。所有
这些作用与动物体内发生的情况基本上是相同
的,就是程度较弱。农药的非生物降解:光解作
用物理作用化学作用
12.多环芳烃的结构:指含有一个以上苯环以稠
环形相连的芳香化合物。菲、荧蒽、苯井(a)
芘。
13.环境中多环芳烃的来源:①自然来源:火山
爆发和森林大火等,微生物和植物合成。②人为
来源:木材燃烧、汽车尾气、发电厂、焚化炉以
及煤、石油、天然气的使用。
14.PAHs在土壤中的迁移、转化和降解
迁移转化:(1)溶解与迁移:环越多,越难
溶。(2)挥发与迁移:随苯环增多而降低,萘
以及其取代物。(3)降解与积累:双环和三环
易被生物降解,四环五环和六环难生物降解。
土壤中PAHs的消失主要有:挥发作用、非生
物降解和生物降解。
15.多氯联苯的特性:①难降解性②生物毒性③
生物蓄积性④远距离迁移性
16.我国PCBs的贮存:①集中山洞封存②集中地
下封存③厂区内暂存
17.对土壤污染的途径及其降解(1)途径:固废
的燃烧
(2)降解:物理法、化学法和生物降解法。生
物降解法包括好氧生物降解、厌氧生物降解、连
续好氧-厌氧生物降解。
18.石油污染中最常见的污染物质:BTEX,即
苯、甲基苯、乙基苯和二甲苯。
19.石油污染物的降解:①好氧降解:主要降解产
物为邻苯二酚、芳香环最终都通过双氧酶的作用
断裂。②厌氧降解:生成苯甲酰基辅酶A,进一
步降解而最终转化成乙酰辅酶A
20.抗生素及其分类(1)抗生素是由微生物或高等
动植物在生活过程中所产生的具有抗病原体或其
他活性的一类次级代谢产物,能干扰其他生物细
胞发育功能的化学物质。
(2)分类:①ß—内酰胺酶:青霉素类,如阿莫西
林。头孢菌素类,如头孢唑啉钠、头孢拉定。②
四环素类:四环素、土霉素、金霉素。③大环内
酯类抗生素:红霉素、螺旋霉素④氨基糖苷类和
氨基环多醇类:链霉素、庆大霉素卡那霉素。⑤
喹诺酮类:环丙沙星、诺氟沙星、恩诺沙星。
21.抗生素对土壤微生物的影响:①抗生素多为
抗微生物药物,能直接杀死土壤环境中某些微生
物或抑制其生长,降低了微生物对其他污染物的
固定或降解能力。②使土壤环境中的微生物抗药
性发展,导致土壤中大量抗药菌出现。
22.土壤中抗生素的降解:①水解作用②光解作
用③生物降解作用。
第三章
1.汞污染:(1)形态:金属汞、无机汞和有机
汞。
(2)生物效应:有机汞毒性最大,无机汞治病最
严重;有机汞慢性毒性,无机汞急性毒性。
2.镉污染:(1)形态:水溶态、土壤吸附态和有
机态。
(2)生物效应:①人体:抑制人体许多酶的活
性,刺激人体胃肠系统。影响骨骼的钙质代谢,
是骨质软化变形成骨折。积累于肾脏、肝脏和动
脉中,导致尿蛋白症、糖尿病和水肿病。导致胃
癌、直肠癌、食管癌的诱发。导致贫血症或高血
压的发生。②谷类毒害症状:类似于缺铁的萎黄
症状、枯斑、萎蔫,叶子产生红棕色斑块和茎生
长阻碍。
3.铅污染:(1)形态:多以硫代物形式存在。
(2)生物效应:①人体:精神障碍,动脉高血
压和胃功能不全的并发症,临床表现贫血症,儿
童智力发育不全。②作物:低浓度可对某些植物
表现出刺激作用,浓度高导致生长缓慢、减产甚
至绝产。
4.铬污染:(1)形态:交换态、酸溶态、碱溶
态。
(2)转化:三价铬与羟基形成氢氧化物沉淀,
土壤胶体有机质对三价铬吸附络合。三价铬被土
壤中的氧化锰等氧化为六价铬。土壤胶体吸附六
价铬,被有机质还原成三价铬。
(3)生物效应:①缺铬导致角膜损伤、血糖过
多和糖尿病等②铬的毒性主要是六价铬引起的。
③过量铬会抑制作物生长,产生危害。④影响土
壤生化代谢,抑制土壤纤维素的分解,抑制土壤
呼吸作用,影响氨、磷转化。
5.氟污染:(1)形态:水溶态、吸附态、固体
氟化物。
6.硒污染:(1)形态:单质硒、硒化物、亚硒
酸盐、硒酸盐、有机硒、挥发硒。(2)转化:
亚硒酸盐和硒酸盐经细菌真菌等微生物和藻类的
还原成单质硒。
7.氰化物污染:(1)环境中的:简单氰化物、
络合氰化物。(2)转化:①酸性环境充分曝
气,氢氰酸呈气态进入大气。②氰离子和溶液中
的CO2作用也生产氢氰酸。③微生物降解氰化
物,甚至作为唯一碳源和氮源。
8.放射性的来源:①天然来源②人为来源:核工
业过程的排放物、核爆炸的沉淀物、放射性同位
素的应用。
9.土壤放射性污染物的迁移转化:放射性核素可
以通过与土壤胶体的结合而一起移动。锶以吸附
和解吸迁移性大,铯移动性很小吸附牢固不易解
析。对生物的危害:放射性辐照造成生长发育和
生殖异常遗传变异、生命周期缩短、癌变等,辐
照剂量过大可导致死亡。土壤放射性污染物的特
点:1持续产生危害作用、2没有任何物理化学
生物方法有效的破坏这些元素、3具有潜伏期。
10.稀土污染物概述
(1)稀土、重稀土、轻稀土。(2)应用:①在
工业领域的应用:冶金冶金工业领域、石油化工
领域、玻璃工业领域、陶瓷工业领域、材料工业
领域。②在农业领域的应用:稀土化肥、稀土碳
铵、多元复合肥、稀土有机肥、稀土药肥等。动
物养殖。③在医药领域的应用:适量摄入有助于
提高机体的免疫力,对胃黏膜起保护作用,对内
分泌系统有作用,能对抗人体癌肿和艾滋病。
11.稀土在土壤中的迁移转化:①重稀土易迁
移,配合能力强②酸性条件下易向土壤深层迁移
③碱性条件下,移动性差。
第四章
1.科学施肥与我国粮食安全保障及农业的可持续
发展
肥料是现代农业生产的投入最大的农业生产资
料,对提高粮食生产起着重要擢用。
粮食安全仍然是我国农业生产的首要任务:①
数量安全②质量安全③经济安全④生态安全
2.肥料对土壤环境的影响
(1)有毒有害物质的污染:①重金属污染②放
射性污染③氟污染④有毒有机物污染⑤有机肥料
中有毒有害物质的污染
(2)土壤板结、肥力下降
(3)硝酸盐污染
(4)土壤酸化
3. 肥料对水体、大气和生物的影响
(1)对水体的影响:(一)肥料造成水体富营
养化(二)地下水硝酸盐的污染
(2)对大气的影响:(一)氨的挥发(二)氮
氧化物的排放(三)甲烷的排放
(3)对生物的影响:(一)对人与动物的影响
(二)对作物的影响
4.肥料污染的控制措施与防治对策
(1)加强对肥料的监督管理,从肥料的质量上
扼制污染(2)经济合理施肥,严防过量施肥
(3)氮、磷、钾肥配合施用(4)推行施肥新技
术,提高肥料利用率(5)化肥与有机肥配合施
用(6)优化肥料品种结构,研制新型无污染肥
料(7)加强污染源的控制(8)加强水费管理,
实施控水灌溉(9)培育高产高效低累积硝酸盐
的蔬菜品种(10)保护生态环境,防止水土流失
第五章
1.固体废弃物的概念:固体废物是指在生产建
设、日常生活和其他活动中产生、在一定时间和
地点无法被利用而被丢弃的污染环境的固体、半
固体废弃物质。
2.固体废弃物的特征:
①成分的多样性和复杂性;②环境与资源的双重
性;③有用与无用性;④生产性废弃物逐渐减
少,消费性废弃物逐渐增加;⑤彼此依赖,相互
循环。
3.固体废物的分类:①产业固体废物:农业固体
废物,矿业固体废物和工业固体废物;
②为生活消费固体废物:家庭生活垃圾和公共场
所垃圾。
4.固体废物对环境的影响:①侵占土地;②污染
土壤;③污染大气;④污染水体;⑤影响环境
卫生;⑥其他危害
5.固体废物控制原则:(1)全过程管理原则—
3C原则:避免产生、综合利用、妥善处理。
(2)“三化”原则:减量化、资源化、无害
化。
6.生活垃圾的处理现状:
①采用卫生填埋、堆肥、焚烧、热解、生物降
解、露天堆放等方法加以处理。
②我国城市垃圾处理的最主要方式是堆放填埋,
约占全部处理量的70%以上;其次是高温堆肥处
理,约占处理量的20%;焚烧处理的量甚少。
7.生活垃圾的资源化利用:
①生活垃圾的堆肥化处理②生活垃圾的焚烧处
理:发电③生活垃圾的热解处理④生活垃圾的
厌氧消化技术⑤生活垃圾的蚯蚓处理技术
8.生活垃圾的处置:
①过去大量的垃圾运到城郊施用于农田,分散到
广大的土地。特点:A成本高,卫生可靠性低;
B浪费土地,产生二次污染。
②填埋法:在陆地上选择合适的天然场所或人工
改造出合适的场所,把垃圾用土层覆盖起来,同
时做好渗滤液的防渗工作,尽可能避免对环境的
污染。填埋后可规划为林地,绿地,公园等。
9.污泥概况:
污泥的来源:污泥是废水处理过程中产生的沉
淀物质以及从污水表面撇出浮沫的残渣。
污泥的分类:①按来源分给水污泥、生活污水
污泥、工业废水污泥。
②按分离过程分沉淀污泥。③按成分及性质分有
机污泥、无机污泥;亲水性污泥和疏水性污泥。
④按不同处理阶段分生污泥、浓缩污泥、消化污
泥、脱水干化污泥、干燥污泥、污泥焚烧灰等。
污泥的基本性质:①含水量大,养分含量高②
污泥C/N适宜消化③具有燃料价值④重金属积累
严重⑤生活污染性强
污泥的处理,处置与利用:
处理方式:浓缩、消化、脱水。处置:土地利
用、焚烧填埋、投海。利用:①回收能源②建材
利用③农田林地利用。
10.污泥施用对土壤性质的改善:
①土壤物理性质:A增加持水能力;B改善供氧
条件C减少风蚀D减小容重;E抗压。
②土壤化学性质:A土壤有机质;B营养元素;C
阳离子交换量;D pH。
③土壤生物活性:微生物、碳源。
11.污泥土地利用的风险:
①重金属:含量增加,二次污染;
②氮、磷:含量增加,面源污染;
③盐分:含量增加,盐分危害;
④病原菌:传播;
⑤有机污染物:持久性有机物污染。
12.污泥农田施用的准则:
①重金属:必须对污泥的施入量进行严格的限
制;
②营养元素的过剩与流失:施用前应检测污泥中
营养物质的含量;
③调节土壤pH:应将土壤pH调节到最佳值;
④病原茵和寄生虫污染:施用前必须经过消化或
堆腐处理。
13.禽畜粪便的资源化利用:①用作肥料;②用
作饲料;③用作燃料;④养殖蛆和蚯蚓。
14.粉煤灰对土壤环境的影响:
①粉煤灰对土壤的改良作用:A改良土壤的物理
结构;B提高地温和士壤保水能力;C增加农作
物的营养成分;D增加农作物抗病能力。
②粉煤灰对土壤环境的影响:A堆放占地;B污
染土壤环境。
③粉煤灰土地利用应注意的问题:A粉煤灰的施
用量:黏土多施,225~300t hm2;壤土少施,
75t/ hm2;B粉煤灰的施用方法:泡湿、撒施、
耕翻;C粉煤灰的施用年限和效用:3~4年轮施
一次即可,不能代替有机肥料,也不能代替速效
性化肥;D施用粉煤灰应因地制宜,就近取材:
运输费用较高。
15.粉煤灰的综合利用:①回收炭②回收金属物
质③提取空心微珠④粉煤灰的农业利用⑤用作建
筑材料⑥用作填充材料。