第4章 土壤环境与人体健康
环境化学复习资料第四章 土壤环境化学 名词术语
第四章土壤环境化学名词术语1.土壤化学组成（Chemical composition of soil）指构成土壤的各种化学物质的种类和比例，土壤的化学组成包括①土壤矿物质：包括原生矿物和次生矿物；②土壤有机质，主要源于动植物和微生物残体，包括非腐殖物质和腐殖质；③土壤水分，并非纯水，实际上是土壤中各种成分和污染物溶解形成的溶液；④土壤中的空气。
2.土壤反应（Soil reaction）土壤酸碱性质的量度。
取决于土壤中氢离子浓度的大小，以pH值表示。
氢离子浓度高时，土壤呈酸性反应。
反之，呈碱性反应。
3.盐基饱和度（Base saturation percentage of soil）指土壤交换性阳离子中盐基离子所占的百分数，与土壤母质、气候等因素有关4.土壤吸附（Soil adsorption）指土壤矿物质、土壤胶体和土壤有机质通过各种物理化学作用力对外源物质的结合。
土壤吸附能降低污染物的扩散系数，影响其生物可利用性，从而影响污染物在土壤中的行为和生态风险。
5.土壤络合（Soil complex）指土壤中，一些配位体通过配位键结合与进入土壤的物质结合而形成复杂的分子或离子，从而影响土壤中污染物的迁移和转化行为。
6.土壤退化（Soil degradation）又称土壤衰弱，是指土壤肥力衰退导致生产力下降的过程。
是土壤环境和土壤理化性状恶化的综合表征，包括有机质含量下降、营养元素减少、土壤结构遭到破坏、土壤侵蚀，土层变浅，土体板结、土壤盐化、酸化、沙化等。
其中，有机质下降，是土壤退化的主要标志。
在干旱、半干旱地区，原来稀疏的植被受破坏，土壤沙化，就是严重的土壤退化现象。
7.土壤污染源(Soil contaminant source)造成土壤污染的污染物来源，主要为工业和城市的废废弃物堆放、农业用的化肥及农药、污水直接排放、受污染的地表径流、大气沉降、以及放射性物质和有害微生物等。
8.土壤酸化(Soil acidification)土壤内部产生和外部输入的氢离子引起土壤pH值降低和盐基饱和度减少的过程，它又是一种重要的土壤退化形式，对区域食物安全、环境质量及人畜健康产生明显负面影响。
环境化学课后答案(戴树桂)主编_第二版(4-7章)
第四章土壤环境化学1．什么是土壤的活性酸度与潜性酸度？试用它们二者的关系讨论我国南方土壤酸度偏高的原因。
根据土壤中H+的存在方式，土壤酸度可分为活性酸度与潜性酸度两大类。
（1）活性酸度：土壤的活性酸度是土壤溶液中氢离子浓度的直接反映，又称有效酸度，通常用pH表示。
（2）潜性酸度：土壤潜性酸度的来源是土壤胶体吸附的可代换性H+和Al3+。
当这些离子处于吸附状态时，是不显酸性的，但当它们经离子交换作用进入土壤溶液后，即可增加土壤溶液的H+浓度，使土壤pH值降低。
南方土壤中岩石或成土母质的晶格被不同程度破坏，导致晶格中Al3+释放出来，变成代换性Al3+，增加了土壤的潜性酸度，在一定条件下转化为土壤活性酸度，表现为pH值减小，酸度偏高。
2．土壤的缓冲作用有哪几种？举例说明其作用原理。
土壤缓冲性能包括土壤溶液的缓冲性能和土壤胶体的缓冲性能：（1）土壤溶液的缓冲性能：土壤溶液中H2CO3、H3PO4、H4SiO4、腐殖酸和其他有机酸等弱酸及其盐类具有缓冲作用。
以碳酸及其钠盐为例说明。
向土壤加入盐酸，碳酸钠与它生成中性盐和碳酸，大大抑制了土壤酸度的提高。
Na2CO3 + 2HCl2NaCl + H2CO3当加入Ca(OH)2时，碳酸与它作用生成难溶碳酸钙，也限制了土壤碱度的变化范围。
H2CO3 + Ca(OH)2CaCO3 + 2H2O土壤中的某些有机酸（如氨基酸、胡敏酸等）是两性物质，具有缓冲作用，如氨基酸既有氨基，又有羧基，对酸碱均有缓冲作用。
RCHNH2COOH+ HClNH3ClR CHCOOH+ NaOH + H 2ORCHNH 2COOH R CH NH 2COONa（2）土壤胶体的缓冲作用：土壤胶体吸附有各种阳离子，其中盐基离子和氢离子能分别对酸和碱起缓冲作用。
对酸缓冲（M －盐基离子）：土壤胶体 M ＋HCl 土壤胶体 H ＋MCl对碱缓冲：土壤胶体 H ＋MOH 土壤胶体 M ＋H 2OAl 3+对碱的缓冲作用：在pH 小于5的酸性土壤中，土壤溶液中Al 3+有6个水分子围绕，当OH －增多时，Al 3+周围的6个水分子中有一、二个水分子离解出H +，中和OH -：2Al(H 2O)63＋ + 2OH － [Al 2(OH)2(H 2O)8]4+ + 4H 2O3．植物对重金属污染产生耐性作用的主要机制是什么？不同种类的植物对重金属的耐性不同，同种植物由于其分布和生长的环境各异可能表现出对某种重金属有明显的耐性。
环境学概论(刘培桐)第四章知识要点
第四章土壤环境一名词解译1．原生矿物：是直接来源于岩石受到不同程度的物理风化作用的碎屑，其化学成分和结晶构造未有改变。
2.次生矿物：岩石风化和成土过程中新生成的矿物，包括各种简单盐类，次生氧化物和铝硅酸盐类矿物等统称次生矿物。
次生矿物是土壤矿物质中最细小的部分（粒径<0.001mm）具有胶体特性，影响土壤许多物理化学特性。
3.土壤质地（土壤的机械组成）：自然界的土壤都是由很多大小不同的土粒，按不同的比例组合而成的，各粒级在土壤中所占的相对比例或重量百分数称为土壤的机械组成，也叫做土壤质地。
4．土壤结构：一般把土壤颗粒的空间排列方式及其稳定程度，孔隙的分布和结合的状况称为土壤的结构。
5．土壤胶体：土壤中颗粒直径小于2微米或1微米，具有胶体性质的微粒。
6.土壤污染：人类活动产生的污染物进入土壤并积累到一定程度，引起土壤质量恶化的现象。
具体地说，污染物质是指与人为活动有关的各种对人体和生物有害的物质，包括化学泻药、重金属、放射性物质，病原菌等。
7.土壤净化：是指土壤本身通过吸附、分解、迁移、转化，氧化—还原、络合－螯合作用及化学沉淀等作用而使进入土壤的污染物的浓度降低，形态改变，难以被植物所吸收而暂时退出生物小循环，脱离食物链或被排出土壤之外的过程。
8.溶胶：胶体微粒分散在水中成为胶体溶液称为溶胶。
凝胶：胶体微粒相互凝聚呈无定形的凝胶。
凝聚作用：由溶胶凝聚成凝胶的作用。
分散作用：由凝胶分散成溶胶的作用。
9.环境背景值：是指环境中诸因素，如大气、水体、土壤以及植物、动物和人体组织等在正常情况下，化学元素的含量及其赋存形态。
10.土壤环境中重金属元素背景值：是指一定区域内自然状态下未受人为污染影响的土壤中重金属元素的正常含量。
11.活性酸度:由土壤溶液中的H+ 所引起的酸性和活性酸底。
酸度大小取决于溶液中的[H+ ]。
土壤胶体所吸附的可交换性H+及A13+水解所产生H+总称为潜在酸度（包括交换酸和水解酸）。
高中地理第四章环境污染与防治第一节环境污染问题课件中图版选修6
9我国首次全国土壤污染状况调查表明:我国部分地区土壤污染较 重,镉、汞、铅3种重金属污染物含量呈现从西北到东南、从东北 到西南方向逐渐升高的态势。下图为甲城市不同功能区土壤中4 种重金属元素含量及用此4种元素计算出的综合污染指数。读图, 完成下列问题。
各种重金 属引起的 人畜病症
海洋上漂浮大量油膜和油块
①藻类大量繁殖; 重金属元 ①石油污染直接导致海洋生物
危 害
②水体中其他植 物死亡;③鱼类死 亡;④湖泊演变为
素通过食 物链最终 危害人畜
毛、皮丧失防水和保温性能,或因 堵塞呼吸和感觉器官而死亡;② 油膜和油块粘住大量鱼卵和幼
沼泽
健康
鱼,阻碍海藻光合作用
知识点一 知识点二
类 型
概念
原因
危害
水 污 染
水体因某种物质的介入而导 致化学、物理、生物或放射 性等方面特征的改变,从而影 响水的有效利用,危害人体健 康或者破坏生态环境,造成水 质恶化的现象
主要是人为原因造 影响水的有
成的,水污染物主要 效利用,危
有三大来源:工业废 害人体健
水、农业污水、生活 康;破坏生
范围极广的污染现象
污 染 来 源
生产和生活污水 中所含的氮、磷等 营养物质
工业生产中含重金 属的污水排放和固 体垃圾中重金属的 淋溶
近海石油的开采、加工 和运输过程中的石油 泄漏
知识点一 知识点二
水体富营养化
重金属污 染
海洋石油污染
表 现
陆地水体:称为“水 华(水花)”,又称“藻 花”;海洋水体:称 为“赤潮”
危害人体健康 (2)危害
造成植物枯死,农作物减产 (3)措施:积极改善城市交通结构;改进汽车燃料,安装汽车排气系 统催化装置等,以减少汽车尾气排放。
完整版一到四章《环境化学》(戴树桂_第二版)课后习题解答..
《环境化学》（戴树桂第二版）课后部分习题解答第一章绪论4、根据环境化学的任务、内容和特点以及发展动向，你认为怎样才能学好环境化学这门课？环境化学是一门研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特征、行为和效应及其控制的化学原理和方法的科学。
环境化学以化学物质在环境中出现而引起环境问题为研究对象，以解决环境问题为目标的一门新型科学。
其内容主要涉及：有害物质在环境介质中存在的浓度水平和形态，潜在有害物质的来源，他们在个别环境介质中和不同介质间的环境化学行为；有害物质对环境和生态系统以及人体健康产生效用的机制和风险性；有害物质已造成影响的缓解和消除以及防止产生危害的方法和途径。
环境化学的特点是要从微观的原子、分子水平上来研究宏观的环境现象与变化的化学机制及其防治途径，其核心是研究化学污染物在环境中的化学转化和效应。
目前，国界上较为重视元素（尤其是碳、氮、硫和磷）的生物地球化学循环及其相互偶合的研究；重视化学品安全评价、臭氧层破坏、气候变暖等全球变化问题。
当前我国优先考虑的环境问题中与环境化学密切相关的是：以有机物污染为主的水质污染、以大气颗粒物和二氧化硫为主的城市空气污染；工业有毒有害废物和城市垃圾对水题和土壤的污染。
5、环境污染物有哪些类别？主要的化学污染物有哪些？按环境要素可分为：大气污染物、水体污染物和工业污染物。
按污染物的形态可分为：气态污染物、液态污染物和固体污染物；按污染物的性质可分为：化学污染物、物理污染物和生物污染物。
主要化学污染物有：1.元素:如铅、镉、准金属等。
2.无机物：氧化物、一氧化碳、卤化氢、卤素化合物等3.有机化合物及烃类：烷烃、不饱和脂肪烃、芳香烃、PAH等；4.金属有机和准金属有机化合物：如,四乙基铅、二苯基铬、二甲基胂酸等；5.含氧有机化合物：如环氧乙烷、醚、醛、有机酸、酐、酚等；6.含氮有机化合物：胺、睛、硝基苯、三硝基甲苯、亚硝胺等；7.有机卤化物：四氯化碳、多氯联苯、氯代二噁瑛；8.有机硫化物:硫醇、二甲砜、硫酸二甲酯等；9.有机磷化合物:磷酸酯化合物、有机磷农药、有机磷军用毒气等。
土壤污染与修复概述 PPT
重庆北碚汞污染严重 耕地能挖出水银!!!!
大气沉降 引起土壤污染
1986－1988年期间，甘肃 白银有色金属基地，由降 水和降尘输入到农田的重 金属为： Cd 10. 8 g/(hm2∙a)， Pb 414.9 g/(hm2∙a) ， Cu 352.6 g/(hm2∙a)， As 241.6 g/(hm2∙a), 其中铅、砷均高于灌溉水 的输入量。
土壤污染 土地皲裂 寸草不生
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中国农药污染农田总计：
中国每年施用农药的量达 50万- 60万t，其中约 80%的农 药直接进入环境。每年使用农药的面积在 2.8 亿 hm2以上。
中国重金属污染耕地总计：2000万公顷 中国有机物污染农田总计：6000万公顷
二、土壤污染的特点
隐蔽性和滞后性：土壤污染从产生污染到出现问题通常会滞 后较长的时间。要通过对土壤样品进行分析化验和农作物的 残留检测，甚至通过研究对人畜健康状况的影响才能确定。
土壤环境污染概述
1 土壤污染的概念、特点 2 全国及河南省土壤污染现状 3 污染物的来源及其危害 4 土壤净化污染物的过程 5 土壤污染的防治措施
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第一节 土壤污染的概念、特点
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一、土壤污染的概念
土壤污染是指进入土壤中的有害、有毒物质 超出土壤的自净能力，导致土壤的物理、化学和 生物学性质发生改变，降低农作物的产量和质量， 并危害人体健康的现象。
第四章 土壤污染与修复
9
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大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
农业工作者、环境工作者，或者是我们 每一个人。。。。。。
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章节提要
环境学概论(4-5章)
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逐步降低污染物的浓度、减少毒性
毒 性 减 弱 或 转 变 为 营 养 物 质
生生生生 生 物物物物 物 化化化化 化 学学学学 学 降降降降 降 解解解解 解
挥发、扩散、分解 挥发、扩散、分解 挥发、扩散、分解 挥发、扩散、分解 挥发、扩散、分解 挥发、扩散、分解
分分 分 分分 分 解解 解 解解 解 、、 、 、、 、 汽汽 汽 汽汽 汽 化化 化 化化 化 进 入 大 气
土壤有机质的 意义
2.对重金属、农药等各种有机、 无机污染物的行为有显著的影响
3.土壤有机质对保持肥力、保护环 境和农业可持续发展具有重要的作 用
17
土壤有机质的化学组成：
糖类
木质素 木栓质
有机氮
角
脂 肪
蜡 质 灰 分
单 宁
质 有机磷
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土壤中的有机质组成及作用4-3P112
19
（四）、土 壤 空 气
13
书P112图4-3
14
（三）、土壤有机质
植物、动物、微生物
分解转化
腐殖质
土壤有机质（10%）
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1.以有机、无机复合体存在
腐殖质在土壤中 的存在方式：
2.与粘粒结合 3.游离的腐殖酸 4.腐殖酸盐类 5.以Fe、Al的凝胶态存在
16
1.含有植物生长所需营养元素， 是土壤微生物生命活动的能源
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（三）、土壤污染物质
土壤污染物质是指进入土壤中并影响土壤正常作 用的物资，即会改变土壤的成分、降低农作物的数量 或质量，有害于人体健康的物资。 按污染物的性质分为： 1.有机物类 2.重金属污染物
3.放射性物质
4.化学肥料 5.致病的微生物
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4.1污染物在土壤中的迁移转化
第四章土壤环境化学——污染物在土壤中的迁徙转变本节内容重点：土壤污染源、主要污染物，氮和磷的污染及其迁徙转变，土壤的重金属污染及其迁徙转变，土壤的农药污染及其迁徙转变，土壤中温室气体的开释、汲取及传输等。
人类活动产生的污染物进入土壤并积累到必定程度，惹起土壤质量恶化的现象即为土壤污染。
土壤与水体和大气环境有诸多不一样，它在地点上较水体和大气相对稳固，污染物易于集聚，故有人以为土壤是污染物的“汇”。
污染物可经过各样门路进入土壤。
若进入污染物的量在土壤自净能力范围内，仍可保持正常生态循环。
土壤污染与净化是两个互相对峙又同时存在的过程。
假如人类活动产生的污染物进入土壤的数目与速度超出净化速度，造成污染物在土壤中连续积累，表现出不良的生态效应和环境效应，最后以致土壤正常功能的失调，土壤质量降落，影响作物的生长发育，作物的产量和质量降落，即发生了土壤污染。
土壤污染可从以下两个方面来鉴别：(1)地下水能否遇到污染；作物生长能否遇到影响。
(2)土壤遇到污染后，不单会影响植物生长，同时会影响土壤内部生物群的变化与物质的转变，即产生不良的生态效应。
土壤污染物会随处表径流而进入河、湖，当这类径流中的污染物浓度较高时，会污染地表水。
比如，土壤中过多的N、P，一些有机磷农药和部分有机氯农药、酚和氰的淋溶迁徙常造成地表水污染。
所以，污染物进入土壤后有可能对地表水、地下水造成次生污染。
土壤污染物还可经过土壤植物系统，经由食品链最后影响人类的健康。
如日本的“痛痛病”就是土壤污染间接危害人类健康的一个典型例子。
）土壤污染源土壤污染源可分为人为污染源和自然污染源。
人为污染源：土壤污染物主假如工业和城市的废水和固体废物、农药和化肥、牲口排泄物、生物残体及大气沉降物等。
污水浇灌或污泥作为肥料使用，常使土壤遇到重金属、无机盐、有机物和病原体的污染。
工业及城市固体荒弃物随意堆放，惹起此中有害物的淋溶、开释，也可以致土壤及地下水的污染。
现代农业大量使用农药和化肥，也可造成土壤污染。
浙教版科学八年级下册第四章课件-4.6保护土壤
1 2
建立土壤监测网络
通过建立覆盖全国的土壤监测网络，实时监测土 壤质量状况，及时发现和解决土壤污染问题。
制定土壤治理标准
制定严格的土壤治理标准，明确土壤污染物的排 放标准和土壤修复标准，为土壤治理提供依据。
3
实施土壤治理措施
针对不同类型的土壤污染，采取相应的治理措施， 如生物修复、化学修复、物理修复等，以恢复土 壤健康。
生态平衡
土壤是生态系统的重要组 成部分，对维持生态平衡 起着重要作用。
休闲娱乐
土壤还是人们休闲娱乐的 场所，如野餐、露营等户 外活动。
02 土壤污染及其影响
土壤污染的来源
工业生产
工业生产过程中产生的废气、废 水、废渣等污染物，未经处理或 处理不当直接排放，导致土壤污
染。
农业生产
过度使用化肥、农药和地膜等农业 化学品，以及不合理的土地利用方 式，如污水灌溉和污泥施用等，都 会导致土壤污染。
城市生活垃圾
城市生活垃圾处理不当，如垃圾填 埋、焚烧等，产生的有害气体和液 体泄漏，会污染土壤。
土壤污染的类型
重金属污染
重金属如汞、镉、铅等在工农业生产 和城市生活中的排放，导致土壤重金 属污染。
有机物污染
放射性污染
核设施、核实验和核废料处理等产生 的放射性物质，可能导致土壤放射性 污染。
有机废弃物和农药等有机化学品的滥 用，导致土壤有机物污染。
05 土壤保护的未来展望
土壤保护技术的发展趋势
土壤修复技术
利用生物、化学和物理方法修复受损土壤，恢复 其生态功能和生产能力。
土壤质量监测技术
利用现代信息技术和遥感技术，实现土壤质量实 时监测和预警。
土壤生态修复技术
通过生态工程和生物技术手段，恢复受损土壤的 生态平衡和生物多样性。
戴树贵-环境化学课后习题及答案
环境化学思考题与习题及答案第一章 绪论作业习题：● 根据环境化学的任务、内容和特点以及其发展动向，你认为怎样才能学好环境化学这门课程？● 环境污染物有哪些类别？主要的化学污染物有哪些？讨论习题：● 如何认识现代环境问题的发展过程？思考题：● 举例简述污染物在环境各圈的迁移转化过程。
第二章 水环境化学作业习题：● 请推导出封闭和开放体系碳酸平衡中*23H CO ⎡⎤⎣⎦、3HCO -⎡⎤⎣⎦和23CO -⎡⎤⎣⎦的表达式，并讨论这两个体系之间的区别。
● 请导出总酸度、2CO 酸度、无机酸度、总酸度、酚酞酸度和苛性酸度的表达式作为总碳酸量和分布系数（α）的函数。
● 在一个pH 为6.5、碱度为1.6mmol/L 的水体中，若加入碳酸钠使其碱化，问需加多少mmol/L 的碳酸钠才能使水体pH 上升至8.0。
若用NaOH 强碱进行碱化，又需要加多少碱？（1.07mmol/L ，1.08mmol/L ）● 具有2.00×10-3mol/L 碱度的水，pH 为7.00，请计算*23H CO ⎡⎤⎣⎦、3HCO -⎡⎤⎣⎦、23CO -⎡⎤⎣⎦和-OH ⎡⎤⎣⎦的浓度各是多少？（*23H CO ⎡⎤⎣⎦＝4.49×10-4mol/L 、3HCO -⎡⎤⎣⎦＝2.00×10-3mol/L 、23CO -⎡⎤⎣⎦＝9.38×10-7mol/L 和-OH ⎡⎤⎣⎦＝1.00×10-7mol/L ） ● 若有水A ，pH 为7.5，其碱度为6.38 mmol/L ，水B 的pH 为9.0，碱度为0.80 mmol/L ，若以等体积混合，问混合后的pH 值为多少？（pH ＝7.58）● 溶解1.00×10-4mol/L 的()33Fe NO 于1L 具有防止发生固体()3Fe OH 沉淀作用所需最小H +⎡⎤⎣⎦浓度的水中，假定溶液中仅形成[]2Fe OH +和[]2Fe OH +，而没有形成[]422Fe OH +。
环境监测技术—土壤污染监测(教案
环境监测技术—土壤污染监测(教案一、教学内容本节课选自《环境监测技术》教材第四章第二节，详细内容主要包括土壤污染的概念、分类及特点，土壤污染监测的原理、方法和技术，重点探讨土壤污染监测在实际环境管理中的应用。
二、教学目标1. 理解土壤污染的概念、分类及特点，掌握土壤污染监测的基本原理和方法。
2. 学会运用土壤污染监测技术，分析实际环境问题，提高解决环境问题的能力。
3. 培养学生的环保意识，使他们认识到土壤环境保护的重要性。
三、教学难点与重点难点：土壤污染监测方法的选择与应用。
重点：土壤污染的概念、分类及特点，土壤污染监测的原理、方法和技术。
四、教具与学具准备教具：PPT、投影仪、实验器材（土壤样品、试剂等）。
学具：笔记本、笔、实验报告册。
五、教学过程1. 导入：通过展示土壤污染导致的实际环境问题，引发学生对土壤环境保护的思考。
2. 知识讲解：（1）土壤污染的概念、分类及特点；（2）土壤污染监测的原理、方法和技术；（3）土壤污染监测在实际环境管理中的应用。
3. 实践操作：（1）分组进行土壤样品的采集、处理与分析；（2）学习并掌握土壤污染监测方法的选择与应用。
4. 例题讲解：讲解土壤污染监测的经典案例，分析监测方法的选择依据。
5. 随堂练习：针对土壤污染监测的原理、方法和技术，设计练习题，巩固所学知识。
六、板书设计1. 土壤污染的概念、分类及特点；2. 土壤污染监测的原理、方法和技术；3. 土壤污染监测在实际环境管理中的应用。
七、作业设计1. 作业题目：分析某地区土壤污染案例，选择合适的监测方法进行监测，并提出治理措施。
2. 答案：（1）土壤污染案例：某地区农田土壤重金属污染；（2）监测方法：土壤样品的采集与处理、重金属含量分析；（3）治理措施：生物修复、化学修复等。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课的教学效果，学生对土壤污染监测知识的掌握程度。
2. 拓展延伸：（1）研究土壤污染对生态环境和人类健康的影响；（2）探讨新型土壤污染监测技术及发展趋势。
环境科学概论知识点总结
环境科学概论第一章绪论概念：环境：指以人类为主体的外部世界，环境就是人类生存环境，指的是环绕于人类周围的客观事物的整体，它包括自然环境，也包括社会环境.或者为指围绕着人群空间，以及其中可以直接、间接影响人类生活和发展的各种自然因素和社会因素的总体.环境法中的环境:指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体,包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等。
环境科学：以“人类—环境”系统为其特定的研究对象，它是研究“人类—环境”系统的发生和发展、调节和控制以及改造和利用的科学。
其目的在于探讨人类社会持续发展对环境的影响及其环境质量的变化规律，从而为改善环境和创造新环境提供科学依据。
环境要素:又称环境基质，是指构成人类环境整体的各个独立的、性质不同的而又服从整体演化规律的基本物质组成。
环境问题:指自然过程突变或人类活动引起的环境破坏和环境质量变化，以及由此给人类生产、生活和健康带来的不利影响。
其原因是人类认识的局限性和环境的复杂多变性。
原生环境问题:又称第一类环境问题，是指由于自然环境自身变化引起的，没有人为因素或人为因素很少的环境问题.次生环境问题:又称第二类环境问题，是指由于人为因素所造成的环境问题。
第二章大气环境概念:干结空气：大气中除去水汽和固体杂质以外的整个混合气体.主要成分是氮气（78.09％)和氧气(20。
94％)。
其次是氩气（0。
934%体积)和二氧化碳(0.033％体积）。
空气中水的体积百分含量在0。
1-0.5％之间，其余的大气成分为稀有气体。
大气污染：指由于人类活动和自然过程引起某种物质进入大气中，呈现出足够的浓度,达到了足够的时间并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了环境的现象。
大气污染源：指向大气环境排放有害物质或对大气环境产生有害影响的场所,设备和装置。
包括：天然源（指自然界自行向大气环境排入污染物的污染源。
第四章土壤环境化学第三节 土壤中农药的迁移和转化
敌百虫 甲胺磷
第二十二页，共30页。
有机磷农药的理化性质 除敌百虫、乐果少数品种为白色晶体外，其余有机磷农药的工 业品均为棕色油状； 有机磷农药有特殊的蒜臭味，挥发性大，对光、热不稳定， 并具有如下性质：
湿润土壤中，水分子的竞争作用， 使土壤中农药的吸附量减少，蒸 汽浓度增加。
第十一页，共30页。
实验例证
随土壤水分相对含量的增 加，吸附（分配）作用减 弱；
当相对湿度在50％时， 水分子强烈竞争土壤表 面矿物质上的吸附活性 位置，使吸附量降低， 分配作用占主导地位， 吸附等温线为线性。
第十二页，共30页。
DDT的存在。
第十五页，共30页。
DDT在环境中迁移转化 残留在土壤中的DDT95％分解需时约10年；在90～95℃ 水相介质中，紫外光照条件下，使DDT彻底降解其总量的 75％需120小时。
某些土壤微生物能较快分解DDT；在缺氧条件，而且温 度较高时，DDT分解进行得特别快；土壤中的二价铁盐 和氯化铬还能催化DDT的还原分解。
与DDT相比，六六六易溶于水，有较大的蒸汽压，可以从土壤
和空气中进入水体，亦可随水蒸发后再进人大气，表现出一定的迁 移活性；微生物和某些生物的肠道也可以代谢六六六。
相对于DDT而言，六六六的积累性和持久性较低，但为了防 止其在环境中积累，还是应对其采取安全禁止措施。
第十九页，共30页。
2.有机磷农药 有机磷农药是农药中一类含磷的有机化合物，其种类很多， 目前大量生产与使用至少有150多个品种。
例如
当土壤中DDT含量为200mg/kg，有二价铁离子存在和温度为 35℃时，在28天之内DDT几乎全部分解。
新教材高中生物第4章人与环境第3节生态工程第1课时生态工程的基本原理课件新人教版选择性必修2
目标素养
1.通过学习、分析生态工程的概念,关注生态工程建设,形成 生态观与平衡观。 2.通过学习生态工程的原理及比较各原理的内容,培养比较、 归纳等能力。 3.能运用生态工程原理分析生态环境问题,并能提出解决对策, 形成社会责任意识。
知识概览
一、关注生态工程建设 1.生态工程的概念 人类应用 生态学 和 系统学 等学科的基本原理和方 法,对 人工生态系统 进行分析、设计和调控,或对已被破 坏的生态环境进行 修复 、 重建 ,从而提高生态系统 的生产力或改善生态环境,促进人类社会与自然环境和谐发 展的系统工程技术或综合工艺过程。
进行
修复、重建,从而提高生态系统的生产力或改善生态环境,促
进人类社会与自然环境的和谐发展。与传统的工程相比,生
态工程是一类少消耗、多效益、
的工程体系。
(2)生态工程所遵循的基本原理有循环、协调、
和自生等原理。人畜粪便用于农作物的生产主要符合
Байду номын сангаас
原理;连年种植单一品种造成病虫害爆发主要违反
了
原理。
(3)“畜—沼—果”是我国一种常见的生态农业模式,以沼气为
判断生态工程原理的方法 (1)如果强调充分利用废弃物,则为循环原理。 (2)如果强调生态系统稳定性,则为自生原理。 (3)如果强调生物与环境、生物与生物之间的关系,则为协 调原理。 (4)如果强调生态、社会和经济协调统一,则为整体原理。 以上所述只是一般规律,如果遇到特殊情况,还要具体分析, 一个生态工程也可能涉及多个原理。
在某地区植树时,没有种植适应当地环境的树种,而是大量 种植了不适应当地环境的杨树。这主要是违背了什么原理?
提示:违背了协调原理。
典例剖析 在帮助农民发展经济的时候,一定要注意一些实际问题,如 苹果树不宜在热带地区栽种,柑橘不宜在北方地区栽种。这 主要体现的生态工程原理是( ) A.协调原理 B.整体原理 C.自生原理 D.循环原理 答案:A 解析:引种时要注意所引种的生物是否与当地环境相协调, 不能盲目引种或栽种,这主要体现了协调原理。
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4. 农药对土壤的影响 农药施用不当，会引起土壤污染。喷施于作物体上 的农药（粉剂、水剂、乳液等），约有一半左右散落于农 田，这一部分农药与直接施用于田间的农药构成农田土壤 中农药的基本来源。农作物从土壤中吸收农药，在农产品 中积累，通过食物、饲料危害人体和牲畜的健康。 5. 固体废物对土壤的污染 工业废物和城市垃圾是土壤的固体污染物。例如， 各种农用塑料薄膜作为大棚、地膜覆盖物被广泛使用，如 果管理、回收不善，大量残膜碎片散落田间，会造成农田 “白色污染”。这样的固体污染物既不易蒸发、挥发，也不 易被土壤微生物分解，是一种长期滞留土壤的污染物。
3.微生物： 土壤微生物的种类很多，有细菌、真菌、放线菌、 藻类和原生动物等；土壤微生物的数量也很大，1克土壤 中就有几亿到几百亿个。土壤越肥沃，微生物越多。 微生物在土壤中的主要作用：有机质矿化和腐殖化， 分解矿物质，固定氮素等。
土壤水 土壤是一个疏松多孔体，其中布满着大大小小蜂窝状的 孔隙。直径0.001-0.1毫米的土壤孔隙叫毛管孔隙。存在于 土壤毛管孔隙中的水分能被作物直接吸收利用，同时，还 能溶解和输送土壤养分。 进入土壤中的水在不断地运动中：有些可以被植物吸收 利用；吸附水和毛管水留在土体里，重力水容易流出土体。 适宜的土壤水分是维持植物正常生长和获得高产的前提。 水 入渗
2.有机质： • 土壤中的有机物质。 • 土壤有机质含量的多少是衡量土壤肥力高低的一个重要 标志。在一般耕地耕层中有机质含量只占土壤干重的0.52.5％，但它的作用却很大：作物养分的主要来源，增强 土壤的吸水、保肥能力，改良土壤物理性质，促进土壤微 生物的活动，刺激作物生长发育，对土壤重金属、有机污 染物的吸附固定等。
自20世纪中叶以来，一方面全球人口迅速增长对粮食的 需求不断增加，农业集约化生产加快，对土壤的开发强度越 来越大，肥料、农药等各类农业化学品投入剧增；另一方面 工业快速发展，直接或间接的向土壤排放污染物也越来越严 重，导致土壤污染，不但直接导致农作物的污染和减产，降 低农产品品质，并通过食物链危害人畜健康。 土壤中的污染物还会在水力和风力的作用下分别进入大 气和水体恶化人类的生存环境，引发其他生态环境问题。工 农业生产带来的环境、生态、人类健康等问题已经极为严峻。
【阅读材料】工业和农业污水灌溉下的“丰收”
——河北污水浇灌加重土地污染
2. 大气污染对土壤的污染 大气中的有害气体主要是工业中排出的有毒废气， 通过沉降或降水进入土壤，造成污染。例如，有色金属冶 炼厂排出的废气中含有铬、铅、铜、镉等重金属。 3. 施肥对土壤的污染 施用化肥是农业增产的重要措施，但不合理的使用 ，也会引起土壤污染。从化肥的原料开采到加工生产，会 带进一些重金属元素或有毒物质，其中以磷肥为主。磷肥 的生产原料为磷矿石，含有镉、汞、氟和砷等。畜禽等养 殖业有机废弃物中含有铜、锌、砷等污染物，作为有机肥 料长期大量施用，会引起土壤重金属积累和污染。
第4章
土壤环境与人体健康
【导入案例】“镉大米”就在餐桌上？
“镉米”：
饭碗中5.21
大众日报，2011.02.15
4.1 土壤概述
土壤是覆盖在陆地表面能够生长植物的疏松层。 土壤的自然功能：支撑植物生长；提供植物生长发育所需 要的水、肥、气、热等肥力要素。 自然环境五大圈层：大气圈、水圈、土壤圈、岩石圈和生 物圈。在自然界中，土壤圈覆盖于地球陆地表面，处于其他圈 层的交接面上，对各圈层的物质和能量流动及信息传递起着维 持和调节作用，成为有机和无机界，即生命和非生命联系的中 心纽带。
“万物土中生”，土壤为我们提供食物，人类的健康和 幸福直接或间接地依赖于土壤的质量。 土壤不仅是生物赖以生存的基地，人类生活的环境，也 是农业的重要生产资料。 由于土壤在生物圈的位置和作用，也由于土壤是人类社 会生产的一种不可替代的自然资源和生产资料，成为人类生 存最重要的自然资源。
4.2 土壤环境污染
4.1.1 土壤的组成
土壤是由固体、液体和气 体三类物质组成的。
固体物质包括土壤矿物质、 有机质和微生物等。 液体物质主要指土壤水分。 气体是存在于土壤孔隙中 的空气。
土壤固相物质 1.矿物质： 土壤矿物质是岩石经过风化作用形成的不同大小的 矿物颗粒（砂粒、粉粒和粘粒）。 土壤矿物质种类很多，化学组成复杂，它直接影响 土壤的物理、化学性质，是作物养分的重要来源。 各粒级土粒的组成
再分布
土壤空气 在土壤固、液、气三相体系中，土壤空气存在于土体内未被 水分占据的空隙中，在一定容积的土体内，如果孔隙度不变 土壤含水量多了，空气含量必然减少，反之亦然。所以土壤 空气含量随土壤含水量而变化。
土壤空气组成与大气差异也大。
土壤空气与大气组成的差异
O2(%) CO2(%) N2(%) 气体 其它气体 20.94 0.03 78.05 0.98 近地表的大气 18.0-20.03 0.15-0.65 78.8-80.24 0.98 土壤空气
4.1.2 土壤的生态意义
土壤是所有陆地生态系统的基底或基础，生态系 统中的很多重要过程都是在土壤中进行的。
土壤无论对植物还是对土壤动物来说都是重要的生态 因子。 土壤不仅为植物提供必需的营养和水分，而且也是土 壤动物赖以生存的栖息场所。土壤中含有多种多样的生物， 如细菌、真菌、放线菌、藻类、原生动物、轮虫、线虫、 蚯蚓、软体动物和各种节肢动物等，少数高等动物（如鼹 鼠等）终生都生活在土壤中。
4.2.1 土壤污染源
工矿企业 农业生产、居民生活
大气污染颗粒沉降
城市污泥和垃圾、有机肥 料、农药
“三废”排放
污水灌溉
环境中的各种污染物可以通过多种途径进入土壤，主要有： 污水灌溉、大气污染、化肥污染、农药污染、固体废弃物 污染等。
1. 污水灌溉对土壤的污染
生活污水和工业废水中，含有氮、磷、钾等许多植物 所需要的养分，所以合理地使用污水灌溉农田，一般有增产 效果。但污水中还含有重金属、酚、氰化物等许多有毒有害 的物质，如果污水没有经过必要的处理而直接用于农田灌溉， 会将污水中有毒有害的物质带至农田，污染土壤。例如采矿、 冶炼、电镀等工业废水能引起镉、汞、铬、铜等重金属污染； 石油化工、肥料、农药等工业废水会引起酚、三氯乙醛、农 药等有机物的污染。
植物的根系与土壤有着极大的接触面，在植物和土壤 之间进行着频繁的物质交换，彼此有着强烈影响，因此通 过控制土壤因素就可影响植物的生长和产量。对动物来说， 土壤是比大气环境更为稳定的生活环境，其温度和湿度的 变化幅度要小得多，因此土壤常常成为动物的极好隐蔽所， 在土壤中可以躲避高温、干燥、大风和阳光直射。