土壤环境土壤污染与治理
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高岭石［Al4Si4O10（OH）风 硅8］化 酸而 盐未 类经 矿化 物学、风氧化化的物碎类屑矿物物、）硫—化—物类四矿类物：
土壤 和Leabharlann Baidu酸盐类矿物
矿物质
岩石化学风化(氧化、水解和酸性水解)
土壤的 组成
次生矿物质（由原生矿物经化学风化后
形成的新矿物 ）——三类：简单盐类、三 氧化物类和次生铝硅酸盐类
2.5 农药污染
农药的分类
农药对环境的影响 对大气的污染；对水体的污染；对土壤的污染
滴滴涕在全球环境中的迁移、转化和富集过程简图
农药对人体健康的影响
急性毒作用 对神经的影响 致癌作用 诱发突变 慢性中毒 对内分泌系统的影响
农药对除虫害带来的问题
○对害虫的天敌和其他益虫、益鸟有杀伤作用
○使害虫产生抗药性
合利用 • 合理使用农药和化肥，积极发展高效、低
毒、低残留的农药 • 积极慎重地推广污水灌溉，对灌溉农田的
污水，进行严格的监测和控制
植物修复
3 土壤退化及其保护
土壤退化——由于自然的，特别是人为的原因，
使土壤生态系统的组成、结构和功能受到影响或 破坏（如，自然植被的破坏或丧失、土壤生物区 种群组成的明显变化、物种的消失；土壤侵蚀、 荒漠化、盐渍化、沼泽化或潜育化、酸化、肥力 下降等）而使土壤固有的物理、化学和生物学特 性和状态发生改变，导致土壤生态系统功能、生 产潜力和环境质量的等级或状况下降，均属土壤 退化现象。
土壤环境土壤污染与治理
1 土壤的结构和性质 2 土壤污染、自净及防治 3 土壤退化及其保护
1 土壤的结构和性质
1.1 土壤的组成
土壤是由固 体、液体和 气体三相共 同组成的多 相体系，具 有疏松的结 构。 一般土壤是 一个小的生 态系统（动 植物群落、 ）
伊 蒙利 脱石 石（或水云母）[（O原H）生4K矿y（物A质14·（Fe各4·M种g岩4·M石g受6）到（程S度i8-不y·A同ly）的O物20理]
重金属污染物 汞、镉、铅、砷、铬、锌
固体废物
城市垃圾和工业废渣
病源微生物 病原体
放射性污染物 90Sr、137Cs、235U
2.3土壤污染的特点和危害
隐蔽性、连续性
化学的定时炸弹
2.3土壤污染的特点和危害
•导致严重的直接经济损失——农作物的污染、减产。 •生物品质不断下降 •危害人体健康 •导致其他环境问题
土壤污染就是人类的生产和生活活 动向环境中排放的三废物质通过大 气、水体和生物间接地进入土壤， 其数量超过了土壤的承受能力时， 就会破坏土壤生态系统的平衡，引 起土壤的成分、结构和功能的变化 。
溶解性的 与土壤微粒结合的
土壤污染物
食物链浓缩
据初步统计，全国至少有1300～1600万公顷 耕地受到农药污染；每年因土壤污染减产粮 食1000多万吨，因土壤污染而造成的各种农 业经济损失合计约200亿元。
土壤有机质 ：土壤中含碳有机化合物的总称（占固相总
重量的10％ 以下 ）。分为非腐殖物质和腐殖质两大类。
土壤水分 ——土壤溶液
土壤中的空气 ——主要成分都是N2、O2和CO2 。与空
气比较，土壤空气中；CO2含量比大气中高得多； O2的含 量低于大气；水蒸气的含量比大气中高得多；还含有少量 还原性气体
土壤酸化的原因：
•化学原因——主要是矿物的风化过程产生的无机酸或 大量二氧化碳；土壤弱酸盐的水解；无机肥料残留的酸 根；重金属和有机物对土壤的污染；酸雨的影响；土壤 胶体吸附的H+、Al3+等被其它阳离子交换：
土壤酸化的第二个原因是微生物对有机物降解。
土壤的碱化 土壤溶液中OH-离子的主要来源是 CO32-和 HCO3-的 碱金属（Na、K）及碱土金属（Ca、Mg）的盐类。 交换性阳离子的水解 ：
H2S NO2N2 NH4+ CH4
土壤氧化还原能力的大小可以用土壤的氧化还原电位（Eh ）来衡量
2 土壤环境污染、自净与防治
2.1 土壤环境背景值和土壤污染概念
土壤环境背景值：土壤的环境要素在未受到明显污 染时，其化学元素的正常含量，以及环境中分布的 正常值为环境背景值，又称作环境本底值。
由于人类活动使土壤性状发生了不利于人类的改变 ，叫土壤污染
2.3土壤污染的特点和危害
传播伤寒、副伤寒、痢疾、病毒性肝炎等传染病 有毒化学物间接影响人体健康 放射性物质通过放射性衰变，产生a、β、γ射线 散发出恶臭，污染空气
土壤污染的自净
物理自净：如农药的挥发扩散 化学自净：如酸的中和 生物化学自净：如有机物的生物降解
度量土壤污染的指标:
(1)土壤本底值 (2)植物体中污染物的含量 (3)生物指标
1.2 土壤的特性 酸碱性
◎我国土壤的pH大多在4.5－8.5范围内，并有由南 向北pH值递增的规律性。
土壤的酸碱性首先决定于土壤的组成： 我国长江（北纬330）以南的土壤，Si,Al,Fe含
量较高，三者占土壤总量的95%以上，土壤多为酸 性和强酸性，如华南、西南地区广泛分布的红壤、 黄壤，pH值大多在4.5－5.5之间，有少数低至3.6 －3.8；华中华东地区的红壤，pH值在5.5－6.5之 间；长江以北的土壤（如华北、西北的土壤）大多 含 CaCO3，多为中性或碱性，pH值一般在 7.5－ 8.5之间，少数强碱性土壤的 pH高达10.5。
世界上90％的污染物最终滞留在土壤内。
2.2土壤污染源及污染物
2.土2土壤壤污污染染源源及及污污染染物物
工业和城市的废水 固体废物 农药和化肥 大气沉降物 生物残体 牲畜排泄物
2.2土壤污染源及污染物
有机污染物 农药、石油、多环芳烃、多氯联苯、酚
无机污染物 硝酸盐、硫酸盐氯化物、可溶性碳酸盐
吸附性
土壤胶体的性质： 具有巨大的比表面和表面能 ； 电性 ； 凝聚性和分散性 ；
土壤胶体的离子交换吸附 阳离子交换吸附 阴离子交换吸附
氧化还原性
氧化还原体系
体系
氧化态
还原态
铁体系 锰体系 硫体系 氮体系
有机碳体系
Fe(III)
Mn（IV）
SO42NO3NO3NO3CO2
Fe（II）
Mn（II）
防止农药污染的途径
采取综合防治的方法 搞好农药安全性评价和安全使用标准的制定工作 安全合理地使用现有的农药 发展高效、低毒、低残留的化学农药来代替剧毒和残留性 高的农药 加强生物防治并推广无公害的农药
2.6 重金属污染
土壤污染防治
• 对粪便、垃圾和生活污水进行无害化处理 • 加强对工业废水、废气、废渣的治理和综
土壤 和Leabharlann Baidu酸盐类矿物
矿物质
岩石化学风化(氧化、水解和酸性水解)
土壤的 组成
次生矿物质（由原生矿物经化学风化后
形成的新矿物 ）——三类：简单盐类、三 氧化物类和次生铝硅酸盐类
2.5 农药污染
农药的分类
农药对环境的影响 对大气的污染；对水体的污染；对土壤的污染
滴滴涕在全球环境中的迁移、转化和富集过程简图
农药对人体健康的影响
急性毒作用 对神经的影响 致癌作用 诱发突变 慢性中毒 对内分泌系统的影响
农药对除虫害带来的问题
○对害虫的天敌和其他益虫、益鸟有杀伤作用
○使害虫产生抗药性
合利用 • 合理使用农药和化肥，积极发展高效、低
毒、低残留的农药 • 积极慎重地推广污水灌溉，对灌溉农田的
污水，进行严格的监测和控制
植物修复
3 土壤退化及其保护
土壤退化——由于自然的，特别是人为的原因，
使土壤生态系统的组成、结构和功能受到影响或 破坏（如，自然植被的破坏或丧失、土壤生物区 种群组成的明显变化、物种的消失；土壤侵蚀、 荒漠化、盐渍化、沼泽化或潜育化、酸化、肥力 下降等）而使土壤固有的物理、化学和生物学特 性和状态发生改变，导致土壤生态系统功能、生 产潜力和环境质量的等级或状况下降，均属土壤 退化现象。
土壤环境土壤污染与治理
1 土壤的结构和性质 2 土壤污染、自净及防治 3 土壤退化及其保护
1 土壤的结构和性质
1.1 土壤的组成
土壤是由固 体、液体和 气体三相共 同组成的多 相体系，具 有疏松的结 构。 一般土壤是 一个小的生 态系统（动 植物群落、 ）
伊 蒙利 脱石 石（或水云母）[（O原H）生4K矿y（物A质14·（Fe各4·M种g岩4·M石g受6）到（程S度i8-不y·A同ly）的O物20理]
重金属污染物 汞、镉、铅、砷、铬、锌
固体废物
城市垃圾和工业废渣
病源微生物 病原体
放射性污染物 90Sr、137Cs、235U
2.3土壤污染的特点和危害
隐蔽性、连续性
化学的定时炸弹
2.3土壤污染的特点和危害
•导致严重的直接经济损失——农作物的污染、减产。 •生物品质不断下降 •危害人体健康 •导致其他环境问题
土壤污染就是人类的生产和生活活 动向环境中排放的三废物质通过大 气、水体和生物间接地进入土壤， 其数量超过了土壤的承受能力时， 就会破坏土壤生态系统的平衡，引 起土壤的成分、结构和功能的变化 。
溶解性的 与土壤微粒结合的
土壤污染物
食物链浓缩
据初步统计，全国至少有1300～1600万公顷 耕地受到农药污染；每年因土壤污染减产粮 食1000多万吨，因土壤污染而造成的各种农 业经济损失合计约200亿元。
土壤有机质 ：土壤中含碳有机化合物的总称（占固相总
重量的10％ 以下 ）。分为非腐殖物质和腐殖质两大类。
土壤水分 ——土壤溶液
土壤中的空气 ——主要成分都是N2、O2和CO2 。与空
气比较，土壤空气中；CO2含量比大气中高得多； O2的含 量低于大气；水蒸气的含量比大气中高得多；还含有少量 还原性气体
土壤酸化的原因：
•化学原因——主要是矿物的风化过程产生的无机酸或 大量二氧化碳；土壤弱酸盐的水解；无机肥料残留的酸 根；重金属和有机物对土壤的污染；酸雨的影响；土壤 胶体吸附的H+、Al3+等被其它阳离子交换：
土壤酸化的第二个原因是微生物对有机物降解。
土壤的碱化 土壤溶液中OH-离子的主要来源是 CO32-和 HCO3-的 碱金属（Na、K）及碱土金属（Ca、Mg）的盐类。 交换性阳离子的水解 ：
H2S NO2N2 NH4+ CH4
土壤氧化还原能力的大小可以用土壤的氧化还原电位（Eh ）来衡量
2 土壤环境污染、自净与防治
2.1 土壤环境背景值和土壤污染概念
土壤环境背景值：土壤的环境要素在未受到明显污 染时，其化学元素的正常含量，以及环境中分布的 正常值为环境背景值，又称作环境本底值。
由于人类活动使土壤性状发生了不利于人类的改变 ，叫土壤污染
2.3土壤污染的特点和危害
传播伤寒、副伤寒、痢疾、病毒性肝炎等传染病 有毒化学物间接影响人体健康 放射性物质通过放射性衰变，产生a、β、γ射线 散发出恶臭，污染空气
土壤污染的自净
物理自净：如农药的挥发扩散 化学自净：如酸的中和 生物化学自净：如有机物的生物降解
度量土壤污染的指标:
(1)土壤本底值 (2)植物体中污染物的含量 (3)生物指标
1.2 土壤的特性 酸碱性
◎我国土壤的pH大多在4.5－8.5范围内，并有由南 向北pH值递增的规律性。
土壤的酸碱性首先决定于土壤的组成： 我国长江（北纬330）以南的土壤，Si,Al,Fe含
量较高，三者占土壤总量的95%以上，土壤多为酸 性和强酸性，如华南、西南地区广泛分布的红壤、 黄壤，pH值大多在4.5－5.5之间，有少数低至3.6 －3.8；华中华东地区的红壤，pH值在5.5－6.5之 间；长江以北的土壤（如华北、西北的土壤）大多 含 CaCO3，多为中性或碱性，pH值一般在 7.5－ 8.5之间，少数强碱性土壤的 pH高达10.5。
世界上90％的污染物最终滞留在土壤内。
2.2土壤污染源及污染物
2.土2土壤壤污污染染源源及及污污染染物物
工业和城市的废水 固体废物 农药和化肥 大气沉降物 生物残体 牲畜排泄物
2.2土壤污染源及污染物
有机污染物 农药、石油、多环芳烃、多氯联苯、酚
无机污染物 硝酸盐、硫酸盐氯化物、可溶性碳酸盐
吸附性
土壤胶体的性质： 具有巨大的比表面和表面能 ； 电性 ； 凝聚性和分散性 ；
土壤胶体的离子交换吸附 阳离子交换吸附 阴离子交换吸附
氧化还原性
氧化还原体系
体系
氧化态
还原态
铁体系 锰体系 硫体系 氮体系
有机碳体系
Fe(III)
Mn（IV）
SO42NO3NO3NO3CO2
Fe（II）
Mn（II）
防止农药污染的途径
采取综合防治的方法 搞好农药安全性评价和安全使用标准的制定工作 安全合理地使用现有的农药 发展高效、低毒、低残留的化学农药来代替剧毒和残留性 高的农药 加强生物防治并推广无公害的农药
2.6 重金属污染
土壤污染防治
• 对粪便、垃圾和生活污水进行无害化处理 • 加强对工业废水、废气、废渣的治理和综