第七章 土壤污染及其防治[可修改版ppt]
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第七章 土壤污染及 其防治
生活垃圾铺天盖地
土壤严重钙化
第七章 土壤污染及其防治
浏阳镉污染事件
自2007年湘和化工厂的硫酸锌生产线投产以来，厂 区总共建了4个大的废水处理池，开工几个月后，4个池 均装得满满当当。此后一年多时间内，这4个露天摆放 的废水池一直是满的。“下雨了就漫溢，有多的生产废 水排进来了，就让它溢出去”。村民对这些废水自己采 样化验，“砷超标1000多倍，镉、铅含量也严重超标”。 另外，厂区内长期露天堆置的铅泥巴，有1-2亩地大， 一下雨，50-60米外的徐新村民屋前屋后便有了红色污 流。
第一节 土壤污染与污染源
一、土壤污染
1、土壤污染与污染判定 土壤污染是指人类活动所产生的物质（污染物），通过
多种途径进入土壤，其数量和速度超过了土壤的容纳的能力 和土壤净化速度而引起土地正常功能遭到破坏或土壤肥力降 低的现象。
判定土壤污染的两个指标：
土壤背景值（或本底值） 通常以一个国家或地区的土壤中某元素的平均值
2、根际的富集和降毒
根际氧化还原屏障形成 根际pH值屏障形成 根际分泌物的配合作用
3、土壤环境中重金属污染的生物效应
对种子萌发的影响 对生理生化过程的影响 对作物产量的影响
﹡地质环境与疾病 碘缺乏病 地方性氟病 地方性砷中毒 克山病
﹡土壤污染和疾病
镉污染与痛痛病
地质环境和疾病 (geological environment
采矿
土法冶炼
废渣
有机污染物
石油烃污染物 有毒痕量有机污染物（持久性有机污染物
（POPs））
多环芳烃（PAHs）、多杂环烃（PHHs）、多氯联苯 （PCBs）、多氯二本二恶英（PCDDs）、多氯二苯呋喃
（PCDFs）以及农药残体及其代谢产物。
其他工业化学品
土壤污染物的主要发生途径
大气污染型 水污染型 固体废弃物污染型 农业污染型
and diseases)
35
人体元素
宏量元素 macroelement
微量元素 trace element
C, H, O, N, P, S, 必需微 Cl, Na, Ka, Ca, 量元素 Mg
非必需 微量元素
Fe, I, Cu, Zn, Mn, Co, F, Cr, Sn, Mo, Ni, Se, Si, V
农业污染型
由于农业生产的需要而不断使用化肥、农药、城市 垃圾堆肥、污泥等引起的土壤环境污染。
污染特点： 污染物质主要集中在土壤表层或耕层，分布比较广 泛，属于面源污染。
2、土壤污染的特点
隐蔽性（潜伏性）和滞后性 土壤污染的易累积性 不可逆性和长期性 土壤污染难治理性
3、土壤污染源及污染物
作为背景值。 生物指标
植物、微生物及人体受到危害程度等均可作为度量 污染的生物指标
2、土壤污染的类型
水质污染型 大气污染型 固体废物污染型 农业污染型 综合污染型
水质污染型
污染源主要是工业废水、城市生活污水和受污染的 地面水体。 我国污水灌溉农田面积330余万hm2,占全国总灌 溉农田面积的7.3％，主要分布在我国北方水资源严 重短缺的海、辽、黄、淮四大流域，约占全国污水 灌溉面积的85％，大部分集中分布在相应大中城市 的近郊区或工矿区。
土壤污染特点
污染物主要集中在土壤表层，主要污染物是大气中 的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等，通过沉降和降 水而降落到地面。
固体废物污染型
固体废弃物通过大气扩散或降水淋滤使周围地区的 土壤受到污染。
污染特点： 属于点源性质，主要造成土壤环境的重金属污染，
以及油类、病原菌和某些有毒有害有机物的污染。
植物的吸收与积累 土壤微生物的吸收以及土壤动物啃食重金属含量较
高的表土
影响植物吸收重金属的主要因素
重金属在土壤环境中的总量和赋存形态 土壤环境状况 不同作物种类 伴随离子的影响
三、重金属在土壤——植物体系中的积累、 迁移和生物效应
1、土壤微生物的固定和活化
胞外配合作用 胞外沉淀作用 金属的微生物转化
37
38
(生物)地球化学性疾病 (geochemical disease)
﹡定义：指由于地壳中元素的分布不均 衡，使某些地区个别微量元素过多或 缺乏，超出机体的适应范围，导致动 植物和人群发生特有的地区性疾病， 因而又称为地方病。
二、土壤的自净能力
1、土壤自净概念 是指土壤对进入土壤中的污染物通过复杂多样的物理过程、
化学及生物化学过程，使其浓度降低、毒性减轻或者消失的 性能。 2、土壤自净的类型： ①物理自净； ②化学自净； ③物理化学自净； ④生物自净。 故土壤具有容纳消化污染物的性能，即土壤环境容量。
3、土壤自净功能的构成要素
污水灌溉
土壤污染特点
污染物集中于土壤表层，随后从土表进入土体中 污染土壤沿被污染的河流或干渠呈树枝状或呈片
状分布。
大气污染型
污染物质来源于被污染的大气。 污染的特点：
（1）以大气污染源为中心呈环状或带状分布，且 长轴沿主风向延长。 （2）污染面积、程度和扩散的距离，取决于污染 物质的种类、性质、排放量、排放形式及风力大小 等。
（1）土壤污染源 工业（城市）废水和固体废物 农药和化肥 牲畜排泄物和生物残体 大气沉降物
（2）土壤污染物
污Hale Waihona Puke Baidu物的种类
重金属 有机污染物 放射性元素 病原微生物
重金属
金属采矿 金属冶炼 金属工业 金属的腐蚀 废物的处置 农业污染（添加剂，磷肥中可能含有的镉、
铀，农药） 森林和木材工业 化石燃料燃烧
第二节 重金属在土壤中迁移转化的一般规律
一、土壤中重金属元素的来源
灌水、固体废弃物（污泥、垃圾）、农药和肥 料以及大气沉降物等
二、土壤中重金属迁移转化
1、物理迁移 2、物理化学迁移和化学迁移
（1）重金属与无机胶体的结合 非专性吸附和专性吸附
（2）重金属与有机胶体的结合 （3）溶解和沉淀作用
3、生物迁移转化
绿色植物根系的吸收、转换、降解和生物合成作用 土壤中细菌、真菌和放线菌等生物区系的降解、转
化和生物固定化作用 土壤的有机、无机胶体及其复合体的吸收、配合和
沉淀作用 土壤的离子交换作用 土壤和植物的机械阻流作用 土壤气体的扩散作用
三、土壤污染的危害
土壤污染导致严重的直接经济损失 土壤污染导致食物品质不断下降 土壤污染危害人体健康 土壤污染导致其他环境问题
生活垃圾铺天盖地
土壤严重钙化
第七章 土壤污染及其防治
浏阳镉污染事件
自2007年湘和化工厂的硫酸锌生产线投产以来，厂 区总共建了4个大的废水处理池，开工几个月后，4个池 均装得满满当当。此后一年多时间内，这4个露天摆放 的废水池一直是满的。“下雨了就漫溢，有多的生产废 水排进来了，就让它溢出去”。村民对这些废水自己采 样化验，“砷超标1000多倍，镉、铅含量也严重超标”。 另外，厂区内长期露天堆置的铅泥巴，有1-2亩地大， 一下雨，50-60米外的徐新村民屋前屋后便有了红色污 流。
第一节 土壤污染与污染源
一、土壤污染
1、土壤污染与污染判定 土壤污染是指人类活动所产生的物质（污染物），通过
多种途径进入土壤，其数量和速度超过了土壤的容纳的能力 和土壤净化速度而引起土地正常功能遭到破坏或土壤肥力降 低的现象。
判定土壤污染的两个指标：
土壤背景值（或本底值） 通常以一个国家或地区的土壤中某元素的平均值
2、根际的富集和降毒
根际氧化还原屏障形成 根际pH值屏障形成 根际分泌物的配合作用
3、土壤环境中重金属污染的生物效应
对种子萌发的影响 对生理生化过程的影响 对作物产量的影响
﹡地质环境与疾病 碘缺乏病 地方性氟病 地方性砷中毒 克山病
﹡土壤污染和疾病
镉污染与痛痛病
地质环境和疾病 (geological environment
采矿
土法冶炼
废渣
有机污染物
石油烃污染物 有毒痕量有机污染物（持久性有机污染物
（POPs））
多环芳烃（PAHs）、多杂环烃（PHHs）、多氯联苯 （PCBs）、多氯二本二恶英（PCDDs）、多氯二苯呋喃
（PCDFs）以及农药残体及其代谢产物。
其他工业化学品
土壤污染物的主要发生途径
大气污染型 水污染型 固体废弃物污染型 农业污染型
and diseases)
35
人体元素
宏量元素 macroelement
微量元素 trace element
C, H, O, N, P, S, 必需微 Cl, Na, Ka, Ca, 量元素 Mg
非必需 微量元素
Fe, I, Cu, Zn, Mn, Co, F, Cr, Sn, Mo, Ni, Se, Si, V
农业污染型
由于农业生产的需要而不断使用化肥、农药、城市 垃圾堆肥、污泥等引起的土壤环境污染。
污染特点： 污染物质主要集中在土壤表层或耕层，分布比较广 泛，属于面源污染。
2、土壤污染的特点
隐蔽性（潜伏性）和滞后性 土壤污染的易累积性 不可逆性和长期性 土壤污染难治理性
3、土壤污染源及污染物
作为背景值。 生物指标
植物、微生物及人体受到危害程度等均可作为度量 污染的生物指标
2、土壤污染的类型
水质污染型 大气污染型 固体废物污染型 农业污染型 综合污染型
水质污染型
污染源主要是工业废水、城市生活污水和受污染的 地面水体。 我国污水灌溉农田面积330余万hm2,占全国总灌 溉农田面积的7.3％，主要分布在我国北方水资源严 重短缺的海、辽、黄、淮四大流域，约占全国污水 灌溉面积的85％，大部分集中分布在相应大中城市 的近郊区或工矿区。
土壤污染特点
污染物主要集中在土壤表层，主要污染物是大气中 的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等，通过沉降和降 水而降落到地面。
固体废物污染型
固体废弃物通过大气扩散或降水淋滤使周围地区的 土壤受到污染。
污染特点： 属于点源性质，主要造成土壤环境的重金属污染，
以及油类、病原菌和某些有毒有害有机物的污染。
植物的吸收与积累 土壤微生物的吸收以及土壤动物啃食重金属含量较
高的表土
影响植物吸收重金属的主要因素
重金属在土壤环境中的总量和赋存形态 土壤环境状况 不同作物种类 伴随离子的影响
三、重金属在土壤——植物体系中的积累、 迁移和生物效应
1、土壤微生物的固定和活化
胞外配合作用 胞外沉淀作用 金属的微生物转化
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(生物)地球化学性疾病 (geochemical disease)
﹡定义：指由于地壳中元素的分布不均 衡，使某些地区个别微量元素过多或 缺乏，超出机体的适应范围，导致动 植物和人群发生特有的地区性疾病， 因而又称为地方病。
二、土壤的自净能力
1、土壤自净概念 是指土壤对进入土壤中的污染物通过复杂多样的物理过程、
化学及生物化学过程，使其浓度降低、毒性减轻或者消失的 性能。 2、土壤自净的类型： ①物理自净； ②化学自净； ③物理化学自净； ④生物自净。 故土壤具有容纳消化污染物的性能，即土壤环境容量。
3、土壤自净功能的构成要素
污水灌溉
土壤污染特点
污染物集中于土壤表层，随后从土表进入土体中 污染土壤沿被污染的河流或干渠呈树枝状或呈片
状分布。
大气污染型
污染物质来源于被污染的大气。 污染的特点：
（1）以大气污染源为中心呈环状或带状分布，且 长轴沿主风向延长。 （2）污染面积、程度和扩散的距离，取决于污染 物质的种类、性质、排放量、排放形式及风力大小 等。
（1）土壤污染源 工业（城市）废水和固体废物 农药和化肥 牲畜排泄物和生物残体 大气沉降物
（2）土壤污染物
污Hale Waihona Puke Baidu物的种类
重金属 有机污染物 放射性元素 病原微生物
重金属
金属采矿 金属冶炼 金属工业 金属的腐蚀 废物的处置 农业污染（添加剂，磷肥中可能含有的镉、
铀，农药） 森林和木材工业 化石燃料燃烧
第二节 重金属在土壤中迁移转化的一般规律
一、土壤中重金属元素的来源
灌水、固体废弃物（污泥、垃圾）、农药和肥 料以及大气沉降物等
二、土壤中重金属迁移转化
1、物理迁移 2、物理化学迁移和化学迁移
（1）重金属与无机胶体的结合 非专性吸附和专性吸附
（2）重金属与有机胶体的结合 （3）溶解和沉淀作用
3、生物迁移转化
绿色植物根系的吸收、转换、降解和生物合成作用 土壤中细菌、真菌和放线菌等生物区系的降解、转
化和生物固定化作用 土壤的有机、无机胶体及其复合体的吸收、配合和
沉淀作用 土壤的离子交换作用 土壤和植物的机械阻流作用 土壤气体的扩散作用
三、土壤污染的危害
土壤污染导致严重的直接经济损失 土壤污染导致食物品质不断下降 土壤污染危害人体健康 土壤污染导致其他环境问题