土壤環(huán)境與污染

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1、,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,*,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,*,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,*,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,*,環(huán)境學(xué),土壤環(huán)境與污染,第一節(jié),土壤環(huán)境概述,第二節(jié),土壤污染與凈化,第三節(jié),土壤背景值與土壤環(huán)境容量,第四節(jié),土壤污染與防治,第一節(jié),土壤環(huán)境概述,一、土壤環(huán)境,土壤是一個重要的環(huán)境要素，也是復(fù)雜的多階層的環(huán)境系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)。

2、它具有獨特的組成成分、結(jié)構(gòu)和功能，不僅與其他圈層之間進行著物質(zhì)和能量的交換，而且對環(huán)境的自凈能力和容量有著重大貢獻。土壤系統(tǒng)是自然要素中物質(zhì)和能量遷移轉(zhuǎn)化最復(fù)雜而又頻繁的場所。,土壤同樣也是提供人類資源和人類排放各種廢棄物的場所。土壤的特性控制著化學(xué)物質(zhì)進入食物鏈的數(shù)量和速率，當進入土壤系統(tǒng)的各種物質(zhì)數(shù)量超過了它本身所能承受的能力時，就會破壞土壤系統(tǒng)原有的平衡，從而引起土壤系統(tǒng)成分、結(jié)構(gòu)和功能的變化，就會發(fā)生土壤污染。而土壤系統(tǒng)污染物質(zhì)向環(huán)境的輸出，又使水體、大氣和生物進一步受到污染,二、土壤環(huán)境特征與土壤環(huán)境問題,土壤具有天然肥力和生長植物物質(zhì)的能力，所以土壤是人類生存和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)條件。

3、在長期的生產(chǎn)過程中，人類利用和改造土壤的同時，也產(chǎn)生了新的環(huán)境問題。,1.,由于人類大規(guī)模的生產(chǎn),/,生活等活動，改變了影響土壤發(fā)育的生態(tài)環(huán)境，使土壤本身受到破壞。,2.,大規(guī)?，F(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實現(xiàn)、大量使用化肥、農(nóng)藥殺蟲劑等，使土壤遭受到不同程度的污染。此外，由于現(xiàn)代工業(yè)及城市化排出的廢氣、廢水、廢渣中的各種污染物，經(jīng)不同途徑使土壤受到污染。,三、土壤組成,土壤組成,土 壤 溶 液,土 壤 空 氣,土壤有機物,土壤礦物質(zhì),四、土壤的物理化學(xué)性質(zhì),（一）,土壤的物理性質(zhì),1.,土壤結(jié)構(gòu),2.,土壤孔隙,（二）,土壤膠體及土壤吸收交換性,（三）,土壤的酸堿性和氧化還原性,五、土壤環(huán)境中的化學(xué)條件

4、與元素遷移,土壤環(huán)境的化學(xué)條件概念,（一）土壤的酸堿度與元素遷移,1.,土壤的酸堿度,2.,土壤的緩沖性，土壤具有緩沖作用的原因：,（,1,）,土壤含有多種弱酸及其弱酸強堿的鹽類，它們在土壤中構(gòu)成一個良好的緩沖系統(tǒng),.,（,2,）,土壤中存在兩性物質(zhì) 無論是溶液態(tài)還是膠體態(tài)的兩性物質(zhì)都具有緩沖性,.,（,3,）,土壤吸收性復(fù)合體的緩沖作用,（,4,）,酸性土壤中存在的,Al+,離子有緩沖作用,3.,土壤的氧化還原性質(zhì),4.,土壤的吸收性能,(,二,),土壤環(huán)境中的膠體與元素遷移,1.,土壤膠體性質(zhì),（,1,）,膠體的表面性質(zhì),膠體有極大的比表面,膠體具有巨大的表面能,土壤膠體帶有電荷,(A),

5、永久負電荷,(B),可變電荷,(C),凈電荷,土壤膠體的動電性質(zhì),（,2,）,土壤中的離子吸附,（,3,）,土壤的凝聚和消散,2.,土壤的離子交換,（,1,）,土壤的陽離子交換,（,2,）,土壤的陰離子交換,第二節(jié),土壤污染與凈化,一、土壤中污染物質(zhì)的來源和種類,二、土壤污染的主要發(fā)生途徑,三、土壤污染與土壤凈化,一、土壤中污染物質(zhì)的來源和種類,1,土壤污染物質(zhì)的來源,首先，土壤是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的勞動對象，為了從土壤中索取更多的生物量并提高其質(zhì)量，人們向土壤施入農(nóng)藥、化肥并進行灌溉，與此同時也使污染物質(zhì)進入了土壤；,其次，土壤歷來作為廢棄物的處理場所，廢棄物的傾倒使大量污染物質(zhì)進入土壤；,第三，大氣

6、或水體中的污染物質(zhì)在遷移轉(zhuǎn)化中進入土壤，而使土壤受到污染。,此外，造成土壤污染的還有自然污染源。,2,土壤污染物質(zhì)的種類,（,1,）無機污染物,包括對生物有危害作用的元素和化合物，主要是重 金屬、放射性物質(zhì),/,營養(yǎng)物質(zhì)和其他無機物質(zhì)等。,（,2,）有機污染物,主要的有機污染物是化學(xué)農(nóng)藥,二、土壤污染的主要發(fā)生途徑,其主要發(fā)生類型可歸納為以下四種：,1.,大氣污染型,特征是：污染物質(zhì)主要集中在土壤表層。,2.,水污染型,特點是沿河流或干支渠呈枝形片狀分布。,3.,固體廢棄物污染型,工廠的尾礦廢渣、污泥和城市垃圾等影響土壤。,4.,農(nóng)業(yè)污染型,主要來自施入土壤的化肥和農(nóng)藥,三、土壤污染與土壤凈化

7、,1.,土壤污染,引起人們對土壤污染的注意是近幾十年的事。自產(chǎn)業(yè)革命以來，特別是,20,世紀,50,年代以來，由于現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的飛躍發(fā)展，農(nóng)藥,/,化肥的大量施用，大氣煙塵和污水對農(nóng)田的不斷侵襲,影響了土壤的生產(chǎn)性能和利用價值,以致造成公害。,2.,土壤凈化,a.,土壤凈化能力的強弱取決于土壤性質(zhì)及組成的綜合作用，也與化學(xué)物質(zhì)本身的組成和特性有關(guān)，同時還受氣候及其他環(huán)境條件的影響。,b.,對于不同的污染物，土壤,-,植物系統(tǒng)的凈化機理,/,能力和過程是不同的。,第三節(jié) 土壤背景值與土壤環(huán)境容量,一、土壤背景值,1.,土壤背景值,2.,影響土壤背景值條件分析,二、土壤環(huán)境容量,1.,土壤背景值

8、,（,1,）未受人類污染影響的自然環(huán)境中化學(xué)元素和化合物的含量，稱之為土壤背景值。,（,2,）自然土壤形成的基本土規(guī)律，是地球物質(zhì)的地質(zhì)大循環(huán)過程和生物小循環(huán)過程矛盾的統(tǒng)一。土壤性狀是氣候、生物、地形、母質(zhì)和時間的函數(shù)。實際上土壤背景值一般取決于成土母質(zhì),(,巖石,),和土壤類型，但由于成土母質(zhì)的多樣性和土壤類型受到復(fù)雜的成土過程影響，使得不同地區(qū)、不同自然環(huán)境條件下發(fā)育的不同土壤類型、化學(xué)成分也不盡相同，因此，土壤背景值有明顯的地區(qū)性,.,然而成土母質(zhì)和土壤類型，在相對平衡的自然條件下，其化學(xué)成分具有相對穩(wěn)定性,所以，區(qū)域土壤背景值，應(yīng)該是取具有代表性、典型性、廣泛性的土壤樣品進行準確化驗，

9、然后經(jīng)過數(shù)學(xué)統(tǒng)計而獲得。,2.,影響土壤背景值條件分析,影響條件首先是巖性、成土母質(zhì)和土壤類型。,土壤的化學(xué)成分及含量與巖石的化學(xué)成分及含量有著密切的聯(lián)系，一般巖石元素含量高，則土壤中含量相應(yīng)也高。風化和成土過程，元素的相對含量在土壤、巖石中是有差異的。,巖性、成土母質(zhì)的不同，土壤元素背景值也不同。,巖石風化及土壤的形成過程中，氣候條件對巖石,/,礦物的風化和土壤的遷移、轉(zhuǎn)化、分散及富集都有很大影響。,生物因素在土壤的形成和演變中起著極其重要的作用。,總之，土壤背景值的取得需要詳細了解自然環(huán)境條件，并且對社會經(jīng)濟狀況進行充分的調(diào)查研究。,二、土壤環(huán)境容量,1.,土壤環(huán)境容量：土壤環(huán)境容量又稱土

10、壤負載容量，是一定土壤環(huán)境單元在一定時限內(nèi)遵循環(huán)境質(zhì)量標準，既維持土壤生態(tài)系統(tǒng)的正常結(jié)構(gòu)與功能，保證農(nóng)產(chǎn)品的生物學(xué)產(chǎn)量與質(zhì)量，又不使環(huán)境系統(tǒng)污染超過土壤環(huán)境所能容納污染物的最大負荷量。,2.,土壤環(huán)境容量的確定,（,1,）土壤絕對容量,(,靜容量,),（,2,）土壤年容量,(,動容量,),以濃度單位表示的土壤環(huán)境年容量的計算公式為,WA=K(WSB),年容量與絕對容量的關(guān)系為,WA=KWQ,A,：某污染物對土壤環(huán)境的輸入量,(,單位負荷量,),A,：經(jīng)過一年后,被凈化的量,(,年輸出量,),(A/A)*100%=K:,稱為某污染物在某一土壤環(huán)境中 的年凈化率。,第四節(jié) 土壤污染與防治,一、土壤

11、污染防治,土壤污染防治,是防止土壤遭受污染和對已污染土壤進行改良、,1,治理的活動。土壤保護應(yīng)以預(yù)防為主。預(yù)防的重點應(yīng)放在對各種污染源排放進行濃度和總量控制；對農(nóng)業(yè)用水進行經(jīng)常性監(jiān)測、監(jiān)督，使之符合農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準；合理施用化肥、農(nóng)藥，慎重使用下水污泥、河泥、塘泥；利用城市污水灌溉，必須進行凈化處理；推廣病蟲草害的生物防治和綜合防治，以及整治礦山防止礦毒污染等。,土壤污染的類型：,水質(zhì)污染型、大氣污染型、固體廢棄物污染型、農(nóng)業(yè)污染型和綜合污染型。,二、土壤污染的預(yù)防措施,1,科學(xué)地利用污水灌溉農(nóng)田。廢水種類繁多，成分復(fù)雜，有些工業(yè)廢水可能是無毒的，但與其他廢水混合后，即變成了有毒廢水。,2,合

12、理使用農(nóng)藥，積極發(fā)展高效低殘留農(nóng)藥。科學(xué)地使用農(nóng)藥能夠有效地消滅農(nóng)作物病蟲害，發(fā)揮農(nóng)藥的積極作用,3,積極推廣生物防治病蟲害。為了既能有效地防治農(nóng)業(yè)病蟲害又能減輕化學(xué)農(nóng)藥對的污染，需要積極推廣生物防治方法，利用益鳥、益蟲和某些病原微生物來防治農(nóng)林病蟲害。,4,提高公眾的土壤保護意識。土壤保護意識是指特定主體對土壤保護的思想、觀點、知識和心理，包括特定主體對土壤本質(zhì)、作用、價值的看法，對土壤的評價和理解，對利用土壤的理解和衡量，對自己土壤保護權(quán)利和義務(wù)的認識，以及特定主體的觀念,三、土壤污染的治理措施,1,污染土壤的生物修復(fù)方法。土壤污染物質(zhì)可以通過生物降解或植物吸收而被凈化。蚯蚓是一種能提高土

13、壤自凈能力的動物，利用它還能處理城市垃圾和工業(yè)廢棄物以及農(nóng)藥、重金屬等有害物質(zhì)。,2,污染土壤治理的化學(xué)方法。對于重金屬輕度污染的土壤，使用化學(xué)改良劑可使重金屬轉(zhuǎn)為難溶性物質(zhì)，減少植物對它們的吸收。,3,增施有機肥料。增施有機肥料可增加土壤有機質(zhì)和養(yǎng)分含量，既能改善土壤理化性質(zhì)特別是土壤膠體性質(zhì)，又能增大土壤容量，提高土壤凈化能力。,4,調(diào)控土壤氧化還原條件。調(diào)節(jié)土壤氧化還原狀況在很大程度上影響重金屬變價元素在土壤中的行為，能使某些重金屬污染物轉(zhuǎn)化為難溶態(tài)沉淀物，控制其遷移和轉(zhuǎn)化，從而降低污染物危害程度。,5,改變輪作制度。改變耕作制度會引起土壤條件的變化，可消除某些污染物的毒害。據(jù)研究，實行水旱輪作是減輕和消除農(nóng)藥污染的有效措施。如,DDT,、六六六農(nóng)藥在棉田中的降解速度很慢，殘留量大，而棉田改水后，可大大加速,DDT,和六六六的降解,。,6,換土和翻土。對于輕度污染的土壤，采取深翻土或換無污染的客土的方法。對于污染嚴重的土壤，可采取鏟除表土或換客土的方法。,