第七章污染生态学

1、内容提要：内容提要： v.污染物在生态系统中的迁移转化规律污染物在生态系统中的迁移转化规律 v.生物富集生物富集（自学）（自学） v.污染及其治理污染及其治理 第七章第七章 污染生态学污染生态学 第一节污染物在生态系统中的迁移规律第一节污染物在生态系统中的迁移规律 一、污染物的概念、性质和分类一、污染物的概念、性质和分类 、概念：、概念：进入环境后使环境的正常组成发生直接进入环境后使环境的正常组成发生直接 或间接有害于生物生长、发育和繁殖的物质。或间接有害于生物生长、发育和繁殖的物质。 2. 2.污染物的性质：污染物的性质： v在特定的环境中达到一定的数量或浓度，并且在特定的环境中达到一定的数

2、量或浓度，并且持持 续续一定的时间。一定的时间。 v具有具有易变性易变性。 v按按来源来源分：自然来源和人为来源分：自然来源和人为来源 v按按污染物影响的环境要素污染物影响的环境要素：可分为大气、水体、土：可分为大气、水体、土 壤污染物。壤污染物。 v按污染物的按污染物的形态形态：气态、液态、固态污染物：气态、液态、固态污染物 v按污染物按污染物性质性质：化学、物理、生物污染物：化学、物理、生物污染物 v按污染物按污染物在环境在环境中物理、化学性状中物理、化学性状的变化的变化，可分为：，可分为： 一次和二次污染物。一次和二次污染物。 3、污染物的分类：、污染物的分类： 二、污染物在生态系统中的

3、迁移转化及其影响因素二、污染物在生态系统中的迁移转化及其影响因素 、污染物在生态系统中的迁移方式：、污染物在生态系统中的迁移方式： 、机械迁移、机械迁移 、物理化学迁移、物理化学迁移 、生物迁移、生物迁移 、影响污染物在生态系统中迁移转化的因素、影响污染物在生态系统中迁移转化的因素 v生物种的生物学、生态学特性生物种的生物学、生态学特性 v污染物的种类与形态污染物的种类与形态 vpH值值 v氧化还原电位氧化还原电位 v土壤阳离子交换量（土壤阳离子交换量（CEC） v污染物之间的相互影响污染物之间的相互影响 v土壤性质的影响土壤性质的影响 三、污染物在生态系统中迁移转化的途径三、污染物在生态系统

4、中迁移转化的途径 酸雨与酸雨与SO2 酸雨的形成过程酸雨的形成过程 破坏建筑破坏建筑 火山爆发火山爆发 煤燃烧煤燃烧SO2 产生硫酸产生硫酸 形成酸雨形成酸雨 植物吸收植物吸收 煤矿与化石煤矿与化石 土壤酸化土壤酸化 湖泊酸化湖泊酸化 影响人类影响人类 生产生活生产生活 产生产生SO2 数万年地质作用数万年地质作用 与与O2 水作用水作用 酸酸 雨雨 对对 森森 林林 的的 破破 坏坏 酸雨区的分布酸雨区的分布 第三节大气污染及其生态治理第三节大气污染及其生态治理 、定义：、定义：由于人类活动或自然过程引起某些物质进入由于人类活动或自然过程引起某些物质进入 大气，当浓度超过大气的自净能力时，使

5、大气的性质大气，当浓度超过大气的自净能力时，使大气的性质 发生变化，影响了人类正常的生产生活，这种现象称发生变化，影响了人类正常的生产生活，这种现象称 为大气污染。为大气污染。 一、大气污染一、大气污染 ISOISO定义：定义： v 指由于人类活动和自然过程引起某种物质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，达到足够进入大气中，呈现出足够的浓度，达到足够 的时间并因此而危害了人体的舒适、健康和的时间并因此而危害了人体的舒适、健康和 福利或危害环境的现象。福利或危害环境的现象。 、大气污染的来源、大气污染的来源 大气污染大气污染 自然来源自然来源 森林火灾森林火灾 尸

6、体腐烂尸体腐烂 火山爆发火山爆发 人为来源人为来源 工业生产工业生产 家庭燃料家庭燃料 粉尘、烟、粉尘、烟、 沙尘、废气沙尘、废气 （SO、 CO、NO） SO2、CO、 颗粒物颗粒物 交通运输交通运输 汽车尾气汽车尾气 （碳氢化合物、（碳氢化合物、 NOX、CO） 二、大气污染物的类型二、大气污染物的类型 （一）气溶胶状态污染物（一）气溶胶状态污染物 1.1.大气气溶胶中各种粒子按其粒径大小分类大气气溶胶中各种粒子按其粒径大小分类 （1 1）总悬浮颗粒物（）总悬浮颗粒物（TSPTSP） 粒径粒径10微米微米 2. 按照气溶胶的来源和物理性质分类按照气溶胶的来源和物理性质分类 粉尘、烟、飞灰、

7、黑烟、雾粉尘、烟、飞灰、黑烟、雾 （二）气态污染物（二）气态污染物 （1）硫氧化物）硫氧化物 （2）氮氧化物）氮氧化物 （3）碳氧化物）碳氧化物 （4）碳氢化物）碳氢化物 （5）二噁英）二噁英 （6）硫酸烟雾）硫酸烟雾 （7）光化学烟雾）光化学烟雾 污染物污染物 颗粒物，二氧化硫，硫酸雾等颗粒物，二氧化硫，硫酸雾等 碳氢化合物，氮氧化物，臭氧等碳氢化合物，氮氧化物，臭氧等 燃料燃料 煤煤 汽油，汽油， 煤气，石油煤气，石油 季节季节 冬冬 夏，夏， 秋秋 气温气温 低温低温 高温高温 湿度湿度 高高 低低 日光日光 弱弱 强强 臭氧浓度臭氧浓度 低低 高高 出现时间出现时间 白天晚上连续白天晚

8、上连续 白天白天 毒性毒性 对呼吸道有刺激作用对呼吸道有刺激作用 眼睛和呼吸道有刺激作用眼睛和呼吸道有刺激作用 项目项目 伦敦烟雾伦敦烟雾 洛杉矶烟雾洛杉矶烟雾 概况概况 发生较早，多次出现发生较早，多次出现 发生较晚，不经常发生较晚，不经常 三、大气污染物对生物的影响三、大气污染物对生物的影响 、大气污染物进入、大气污染物进入 生物体的途径生物体的途径 植物植物 动物动物 污染物通过植物气孔进入植物污染物通过植物气孔进入植物 2、大气污染物对植物的影响、大气污染物对植物的影响 3、大气中污染物质的临界浓度和临界时间、大气中污染物质的临界浓度和临界时间 v 临界浓度：临界浓度：植物受害的最低浓

9、度；植物受害的最低浓度； v 临界时间：临界时间：受害的最短接触时间；受害的最短接触时间； v 两者关系两者关系 4、污染气体对植物的生理和生长发育的影响、污染气体对植物的生理和生长发育的影响 v对光合作用的影响；对光合作用的影响； v对呼吸作用的影响；对呼吸作用的影响； v对蒸腾作用的影响；对蒸腾作用的影响； v对某些生理指标影响：对某些生理指标影响：膜透性、叶绿素含量、膜透性、叶绿素含量、 蛋白质、生长发育蛋白质、生长发育 5、大气污染物对人体的影响、大气污染物对人体的影响 v大气污染物容易导致呼吸道疾病；大气污染物容易导致呼吸道疾病； v致癌作用；致癌作用； v对心血管有影响；对心血管有

10、影响； v对消化系统影响；对消化系统影响； v对神经系统的影响；对神经系统的影响； v对骨骼系统影响；对骨骼系统影响； v对泌尿系统的影响对泌尿系统的影响 四、大气污染的生态治理四、大气污染的生态治理 1、植物对大气污染的净化作用、植物对大气污染的净化作用 、维持大气中氧气与二氧化碳的平衡；、维持大气中氧气与二氧化碳的平衡； 、吸滞灰尘的作用；、吸滞灰尘的作用； 、降低污染气体的浓度；、降低污染气体的浓度； 、减弱噪声；、减弱噪声； 、减少空气中细菌；、减少空气中细菌； 、吸滞放射物质；、吸滞放射物质； 、调节气候，促进污染物扩散、调节气候，促进污染物扩散 v地衣、山楂、夹竹桃、丁香等吸收二氧

11、化硫能力较强；地衣、山楂、夹竹桃、丁香等吸收二氧化硫能力较强； v垂柳、油茶有较强的吸收氟化物的能力；垂柳、油茶有较强的吸收氟化物的能力； v美人蕉、大叶黄等可吸收一定量的氯气；美人蕉、大叶黄等可吸收一定量的氯气； v水生植物中的金鱼藻、黑藻等既能吸收水中的酚和氰化水生植物中的金鱼藻、黑藻等既能吸收水中的酚和氰化 物，也可吸收汞、铅、镉、砷等重金属污染物。物，也可吸收汞、铅、镉、砷等重金属污染物。 能吸收二氧化硫与粉尘的夹竹桃能吸收二氧化硫与粉尘的夹竹桃 能吸收氯气的美人蕉能吸收氯气的美人蕉 能分泌杀菌物质的肉桂能分泌杀菌物质的肉桂 具有净化作用的柠檬具有净化作用的柠檬 Plant 第四节、水

12、体污染及其生态治理第四节、水体污染及其生态治理 松花江水污染事件松花江水污染事件 2005年年11月月13日下午日下午1时时45分分 吉林石化公司双苯厂发生爆炸事故吉林石化公司双苯厂发生爆炸事故 硝基苯超标硝基苯超标40倍倍 污染水全长约污染水全长约80千米，按当千米，按当 时水流速度，大约需要时水流速度，大约需要40个个 小时经过哈尔滨市。迫使哈小时经过哈尔滨市。迫使哈 尔滨市不得不停止供水，造尔滨市不得不停止供水，造 成严重水荒。成严重水荒。 11月13日下午，中石油吉化公司双苯 厂发生爆炸，造成松花江水体污染。 自11月17日以后，松花江中下游沿岸 城市陆续开始停水。 11月24日，污染

13、带进入哈尔滨市区， 300万人口的哈尔滨全城停水。 中国政府就松花江污染可能给俄罗斯 带来的影响表示抱歉。 专家估计大约有专家估计大约有100100吨左右吨左右 苯类污染物进入松花江水体。苯类污染物进入松花江水体。 水质检测 出现死鱼 江水污染 一、水体污染的概念一、水体污染的概念 v水体水体不仅包括天然不仅包括天然水水，还包括水体的，还包括水体的悬浮物、溶悬浮物、溶 解物质、底泥及水生生物解物质、底泥及水生生物等完整的生态系统。等完整的生态系统。 v人类不合理的向水体中排放污染物，并超过了水体人类不合理的向水体中排放污染物，并超过了水体 的自净能力，从而破坏了水体的性能与功能的过程。的自净能

14、力，从而破坏了水体的性能与功能的过程。 严重的水污染严重的水污染 50年代淘米洗菜，年代淘米洗菜， 60年代引水灌溉，年代引水灌溉， 70年代鱼虾绝代，年代鱼虾绝代， 80年代不洗马桶盖。年代不洗马桶盖。 水质的变迁水质的变迁 生活垃圾随意排放生活垃圾随意排放 江上垃圾排放队江上垃圾排放队 黑水河的诞生黑水河的诞生 破坏生态平衡破坏生态平衡 威胁人类健康威胁人类健康 二、水体污染物二、水体污染物 1、酸、碱、盐等无机盐；、酸、碱、盐等无机盐； 2、重金属及非重金属无机有毒物质；、重金属及非重金属无机有毒物质； 3、有机污染物、有机污染物 无毒有机物无毒有机物 有毒有机物有毒有机物 生物污染物质

15、生物污染物质 4、其他污染物、其他污染物 放射性物质：放射性物质： 热污染热污染 固体废物固体废物 三、水体污染的生态治理三、水体污染的生态治理 （一）微型动物在废水净化中的作用（一）微型动物在废水净化中的作用 1、分解有机物质；、分解有机物质； 2、有助于絮凝过程的发生：纤毛虫、轮虫、有助于絮凝过程的发生：纤毛虫、轮虫 3、对细菌的吞食作用、对细菌的吞食作用 活性污泥中的微生物絮凝体活性污泥中的微生物絮凝体 纤毛虫纤毛虫 钟钟 虫虫 （二）（二） 植物对污水的净化作用植物对污水的净化作用 利用植物吸收水中重金属、污染物的人工湿地利用植物吸收水中重金属、污染物的人工湿地 水水 葱葱 v活性污泥

16、法活性污泥法 v生物膜法生物膜法 v氧化塘：好氧氧化塘、厌氧氧化塘、兼性氧化塘氧化塘：好氧氧化塘、厌氧氧化塘、兼性氧化塘 v厌氧处理法：沼气发酵厌氧处理法：沼气发酵 v人工湿地人工湿地 （三）（三） 微生物对污水的净化作用微生物对污水的净化作用 v概念：概念：又称曝气法，利用大量需氧性微生物的活性又称曝气法，利用大量需氧性微生物的活性 污泥，在强力通风的条件下使污水净化的生物学方污泥，在强力通风的条件下使污水净化的生物学方 法。法。 v活性污泥：活性污泥：一种绒絮状小泥粒，由需氧菌为主体的一种绒絮状小泥粒，由需氧菌为主体的 微生物群，以及有机和无机胶体、悬浮物所组成的微生物群，以及有机和无机胶

17、体、悬浮物所组成的 一种肉眼可见的细颗粒。一种肉眼可见的细颗粒。 活性污泥法活性污泥法 生物膜：生物膜：由细菌、真菌、原生动物、藻类和后生动物由细菌、真菌、原生动物、藻类和后生动物 所形成的菌胶团和丝状菌，厚约所形成的菌胶团和丝状菌，厚约13mm的粘膜状物。的粘膜状物。 3、氧化塘法、氧化塘法 以藻类和菌类为主的藻菌共生体系。以藻类和菌类为主的藻菌共生体系。 对有机废水具有较好的处理效果。对有机废水具有较好的处理效果。 包括：包括：好氧塘好氧塘 、兼性塘、兼性塘 、厌氧塘、厌氧塘 、曝气塘、曝气塘 4、厌氧法、厌氧法 5.人工湿地法人工湿地法 第五节、土壤污染及生态其治理第五节、土壤污染及生态

18、其治理 v土壤污染：土壤污染：污染物通过水体、大气或直接进入土壤中排放转污染物通过水体、大气或直接进入土壤中排放转 移，并积累到一定程度、超过了土壤的自净能力，使土壤生移，并积累到一定程度、超过了土壤的自净能力，使土壤生 态性能发生变化，出现态性能发生变化，出现土地生产力下降土地生产力下降 等现象，成为土壤污等现象，成为土壤污 染。染。 v特点：特点： 隐蔽性；隐蔽性； 长期性；长期性； 严重性。严重性。 一、土壤污染的概念一、土壤污染的概念 二、土壤污染物二、土壤污染物 v重金属；重金属； v农药残留；农药残留； v化学肥料；化学肥料； v放射性物质；放射性物质； v有机矿物油；有机矿物油； v致病微生物；致病微生物； v酸性大气沉降物。酸性大气沉降物。 三、土壤污染的主要途径和类型三、土壤污染的主要途径和类型 v水体污染导致水体污染导致 v大气污染沉降大气污染沉降 v固体废物淋溶固体废物淋溶 四、土壤污染的生态危害四、土壤污染的生态危害 、