第7章土壤环境

1、第七章 土壤污染及其控制技术2案案 例例李兴才，患肝癌，于李兴才，患肝癌，于2000年年2月去世，时年月去世，时年50岁；岁；马惠珍，患食道癌，于马惠珍，患食道癌，于2000年年9月月9日去世，时年日去世，时年39岁；岁；万江文，患肺气肿，于万江文，患肺气肿，于2000年年12月月12日去世，时年日去世，时年76岁；岁；.癌症村谜云癌症村谜云 陕西省华县龙岭村陕西省华县龙岭村 ，从，从19741974年第一例年第一例食道癌患者开始，至食道癌患者开始，至20012001年年1111月，全村月，全村154154人中死亡人数人中死亡人数5959人，其中死于癌症人，其中死于癌症的达的达3636人，死于

2、肺心病、脑血管病的人，死于肺心病、脑血管病的2222人人 。全村有三户人家已经死绝关门。全村有三户人家已经死绝关门。这家人因为癌症现在都已经这家人因为癌症现在都已经死光了，大门紧闭死光了，大门紧闭 3癌症村谜云癌症村谜云70年代死亡者平均年龄年代死亡者平均年龄60岁，岁，80年代为年代为50岁，岁，90年代为年代为45岁岁 恐慌恐慌 最年轻的癌症患者万成只有最年轻的癌症患者万成只有17岁，死于心脏病的李会珍年岁，死于心脏病的李会珍年仅仅16岁，死于脑血栓的万应龙年仅岁，死于脑血栓的万应龙年仅18岁岁 罪魁祸首之谜罪魁祸首之谜 饮用溪水被污染？ 空气污染？ 修水池、管道，但病情未缓解！其他五个小

3、组未出现同样的情况 ！遗传基因？ 嫁出的人未患癌症 ！4癌症村谜云癌症村谜云林景星教授在癌症村菜地里取样，旁边是村里现在仅有的两个孩子 分析分析 国家地质实验测试中心检测结果：国家地质实验测试中心检测结果： 主食面粉中，铅含量超出国家标准1.6倍，属于重污染；铬超出国家标准2.98倍，属于严重污染 芹菜中镉、铅、汞、砷、铬全都超标，其中汞高出国家标准16倍，铅高出国家标准83.5倍，属于特级污染。 中药柴胡中镉、铅、汞、砷、铬全都超标，其中铅高出国家标准91.5倍。豆角叶中铅高出国家标准191倍。核桃中铬高出国家标准2.9倍。油菜籽中铅高出国家标准75倍。耕植地、非耕植地以及室内用地，都受到了

4、铅、铬、砷、铜、锌、镍等元素不同程度的污染。 5癌症村谜云癌症村谜云土壤被重金属污染！土壤被重金属污染！谜底谜底 LOGO6主主 要要 内内 容容v第一节第一节 土壤及其理化性质土壤及其理化性质v第二节第二节 土壤环境污染及其危害土壤环境污染及其危害v第三节第三节 几种典型的土壤污染几种典型的土壤污染v第四节第四节 土壤污染的综合防治土壤污染的综合防治LOGO7第一节 土壤及其理化性质LOGO8土壤土壤固相物质固相物质(占容积的50)粒间物质粒间物质矿物质矿物质(质量占固相总质量的95)有机质有机质（质量占固相总质量的5）土壤溶液土壤溶液空气空气 土壤溶液和空气占土壤总体积的50，且二者经常处

5、于彼此消长的状态。 生物体生物体LOGO9土壤矿物质是由岩石经风化而来的，一般占土壤固体部土壤矿物质是由岩石经风化而来的，一般占土壤固体部分质量的分质量的9595。矿物质直接影响土壤性质，又是植物矿质养。矿物质直接影响土壤性质，又是植物矿质养分的主要来源，故同土壤肥力有密切关系。分的主要来源，故同土壤肥力有密切关系。（1）原生矿物质：岩石经过物理风化作用被破碎形成的碎屑，其原来的化学组成没有改变。 硅酸盐类、氧化物类、硫化物类、磷酸盐类（2）次生矿物质：原生矿物质经过化学风化后形成的新矿物，其化学组成和晶体结构均有所改变。 简单盐类、氧化物类、次生磷酸盐类LOGO10化合物类别化合物类别成分成

6、分在土壤中的作用在土壤中的作用腐殖质腐殖质植物残体经微生物降解转化合成含植物残体经微生物降解转化合成含芳香核、甲氧基（芳香核、甲氧基（OCH3）、羟）、羟基（基（OH）官能团。化学元素主）官能团。化学元素主要是要是C、H、O及及N、酚羟基、羧基、酚羟基、羧基改进土壤的物理、化学性质，改进土壤的物理、化学性质，促进营养物的交换、吸附和促进营养物的交换、吸附和固定固定糖类糖类纤维素、半纤维素、淀粉、果胶质、纤维素、半纤维素、淀粉、果胶质、甲壳质等甲壳质等土壤中微生物的主要养料，土壤中微生物的主要养料，帮助改善土壤结构帮助改善土壤结构脂肪、蜡质及树脂脂肪、蜡质及树脂可溶于溶剂的类脂类化合物，后者可溶

7、于溶剂的类脂类化合物，后者是酸、醇型的是酸、醇型的防止土壤结构的破坏，但多防止土壤结构的破坏，但多数对植物有毒性数对植物有毒性有机氮有机氮氨基酸、氨基糖、单宁质等氨基酸、氨基糖、单宁质等提供土壤微生物养分，提供提供土壤微生物养分，提供土壤氮肥土壤氮肥磷化合物磷化合物磷酸脂、磷脂、环己六醇等磷酸脂、磷脂、环己六醇等植物磷酸盐的来源植物磷酸盐的来源灰分残留物灰分残留物结合在有机体中除结合在有机体中除C、H、O、N、P外的外的Ca、Mg、K、Na、Si、S、Fe、Al、Mn、Cl、Zn、B、F等等植物生长吸收元素的主要来植物生长吸收元素的主要来源源腐殖质、生物残体、土壤生物、简单有机化合物、酶LOG

8、O11二、土壤的形成及结构1、土壤的形成、土壤的形成土壤的形成过程土壤的形成过程LOGO122、土壤的剖面形态、土壤的剖面形态自然土壤的综合剖面自然土壤的综合剖面生物最活跃生物最活跃LOGO13土壤中各粒级矿物所占的相对百分比或重量百分数称为土壤矿物质的机械组成或土壤质地。土壤矿物粒级一般分为砾石、砂粒、粉砂粒和粘粒四级。不同粒径的矿物质颗粒的成分和物理化学性质有很大差异，如对污染物的吸附、解吸和迁移、转化能力，有效含水量及保水、保温能力等。 3.土壤机械组成土壤机械组成LOGOLOGO15国际制土壤质地分类国际制土壤质地分类质地分类质地分类各级土粒质量分数各级土粒质量分数/质地名称质地名称黏

9、粒黏粒(0.002mm)粉砂粉砂(0.0020.02mm)沙砾沙砾(0.022mm)类类别别砂土类砂土类砂土及壤质砂土砂土及壤质砂土01501585100壤土类壤土类砂质壤土砂质壤土壤土壤土粉砂质壤土粉砂质壤土01501501504535454510055854055055黏壤土黏壤土类类砂质黏壤土砂质黏壤土黏壤土黏壤土粉砂质黏壤土粉砂质黏壤土1525152515250302045458555853055040黏土类黏土类砂质黏土砂质黏土壤质黏土壤质黏土粉砂质黏土粉砂质黏土黏土黏土重黏土重黏土254525452545456565100020045457503503555751055030055

10、035LOGO164.土壤的结构土壤的结构土壤的结构土壤的结构LOGO171 1、土壤的吸附性质、土壤的吸附性质2. 2. 土壤的酸碱性土壤的酸碱性3. 3. 土壤的氧化土壤的氧化 还原性还原性4. 4. 土壤的生物活性土壤的生物活性三、三、 土壤的重要理化性质土壤的重要理化性质LOGO181、 土壤的吸附性质土壤的吸附性质土壤胶体按成分及来源可分为三类：土壤胶体按成分及来源可分为三类：1 1）有机胶体）有机胶体2 2）无机胶体）无机胶体3 3）有机无机复合胶体）有机无机复合胶体土壤的吸附性与土壤胶体紧密相关：土壤的吸附性与土壤胶体紧密相关：1 1）土壤胶体具有巨大的比表面积和表面能，从而使土

11、壤具有吸）土壤胶体具有巨大的比表面积和表面能，从而使土壤具有吸附性。附性。2 2）土壤胶体具有电荷性质。）土壤胶体具有电荷性质。 鉴于土壤胶体内层所带电荷性质不同，土壤胶体表面吸附离子的电荷性鉴于土壤胶体内层所带电荷性质不同，土壤胶体表面吸附离子的电荷性质也不同，离子交换作用也分为阳离子交换作用和阴离子交换作用。质也不同，离子交换作用也分为阳离子交换作用和阴离子交换作用。LOGO192. 土壤的酸碱性土壤的酸碱性 土壤的酸碱性反应了土壤溶液中氢离子浓度和土壤胶土壤的酸碱性反应了土壤溶液中氢离子浓度和土壤胶体上可交换性氢铝离子数量，是土壤的重要理化性质之一。体上可交换性氢铝离子数量，是土壤的重要

12、理化性质之一。 土壤酸度对植物的生长、污染物质的迁移和转化有重土壤酸度对植物的生长、污染物质的迁移和转化有重大影响。大影响。 （1 1）土壤酸度影响养分的有效度；）土壤酸度影响养分的有效度； （2 2）土壤酸度影响金属元素的固定、释放和淋溶；）土壤酸度影响金属元素的固定、释放和淋溶； （3 3）土壤酸度影响土壤中微生物的活性；）土壤酸度影响土壤中微生物的活性；LOGO20 1）土壤酸度）土壤酸度土壤酸度可分为活性酸度和潜在酸度。土壤酸度可分为活性酸度和潜在酸度。 活性酸度又称有效酸度，是指土壤溶液中游离的活性酸度又称有效酸度，是指土壤溶液中游离的H浓度直接反浓度直接反映出的酸度，通常用映出的酸

13、度，通常用pH表示。通常，盐基饱和度高的土壤表示。通常，盐基饱和度高的土壤pH值较高，值较高，酸性弱；盐基饱和度小的土壤酸性弱；盐基饱和度小的土壤pH值较低，酸性强。值较低，酸性强。 潜在酸度的来源是土壤胶体所吸附的可代换性离子（主要指潜在酸度的来源是土壤胶体所吸附的可代换性离子（主要指H和和Al3），当这些离子被吸附时不显酸性，但当它们通过离子交换进入），当这些离子被吸附时不显酸性，但当它们通过离子交换进入土壤溶液后，会增大土壤溶液中土壤溶液后，会增大土壤溶液中H浓度，显示出酸性。潜在酸对土壤浓度，显示出酸性。潜在酸对土壤性质有很大影响，当胶体吸附的性质有很大影响，当胶体吸附的H和和Al3转

14、入溶液引起酸碱度变化时，转入溶液引起酸碱度变化时，会影响土壤性质、养分的供给和生物的活动等。会影响土壤性质、养分的供给和生物的活动等。LOGO21（2 2）土壤碱度）土壤碱度 土壤中的土壤中的OH主要来自土壤溶液中碱金属（主要来自土壤溶液中碱金属（Na、K）及碱土金属）及碱土金属（Ca、Mg）的）的CO32-和和 HCO3-盐类的水解，以及胶体吸附的交换性阳离盐类的水解，以及胶体吸附的交换性阳离子（尤其是子（尤其是Na）的水解。）的水解。 土壤碱度也用土壤碱度也用pH表示，强碱性土壤除含有强碱弱酸盐外，主要还受表示，强碱性土壤除含有强碱弱酸盐外，主要还受到胶体吸附的交换性到胶体吸附的交换性Na

15、的影响。通常把交换性的影响。通常把交换性Na占阳离子交换总量占阳离子交换总量的百分数成为碱化度，并应用碱化度划分碱土的种类：的百分数成为碱化度，并应用碱化度划分碱土的种类：LOGO22正常土壤的pH在58之间一般在湿润地区，淋溶作用强，土壤呈酸性 或强酸性，pH6.5在干旱地区，淋溶作用弱，土壤大多呈 碱性 或强碱性，pH7.5在半旱半湿地区，土壤的pH介于两者之间土壤的酸性范围土壤的酸性范围LOGO23影响重金属等离子的溶解度溶解度影响污染物氧化还原体系的电位电位影响土壤胶体对重金属离子等的吸附吸附影响土壤中重金属的活性活性土壤酸性的环境化学意义土壤酸性的环境化学意义LOGO243）土壤的缓

16、冲性）土壤的缓冲性 土壤具有缓和酸碱度激烈变化的能力。土壤溶液中的碳土壤具有缓和酸碱度激烈变化的能力。土壤溶液中的碳酸、腐殖酸和其他有机酸等弱酸及盐类，构成了一个良好酸、腐殖酸和其他有机酸等弱酸及盐类，构成了一个良好的酸碱缓冲体系；另外，土壤胶体吸附的盐基离子和氢离的酸碱缓冲体系；另外，土壤胶体吸附的盐基离子和氢离子能分别对酸和碱起缓冲作用。土壤胶体和盐基代换量越子能分别对酸和碱起缓冲作用。土壤胶体和盐基代换量越大，土壤的酸碱缓冲能力越强。大，土壤的酸碱缓冲能力越强。例：北方酸雨的后果较南方轻例：北方酸雨的后果较南方轻LOGO253. 土壤的氧化土壤的氧化 还原性还原性a. 土壤中存在许多有机

17、和无机的氧化性和还原性物质，是一个土壤中存在许多有机和无机的氧化性和还原性物质，是一个杂的氧化还原混合体系，土壤在这些物质的共同作用下表现杂的氧化还原混合体系，土壤在这些物质的共同作用下表现出一定的氧化还原特性。土壤的氧化还原性对土壤中物出一定的氧化还原特性。土壤的氧化还原性对土壤中物质的迁移转化具有重要影响。质的迁移转化具有重要影响。b. 土壤中的氧化还原物质种类众多，可分为有机体系和无机土壤中的氧化还原物质种类众多，可分为有机体系和无机体系两大类。无机体系如氧体系、铁体系、锰体系、硫体系体系两大类。无机体系如氧体系、铁体系、锰体系、硫体系和氢体系；有机体系包括不同分解程度的有机物、有机酸、

18、和氢体系；有机体系包括不同分解程度的有机物、有机酸、糖类等。糖类等。 c. 土壤的氧化还原性质常用土壤溶液的氧化还原电位（土壤的氧化还原性质常用土壤溶液的氧化还原电位（Eh）来）来衡量，其值取决于土壤溶液中氧化态物质和还原态物质的相衡量，其值取决于土壤溶液中氧化态物质和还原态物质的相对浓度。一般旱地土壤的对浓度。一般旱地土壤的Eh值在值在400700mV，水田土，水田土壤的壤的Eh值在值在200300mV。LOGO26d. d. 影响土壤氧化还原性质的因素主要包括：土壤通气状影响土壤氧化还原性质的因素主要包括：土壤通气状况，通气良好，电位升高；通气不良，电位下降。土壤有况，通气良好，电位升高；

19、通气不良，电位下降。土壤有机质状况，土壤有机质在嫌气条件下分解，形成大量还原性机质状况，土壤有机质在嫌气条件下分解，形成大量还原性物质，在浸水条件下物质，在浸水条件下EhEh下降；土壤无机物状况，一般还原下降；土壤无机物状况，一般还原性无机物多，还原作用强，氧化性无机物多，氧化作用强。性无机物多，还原作用强，氧化性无机物多，氧化作用强。土壤中氧化铁和硝酸盐含量高，可减弱还原作用，缓冲土壤中氧化铁和硝酸盐含量高，可减弱还原作用，缓冲EhEh值值的下降；同一种土壤，的下降；同一种土壤，pHpH越低，氧化还原电位越高。越低，氧化还原电位越高。f.f. 氧化还原性的影响：氧化还原性的影响： 影响土壤营

20、养元素的状态和有效性；影响土壤营养元素的状态和有效性； 影响元素离子的形态，从而影响其迁移转化。影响元素离子的形态，从而影响其迁移转化。LOGO27氧化还原电位对污染物迁移的影响氧化还原电位对污染物迁移的影响Hg 旱地，Hg为HgCl2和Hg(OH)2 水田 ，以HgS存在Cd 水田pE很低，Cd2+形成难溶的CdS 旱地，CdS被氧化为可溶性CdSO4LOGOLOGO294. 土壤的生物活性土壤的生物活性 土壤中的生物体系包括微生物区系、微动物区系和动物土壤中的生物体系包括微生物区系、微动物区系和动物区系，其中尤以微生物最为活跃。土壤生物使土壤具有生物区系，其中尤以微生物最为活跃。土壤生物使

21、土壤具有生物活性，是土壤形成、养分转化、物质迁移、污染物迁移转化活性，是土壤形成、养分转化、物质迁移、污染物迁移转化的重要参与者，影响着土壤中物理化学和生物化学的过程、的重要参与者，影响着土壤中物理化学和生物化学的过程、特征和结果。特征和结果。 土壤中的微动物和动物也种类繁多，如原生动物（鞭毛土壤中的微动物和动物也种类繁多，如原生动物（鞭毛虫纲、肉足虫纲、纤毛虫亚门等虫纲、肉足虫纲、纤毛虫亚门等) )、蠕虫（线虫和环节动、蠕虫（线虫和环节动物）、节肢动物（蚁类、蜈蚣等）、腹足动物（蛞蝓、蜗牛物）、节肢动物（蚁类、蜈蚣等）、腹足动物（蛞蝓、蜗牛等）及一些哺乳动物。它们对土壤性质和污染的净化也有重

22、等）及一些哺乳动物。它们对土壤性质和污染的净化也有重要的影响。要的影响。 LOGO30第二节土壤污染及危害第二节土壤污染及危害 土壤中污染物的输入、累积和土壤环境的自净作用是土壤中污染物的输入、累积和土壤环境的自净作用是两个相反而同时进行的过程，正常情况下二者处于动态平两个相反而同时进行的过程，正常情况下二者处于动态平衡，不会造成污染。但当污染物质输入土壤的数量和速度衡，不会造成污染。但当污染物质输入土壤的数量和速度超过土壤的自净作用超过土壤的自净作用，打破了累积和净化的动态平衡，随，打破了累积和净化的动态平衡，随着污染物的累积土壤环境将发生明显的变异，必然导致土着污染物的累积土壤环境将发生明

23、显的变异，必然导致土壤正常功能的失调土壤质量恶化；同时土壤中的污染物发壤正常功能的失调土壤质量恶化；同时土壤中的污染物发生迁移转化进入大气、水体和生物圈，并最终影响到人类生迁移转化进入大气、水体和生物圈，并最终影响到人类的健康。的健康。、土壤污染的内涵、土壤污染的内涵LOGO312、土壤污染的特点、土壤污染的特点3、土壤污染的危害、土壤污染的危害1 1）导致严重的直接经济损失）导致严重的直接经济损失2 2）导致食物品质不断下降）导致食物品质不断下降3 3）危害人体健康）危害人体健康4 4）导致其他环境问题）导致其他环境问题1) 1) 隐蔽性和潜伏性隐蔽性和潜伏性2) 2) 易累积性易累积性3)

24、 3) 不可逆性和持久性不可逆性和持久性4) 4) 危害的严重性和难治理性危害的严重性和难治理性LOGO32中国农副品出口问题中国农副品出口问题LOGO334、 土壤污染类型土壤污染类型水体污染型水体污染型1大气污染型大气污染型2农业污染型农业污染型3固体废弃物污染型固体废弃物污染型4综合污染型综合污染型5沈阳张氏灌区镉污染沈阳张氏灌区镉污染金属粉尘沉降、酸沉降金属粉尘沉降、酸沉降LOGO345、土壤污染源与主要土壤污染物质、土壤污染源与主要土壤污染物质 土壤污染源主要包括工业污染源、农业污染源和生物污土壤污染源主要包括工业污染源、农业污染源和生物污染源。染源。 工业污染源主要是工业三废的排放

25、；工业污染源主要是工业三废的排放； 农业污染源主要指农业生产过程产生的污染物，如农药、农业污染源主要指农业生产过程产生的污染物，如农药、化肥、畜禽养殖废物、农用地膜等；化肥、畜禽养殖废物、农用地膜等； 生物污染源主要指含有致病菌的生活污水、医院废水、生物污染源主要指含有致病菌的生活污水、医院废水、垃圾等。垃圾等。LOGO35(1)(1)有机物类有机物类 主要是化学农药、除草剂等，化学农药的种类繁多，主主要是化学农药、除草剂等，化学农药的种类繁多，主要为有机氯和有机磷两大类。要为有机氯和有机磷两大类。 工业工业“三废三废”中的有机污染物，较常见的有酚、油类、中的有机污染物，较常见的有酚、油类、多

26、氯联苯、苯并芘等。多氯联苯、苯并芘等。土壤污染的主要污染物土壤污染的主要污染物 （2 2）重金属污染物重金属污染物，如如砷、镉、汞、铬、铜、，如如砷、镉、汞、铬、铜、 锌、铅等锌、铅等（3 3）放射性污染物放射性污染物，如元素铯、锶等，如元素铯、锶等（4 4）病原微生物病原微生物 ，如肠细菌、炭疽杆菌、破伤风杆菌、肠寄，如肠细菌、炭疽杆菌、破伤风杆菌、肠寄 生虫生虫( (蠕虫蠕虫) )、霍乱弧菌、结核杆菌等、霍乱弧菌、结核杆菌等LOGO36LOGO37第三节几种典型的土壤污染问题第三节几种典型的土壤污染问题一、一、 重金属对土壤的污染重金属对土壤的污染1、重金属在土壤中的行为特征、重金属在土壤

27、中的行为特征1）物理迁移）物理迁移2）物理化学迁移和化学迁移）物理化学迁移和化学迁移 物理化学与化学迁移转化是指重金属在土壤中通过吸附、解吸、物理化学与化学迁移转化是指重金属在土壤中通过吸附、解吸、沉淀、溶解、氧化、还原、络合、螯合和水解等一系列物理化学与化沉淀、溶解、氧化、还原、络合、螯合和水解等一系列物理化学与化学过程而发生的迁移转化，是重金属在土壤中的主要运动形式。学过程而发生的迁移转化，是重金属在土壤中的主要运动形式。 重金属和无机胶体的结合重金属和无机胶体的结合 重金属和有机胶体的结合重金属和有机胶体的结合 溶解和沉淀作用溶解和沉淀作用3）生物迁移）生物迁移LOGO382、 土壤条件

28、对重金属迁移转化的影响土壤条件对重金属迁移转化的影响v 重金属的迁移转化形式与土壤条件紧密相关，土壤类型、土重金属的迁移转化形式与土壤条件紧密相关，土壤类型、土壤利用方式（水田、旱地、林地等）以及土壤的理化性质（氧化壤利用方式（水田、旱地、林地等）以及土壤的理化性质（氧化还原性、酸碱性、有机无机胶体含量等）都能引起重金属在土壤还原性、酸碱性、有机无机胶体含量等）都能引起重金属在土壤中赋存状态的改变，从而影响重金属的迁移转化行为和危害性。中赋存状态的改变，从而影响重金属的迁移转化行为和危害性。v 重金属大多属于过渡元素，价态多变，因此它在土壤中的价态重金属大多属于过渡元素，价态多变，因此它在土壤

29、中的价态变化和反应深受土壤氧化还原电位的影响。变化和反应深受土壤氧化还原电位的影响。v 土壤的土壤的pHpH值对重金属的溶解度也有重要影响。值对重金属的溶解度也有重要影响。v 土壤胶体对重金属具有明显的固定作用，因此土壤中胶体的种土壤胶体对重金属具有明显的固定作用，因此土壤中胶体的种类和数量与重金属的迁移转化也紧密相关。类和数量与重金属的迁移转化也紧密相关。v 重金属元素被胶体固定有两种方式：一种是重金属元素被吸附重金属元素被胶体固定有两种方式：一种是重金属元素被吸附在胶体表面，这种情况重金属较易释放；另一种是重金属被保持在胶体表面，这种情况重金属较易释放；另一种是重金属被保持在胶体内部的晶格

30、中，则很难释放。在胶体内部的晶格中，则很难释放。LOGO393、主要重金属污染、主要重金属污染 土壤重金属污染物主要有汞、镉、铅、铜、铬、砷、镍、土壤重金属污染物主要有汞、镉、铅、铜、铬、砷、镍、铁、锰、锌等，砷虽不属于重金属，但因其行为与来源以铁、锰、锌等，砷虽不属于重金属，但因其行为与来源以及危害都与重金属相似，故通常列入重金属类进行讨论。及危害都与重金属相似，故通常列入重金属类进行讨论。就对植物的需要而言，可分为两类：一类是植物生长发育就对植物的需要而言，可分为两类：一类是植物生长发育不需要的元素，而对人体健康危害比较明显，如镉、汞、不需要的元素，而对人体健康危害比较明显，如镉、汞、铅等

31、；另一类是植物正常生长发育所需元素，且对人体又铅等；另一类是植物正常生长发育所需元素，且对人体又有一定生理功能，如铜、锌等，但过多会发生污染，妨碍有一定生理功能，如铜、锌等，但过多会发生污染，妨碍植物生长发育。植物生长发育。 LOGO40 土壤的汞污染主要来自于污染灌溉、燃煤、汞冶炼厂和汞制剂厂（仪表、电气、氯碱工业）的排放。含汞颜料的应用、用汞做原料的工厂、含汞农药的施用等也是重要的汞污染源。土壤中汞的存在形态有无机态与有机态，并在一定的条件下互相转化。无机汞有g4、g（）2、gl2、g，它们因溶解度低，在土壤中迁移转化能力很弱，但在土壤微生物作用下，汞可向甲基化方向转化。在好氧条件下主要形

32、成脂溶性的甲基汞，可被微生物吸收、积累，而转入食物链造成对人体的危害；在厌氧条件下，主要形成二甲基汞，在微酸性环境下，二甲基汞可转化为甲基汞。汞对植物的危害因作物的种类和生育而异。汞在一定浓度下使作物减产，在较高浓度下甚至使作物死亡。汞汞日本水俣病事件日本水俣病事件LOGO41 镉主要来源于镉矿、镉冶炼厂。因镉与锌同族，常与锌共生，所以冶炼锌的排放物中必有n、d，它们挥发性强，以污染源为中心可波及数千米远。镉工业废水灌溉农田也是镉污染的重要来源。 土壤中镉的存在形态也很多，大致可分为水溶性镉和非水溶性镉两大类。 镉对农业最大的威胁是产生“镉米”、“镉菜”，进入人体后使人得骨痛病。另外，镉会损伤

33、肾小管，出现糖尿病，还有镉引起血压升高，出现心血管病，甚至还有致癌、致畸的报道。 镉 日本富山痛痛病事件日本富山痛痛病事件LOGO42铅 v 铅是土壤污染较普遍的元素。污染源主要来自汽油里添加抗爆剂烷基铅，随汽油燃烧后的尾气而积存公路两侧百米范围内的土壤中，另外，铅字印刷厂、铅冶炼厂、铅采矿场等也是重要的污染源，进入土壤中的铅在土壤中易与有机物结合，极不易溶解，土壤铅大多发现在表土层。 v 铅对植物的危害表现为叶绿素下降，阻碍植物的呼吸及光合作用。谷类作物吸铅量较大，但多数集中在根部，茎秆次之，籽实中较少。因此铅污染的土壤所生产的禾谷类茎秆不宜作饲料。v 铅对动物的危害是累积中毒。人体中铅能与

34、多种酶结合从而干扰有机体多方面的生理活动，导致对全身器官产生危害。 武冈儿童血铅超标事件武冈儿童血铅超标事件 陕西凤翔血铅超标事件陕西凤翔血铅超标事件 LOGO43 污染源主要是电镀、制革废水、铬渣等。铬在土壤中主要有两种价态：r6+和r3+。两种价态的行为极为不同，前者活性低而毒性高，后者恰恰相反。r3+主要存在于土壤与沉积物中，r6+主要存在于水中，但易被e2+和有机物等还原。 植物吸收铬约留在根部。据研究，低浓度的r6+能提高植物体内酶活性与葡萄糖含量，高浓度时则阻碍水分和营养向上部输送，并破坏代谢作用。 铬对人体与动物也是有利有弊。人体中含铬过低会产生食欲减退症状。但饮水中超标倍时，会

35、发生口角糜烂、腹泻、消化紊乱等症状。铬 原湖南铁合金厂铬废渣污染事件原湖南铁合金厂铬废渣污染事件 LOGO44v 土壤砷污染主要来自大气降尘与含砷农药。燃煤是大气中砷的主要污染源。土壤中砷大部分为胶体吸收或和有机物络合螯合或和磷一样与土壤中铁、铝、钙离子相结合，形成难溶化合物，或与铁、铝等氢氧化物发生共沉淀。p和h值影响土壤对砷的吸附。p值高土壤砷吸附量减少而水溶性砷增加；土壤的氧化条件下，大部是砷酸，砷酸易被胶体吸附，而增加土壤固砷量。随h降低，砷酸转化为亚砷酸，可促进砷的可溶性，增加砷害。v 砷对植物危害的最初症状是叶片卷曲枯萎，进一步是根系发育受阻，最后是植物根、茎、叶全部枯死。砷对人体

36、危害很大，它能使红血球溶解，破坏正常生理功能，甚至致癌等。 砷 LOGO45二、化学农药对土壤的污染二、化学农药对土壤的污染1、农药的主要类型及危害、农药的主要类型及危害 人工合成的化学农药按化学组成可以分为：有机氯农药、有机磷农药、有机汞农药、有机砷农药、氨基甲酸脂类农药、拟除虫菊酯等农药。（1 1）有机氯农药对害虫有杀伤毒害作用，同时对益虫益鸟也有杀伤作用）有机氯农药对害虫有杀伤毒害作用，同时对益虫益鸟也有杀伤作用（2 2）长期使用同类型农药，使害虫产生了抗药性。）长期使用同类型农药，使害虫产生了抗药性。（3 3）长期大量使用农药，使农药在环境中逐渐积累，尤其是在土壤中，）长期大量使用农药

37、，使农药在环境中逐渐积累，尤其是在土壤中，产生了农药污染环境问题。产生了农药污染环境问题。（4 4）农药被农作物吸收、进入动物体内，经过生物富集浓缩，使其毒性）农药被农作物吸收、进入动物体内，经过生物富集浓缩，使其毒性更大，这就不仅使得害虫的天敌更易受到毒害作用，而且会通过食更大，这就不仅使得害虫的天敌更易受到毒害作用，而且会通过食物链威胁人体的健康。物链威胁人体的健康。LOGO462、 农药在土壤中的迁移转化和降解农药在土壤中的迁移转化和降解农药在土壤中的迁移转化行为LOGO473、农药在土壤中的残留、农药在土壤中的残留农药品种农药品种大致半衰期大致半衰期（年）（年）农药品种农药品种大致半衰

38、期大致半衰期（年）（年）铅、砷、铜、汞铅、砷、铜、汞1030三嗪类除草剂三嗪类除草剂12有机氯杀虫剂有机氯杀虫剂24苯氧羧酸类除苯氧羧酸类除草剂草剂0.22有机磷杀虫剂有机磷杀虫剂0.020.2脲类除草剂脲类除草剂0.20.8氨基甲酸酯氨基甲酸酯0.020.1氯化除草剂氯化除草剂0.10.4不同类型农药在土壤中的半衰期不同类型农药在土壤中的半衰期中国农副品出口问题中国农副品出口问题LOGO48三、化肥对土壤的污染三、化肥对土壤的污染1.化肥的原料开采及加工生产过程，带入土壤一些重金属及化肥的原料开采及加工生产过程，带入土壤一些重金属及有毒元素；有毒元素；2.化肥施用不平衡，导致营养失调；化肥施

39、用不平衡，导致营养失调；3.过量施用化肥，导致土壤理化性质恶化；过量施用化肥，导致土壤理化性质恶化；4.化肥施用不当，降低土壤微生物活性。化肥施用不当，降低土壤微生物活性。LOGO49四、石油对土壤的污染四、石油对土壤的污染v 石油污染土壤的主要途径：污灌、大气污染、溢油事件、石油污染土壤的主要途径：污灌、大气污染、溢油事件、车辆污染车辆污染v 石油对土壤的污染：粘着在土壤根部，影响根呼吸，引起石油对土壤的污染：粘着在土壤根部，影响根呼吸，引起烂根；进入食物链；抑制微生物的活性烂根；进入食物链；抑制微生物的活性LOGO50一、土壤自净一、土壤自净 土壤自净是指土壤本身通过吸附、分解、氧化还原、

40、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。第四节、土壤污染的综合防治第四节、土壤污染的综合防治LOGO51二、土壤污染的综合防治二、土壤污染的综合防治1. 控制工业控制工业“三废三废”的排放的排放2. 加强土壤污水灌溉区的监测和管理加强土壤污水灌溉区的监测和管理3. 科学使用农药科学使用农药4. 合理施用化肥合理施用化肥第四节、土壤污染的综合防治第四节、土壤污染的综合防治LOGO52三、土壤污染修复技术土壤污染修复技术1 1、施加抑制剂或改良剂、施加抑制剂或改良剂2 2、控制土壤氧化还原状况、控

41、制土壤氧化还原状况3 3、改变耕作制度、改变耕作制度4 4、客土、换土、客土、换土5 5、生物修复、生物修复6 6、其他方法、其他方法LOGO53 通过添加改良剂改变土壤性质，从而改善植物生长条件，实现有机物污染土壤有机物污染土壤的修复是一个可行的途径。如在农药污染的土壤种加入活性炭可减低磺乐灵或伏草隆的活性，原位投入氮、磷营养物质，促进降解微生物的生长繁殖。 在土壤中施加改良剂可固定土壤中的重金属。土壤中的重金属。改良剂包括石灰、磷酸盐、有机物等。如玉米苗期盆栽试验，施入有机肥后土壤中有效态Cd、Zn含量明显降低。水溶态Cd 随石灰用量的增加而急剧减少，施用石灰是抑制Cd污染土壤上植株吸收Cd的有效措施。改良剂法LOGO54 土壤中多种重金属元素在还原条件下，随水淹的时间的延土壤中多种重金属元素在还原条件下，随水淹的时间的延长，与产生的硫化氢结合成难溶的硫化物沉淀。长，与产生的硫化氢结合成难溶的硫化物沉淀。 采用水淹的栽培和向水中使用还原剂，可减低重金属的活性，减少其毒害作用。 例：F受Cd和Mo污染的土壤可采用长期水淹、避免落干、烤田和间歇灌水的方法抑制其毒性效应；F但受As污染的土壤不能采用此法,因为As在还原条件下转化为亚砷酸。调节土壤的氧化还原状况LOGO55改变耕作制度改变耕作制度 不同种类的植物遗传学、形