污染生态学课件第九章

第九章土壤污染及生物防治第九章土壤污染及生物防治1主要内容第一节土壤污染概述第二节土壤污染对土壤的危害第三节土壤污染监测第四节土壤污染的生物防治主要内容第一节土壤污染概述2第一节土壤污染概述土壤污染的定义在自然或人为因素影响下，土壤正常生态功能遭到破坏或干扰，导致土壤生态功能降低，土壤质量下降的现象。原因是污染物超过土壤自净能力，对土壤、生态系统造成损害。第一节土壤污染概述土壤污染的定义3土壤自净能力

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。

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。或是土壤对污染物的最大承受能力或负荷量。土壤自净能力

是指土壤对进入土壤中的污染物通过复杂多样的4据报道，目前我国受污染的耕地面积近2000万公顷，重金属污染面积约占总耕地面积的12%；其中工业“三废”污染耕地1000万公顷，污水灌溉的农田面积已达330多万公顷。某省曾对47个县和郊区的259万公顷耕地（占全省耕地面积的40%）进行过调查。其结果表明：75％的县已受到不同程度重金属污染的潜在威胁，而且污染趋势仍在加重。过去，人们对土壤污染不像大气污染和水污染那样重视，主要由于土壤污染看不见、摸不着，同时量大面广。当治理大气污染和水污染方面取得成效以后，土壤污染的严重性和紧迫性就充分显露出来。因此，土壤污染问题在国际上越来越受重视，并成为环保领域研究的热点.土壤污染状况据报道，目前我国受污染的耕地面积近2000万公顷，重5元素大气水土壤土壤/总量(%)As19 418257.7Cd7.69.422 56.4Cr30142896 84.0Cu3511295486.6Hg3.64.68.350.3Mn38262167084.8Mo3.311 8886.0Ni 5611332565.8Pb 33213879662.9Sb3.51826 54.8Se 3.8414147.9Zn132226137279.3全世界每年由人类活动而造成的重金属进入大气、水和土壤的量（109g/a）元素大气水土壤土壤/总量(%)As19 4186

周生贤指出，由于方方面面的原因，一些地区的土壤受到不同程度的污染，对生态环境、食品安全和农业可持续发展构成威胁，土壤污染的总体形势相当严峻。一是土壤污染程度加剧。据不完全调查，目前全国受污染的耕地约有1.5亿亩，污水灌溉污染耕地3250万亩，固体废弃物堆存占地和毁田200万亩，合计约占耕地总面积的1/10以上，其中多数集中在经济较发达的地区。

周生贤指出，由于方方面面的原因，一些地区的土壤受到不7二是土壤污染危害巨大。据估算，全国每年因重金属污染的粮食达1200万吨，造成的直接经济损失超过200亿元。三是土壤污染防治基础薄弱。目前，全国土壤污染的面积、分布和程度不清，导致防治措施缺乏针对性。防治土壤污染的法律还是空白，土壤环境标准体系也未形成。资金投入有限，土壤科学研究难以深入进行。有相当部分的干部群众和企业界对土壤污染的严重性和危害性缺乏认识，土壤污染日趋严重。（2006年7月）二是土壤污染危害巨大。据估算，全国每年因重金属污染的粮食达18食物安全生态环境质量土壤污染食物安全生态环境质量土壤污染9土壤和农产品重金属污染上海南京太湖地区广东污染元素Hg、CdCdCd、PbCd、PbHg超标率50%严重20%、60%31.0%土壤和农产品重金属污染上海南京太湖地区广东污染元素Hg、Cd10一、土壤污染的特点1隐蔽性和潜伏性水体、大气污染比较直观，土壤污染不易发现，需要对土壤样品的分析化验和对农作等的监测。2不可逆性和长期性水体和大气受到污染后，切断污染源通过稀释和自净就可能是污染减轻；但土壤中难降解的污染物积累在土壤环境中很难这样消除。特别是重金属污染。一、土壤污染的特点1隐蔽性和潜伏性113后果的严重性造成大面的作物减产，甚至动物死亡和人体健康受损。化学定时炸弹的概念来形象的描述土壤中化学物质污染的后果和潜在危害。3后果的严重性12二、土壤污染类型及污染物质类型（一）土壤污染类型（二）污染物质类型二、土壤污染类型及污染物质类型（一）土壤污染类型13（一）土壤污染类型根据污染物进入土壤的方式可将土壤污染分为以下几种：1．水体污染型

灌溉，特别是污灌常可引起土壤污染。大量的污水未加处理而直接倾注于环境中，使一些灌区土壤中有毒有害物质有明显的积累。京津唐地区污灌对生态环境的影响表明，北京东郊由污灌引起的土壤污染约占检测样品的60％，污染的糙米样品数约占检测样品数的36％。

（一）土壤污染类型根据污染物进入土壤的方式可将土壤污染分为以14废水废水152．大气污染型

气源重金属微粒是土壤重金属污染的途径之一，它的构成主要是金属飘尘。在金属加工过程中，在交通繁忙的地区，往往伴随有金属尘埃进入大气，其种类视污染源的不同而异。这些飘尘自身降落或随雨水接触植物体或进入土壤后随之为植物或动物所吸收，在大气污染严重的地区，作物亦有污染。酸沉降本身既是一种土壤污染源，又可加重其它有毒物质的危害，我国长江以南大部分地区本身就是酸性土壤，在酸雨的作用下，土壤进一步酸化，养分淋溶，结构破坏，肥力降低，作物受损，从而可破坏土壤生产力。此外，尚有多种污染物（包括重金属、非金属有毒有害物质及放射性散落物等）的同时污染。2．大气污染型16废气废气173．生物污染型造成土壤生物污染的主要物质来源是未经处理的粪便、垃圾、城市生活污水、医院的未处理污水、饲养场和屠宰场的污物等。其中危害最大的是传染病医院未经消毒处理的污水和污物。土壤生物不仅可能危害人体健康，而且有些长期在土壤中存活的植物病原体还能严重地危害植物，造成农业减产。3．生物污染型184．工业固体废物污染型

固体废弃物包括工业废渣、污泥、城市垃圾等。由于污泥中含有一定的养分，因而可用来作为肥料使用，城市生活污水处理厂的污泥含量为0.8－0.9％，含磷量为0.3－0.4％，含钾量0.2－0.35％，有机质含量为16－20％。但如混入工业废水或工业废水处理厂的污泥，其成分较生活污泥要复杂得多，特别是金属的含量很高，这样的污泥如在农田中施用不当，势必造成土壤污染。一些城市历来都把大量的垃圾运往农村，由于垃圾中含有大量的煤灰、砖瓦碎块、玻璃、塑料等。含这些成分的垃圾长期施用农田，可逐步破坏土壤的团粒结构和理化性质。同时城市垃圾亦有一定量的金属，使土壤中重金属含量随着垃圾施用量的增多而增加。4．工业固体废物污染型19固废固废205．农业生产污染型农药、化肥和地膜是重要的农用物资，对农业生产的发展起着重大的推动作用，但长期不合理施用，也可以导致土壤重金属污染。绝大多数的农药为有机化合物，少数为有机-无机化合物或纯矿物质，个别农药在其组成中含有Hg、As、Cu、Zn等重金属化肥对土壤的污染一是不合理的过量施用，促使土壤养分平衡失调。二是有毒磷肥特别是含三氯乙醛磷肥，它是由含三氯乙醛的废硫酸生产的，当它在土壤中施用后，三氯乙醛转化为三氯乙酸，两者均可给植物造成毒害，由此而造成的作物大面积受害的情况屡有发生。磷肥中重金属特别是镉的含量也是一个不容忽视的问题。据估计，我国每年随磷肥带入土壤的总镉量约为37吨，因而应当认为含镉磷肥是一种潜在的污染源。5．农业生产污染型21农用化学品农用化学品22（二）污染物质类型1．重金属2．农药残留3．化学肥料归纳为6个方面：①施肥不当或过量施肥，对自然水体富营养化和水体质量的影响；②肥料和土壤中硝酸盐对地下水的污染；③肥料氮和土壤氮向大气散失对生物圈的不良影响；④化肥对土壤肥力和性质可能产生的消极影响；⑤施用化肥对土壤和生物卫生状况的影响；⑥施用化肥对农产品质量的影响。（二）污染物质类型1．重金属234．有机矿物油5．放射性物质6．致病微生物7．酸性大气及固体沉降物污染4．有机矿物油24污染生态学课件第九章25第二节土壤污染物对土壤的危害污染物对土壤的危害主要是通过污染物在食物链中迁移富集，最后使食物链节点上的微物生、植物、各类低高等动物及人类产生受害症状，甚至危及其生存繁衍来间接反映的。第二节土壤污染物对土壤的危害污染物26土壤是人类及一切陆生动物赖以生存发展的物质基础之一，土壤一旦受到污染，不仅土质变差，造成农作物减产及土壤中生物多样性降低，更重要的是污染物通过食物链进入牲畜及人体内，直接危害人体健康和牲畜的生长发育及繁殖。土壤是人类及一切陆生动物赖以生存发展27一、重金属和其他有毒元素对土壤的危害（一）土壤中重金属元素的背景值背景值是指环境要素(土壤)在未受污染的情况下，其物质和能量的正常含量水平。它是环境科学和环境保护工作的基础研究内容之一，是评价环境质量、判断土壤污染程度、制定防治污染措施、进行环境质量预测预报的基本依据。自然环境背景值是研究环境化学数量变化的“水准标高”。污染物进入环境的数量、分布、变迁，都必须与环境背景值比较才能加以分析和判断。

一、重金属和其他有毒元素对土壤的危害（一）土壤中重金属元素的28（二）土壤中重金属及其他有毒元素的迁移转化规律许嘉琳等（1996）归纳了4个主要物理化学作用，即溶解-沉淀作用、离子交换与吸附作用、络合-离解作用、氧化还原作用等。这些转化都受到土壤的性质、生物的影响。（二）土壤中重金属及其他有毒元素的迁移转化规律许嘉琳等（1929（三）重金属及其他有毒元素对土壤代谢的影响1．重金属及其他有毒元素对土壤微生物群落的影响土壤受汞、镉、铅、铬及砷等重金属污染后不仅使细菌数量明显降低，而且还能对固氮菌、解磷细菌、纤维分解菌、枯草杆菌和木霉等其他菌类起抑制作用。（三）重金属及其他有毒元素对土壤代谢的影响1．重金属及其他有30（谢晓梅，2002）（谢晓梅，2002）31(曾路生等，2005)(曾路生等，2005)322．重金属及其他有毒元素对土壤酶活性的影响重金属对土壤酶活性产生直接作用,使酶类活性基团、空间结构受到破坏从而降低其活性；另一方面可能是重金属能抑制土壤微生物的生长繁殖，减少微生物体内酶的合成和分泌量，最终导致土壤酶活性降低。2．重金属及其他有毒元素对土壤酶活性的影响33(曾路生等，2005)(曾路生等，2005)343重金属及其他有毒元素对土壤生化过程的影响

影响主要有以下几个方面：对土壤有机残落物降解作用的影响、对土壤呼吸代谢的影响以及对土壤氨化和硝化作用的影响。土壤有机残落物的降解主要是通过土壤有机质矿化、土壤有机物的氨化、硝化与反硝化等作用完成的。Cornfield(1977)的研究证明，各种不同的重金属对土壤呼吸的抑制程度如下：Ag＞Hg＞Zn＞Sn＞Sb＞T1＞Ni＞Pb＞Cu＞Co＞Cd＞Bi。3重金属及其他有毒元素对土壤生化过程的影响35二、农药对土壤的危害（一）农药的分类1． 杀虫剂（1）无机杀虫剂（2）有机杀虫剂（3）微生物杀虫剂利用微生物或其代谢产物来防治害虫的制剂，如细菌性杀虫剂（苏云金杆菌、青虫菌等）、真菌杀虫剂（白僵菌、虫生藻菌等）、病毒杀虫剂和线虫杀虫剂等。二、农药对土壤的危害（一）农药的分类362． 杀菌剂杀菌剂指对农林作物的病原真菌、细菌等微生物有抑制和杀灭作用的药剂。按其成分可分为如下几类：（1）无机杀菌剂如硫酸铜、硫磺粉等。（2）有机杀菌剂（3）抗生素（4）植物杀菌素2． 杀菌剂373． 杀螨剂4． 杀线虫剂5． 除草剂6． 杀鼠剂7． 植物生长调节剂8． 杀软体动物剂3． 杀螨剂38（二）农药在土壤环境中的迁移转化行为1．农药在土壤环境中的吸附行为土壤对农药的吸附决定于多种因素，其中构成土壤胶体复合体的胶粒和有机质最为重要。（二）农药在土壤环境中的迁移转化行为1．农药在土壤环境中的吸392．农药在土壤环境中的降解作用农药在土壤中的降解作用有微生物降解和非生物降解两种主要方式。（1）微生物降解（2）非生物降解非生物降解主要有光化学降解、水解式降解、氧化还原型降解散及形成亚硝基化合物的降解等类型。2．农药在土壤环境中的降解作用403．农药在土壤中迁移转化的影响因素就土壤而言，不同降雨量、淹灌条件、土壤初始含水量、土壤酸碱度、有机质含量和土壤粘土矿物粒组成，以及农药的不同分子结构、电荷特性及水溶性是影响迁移转化的主要因素。3．农药在土壤中迁移转化的影响因素41（三）农药残留对土壤环境及微生物的危害1．农药对土壤微生物群落的影响2．农药对土壤硝化和氨化作用的影响3．农药对土壤呼吸作用的影响（三）农药残留对土壤环境及微生物的危害42表1敌敌畏溶液浓度和土壤动物种群、密度及多样性指数的关系项目不同敌敌畏溶液浓度ABCDEFGHIJK种类7653484246454642353126数量(个)68249737938333335428321916515178动物密度(×104个/m3)66.950.938.939.234.236.329.022.516.915.58.0多样性指数H′11.58.387.926.897.757.507.977.616.665.985.74优势类群中蜱螨类和弹尾类动物占动物总量的79%，其中以蜱螨类中的甲螨亚目耐污能力较强，弹尾类对农药污染较敏感。例：表1敌敌畏溶液浓度和土壤动物种群、密度及多样性指数的关系项43图1土壤动物数量与敌敌畏农药浓度的关系图1土壤动物数量与敌敌畏农药浓度的关系44污染生态学课件第九章45三、化肥施用不当对土壤的危害（一）我国化肥生产和施用现状目前我国化肥施用存在一些不合理的现象（徐谦，1996）。一是一些地区盲目过量施肥。二是“三要素”比例失调。我国是世界上最大的化肥生产国和消费国，化肥年产量约占全球的四分之一。2004年，我国化肥总产量达到4577.17万吨，同比增长16.2%。其中占化肥总量逾73%的氮肥产量达到3352.96万吨(折纯)，同比增长14.6%。氮肥是高耗能化肥产品，主要包括尿素和碳酸氢铵两种。二者分别占氮肥总产量的60%和25%。由此可知，2004年我国尿素和碳酸氢铵的产量分别为2011.78万吨和838.24万吨。三、化肥施用不当对土壤的危害（一）我国化肥生产和施用现状46污染生态学课件第九章47（二）不当施用化肥及长期施用化肥对土壤的污染1．对土壤理化性质的影响土壤pH土壤结构（二）不当施用化肥及长期施用化肥对土壤的污染482．施肥过程中产生的F-、Cl-、NO3-、NO2-离子对土壤的污染磷肥中的杂质N肥的转化2．施肥过程中产生的F-、Cl-、NO3-、NO2-离子493．由肥料引起的土壤重金属污染及放射性污染磷肥中的Cd等重金属磷肥中的放射性元素3．由肥料引起的土壤重金属污染及放射性污染504．施用化肥对土壤和生物的影响化肥施用不当或过量，可使土壤农业化学性质发生畸变，促进产生植物毒素的真菌发育。N肥增多引发病害。4．施用化肥对土壤和生物的影响51四、放射性元素对土壤的危害从1945年至1979年全世界已进行了1200多次核试验，其中约半数是在大气层中进行的。放射性沉降物污染土壤的程度依各地区的降雨雪量和风向等气象条件而有所不同，同时也受地形地势等地理条件的制约。90Sr和137Cs具有极长的半衰期，两者在土壤放射性污染中起着重要作用。四、放射性元素对土壤的危害从1945年至1979年全世界已进52放射性物质对作物的污染程度受放射性核素种类、气象、作物、土壤、施肥和栽培管理等多种条件的影响（表9-13）。不同途径对污染的影响，依放射性核素的沉降状况，沉降后经历的时间及其在土壤中的存在状态、作物形态、生育阶段和生长期长短而有显著的差异（杨景辉，1995）。放射性物质对作物的污染程度受放射性核素种类、气象、作物、土壤53途径类型吸收机制影响因素直接污染1.地上部物理性吸附2片花部吸收1.该素性状、沉降量、沉降时期、地面飞扬2.植物种类、生育状况、地上部形态间接污染染3.经根部吸收1.核素在土壤中的存在形态和行为2.土壤类型、物理化学性质、管理状况和施肥直接与间接综合作用4.基部吸收3.植物类型、生育状况、根部形态上述各种影响因素的综合作物对放射性物质的吸收途径及其影响因素途径类型吸收机制影响因素直接污染1.地上部物理性吸附1.该素54五、有机矿物油和多环芳烃类化合物对土壤的危害土壤矿物油是土壤中各种烷烃、芳烃的混合物，随着污水灌溉和油田开发事业以及石油化工的发展，矿物油对土壤的污染已成为日益关注的问题。多环芳烃类化合物（PAHs）是石油、煤碳等化石燃料燃烧过程及能源转化过程的副产物。五、有机矿物油和多环芳烃类化合物对土壤的危害土壤矿物油是土壤55（一）土壤中矿物油及多环芳烃类污染物来源和种类1.土壤中矿物油来源及种类土壤矿物油来源非常广泛，其主要来源有以下几方面：①利用含矿物油的污水进行农田灌溉，这是造成土壤矿物油污染的主要原因；②大气矿物油沉降污染；③泄油事故及油页岩矿渣的不合理堆放；④汽车尾气矿物油污染；⑤其他方面的来源，如垃圾的不合理堆放和使用、矿物油作为农药药剂或其溶剂使用等。矿物油的种类主要有含烷烃、环烷烃、芳香烃化合物的原油，石油的系列产品如汽油、煤油、柴油、滑滑油入肿类油的分解产物。（一）土壤中矿物油及多环芳烃类污染物来源和种类1.土壤中矿物562.土壤中多环芳烃类来源及种类一般情况下当燃烧有机化合物时就有PAHs的产生，PAHs的组成成分取决于燃烧的温度，温度不同其产物组成也不完全相同。土壤环境中PAHs的自然来源有火山爆发、森林植被和灌木丛的燃烧以及细菌对动植物的生物化学作用。人为活动下的化石燃料燃烧是土壤环境中PAHs的主要来源。严重PAHs土壤污染区中PAHs主要来源于以下因素：化石燃料的汽化和液化，利用化石燃料生热和发电，焦炭生产，催化裂变，炭黑的生产应用，煤焦油的生产和应用，原油及其衍生物的精炼和分馏，木材的保护性处理和防腐剂生产，石油贮存、转运、处理和应用，废物倾倒和垃圾填埋，有机废物的露天燃烧和焚化过程（孟范平等，1995）。PAHs种类很多，常见的有苯类、萘类、芴类、菲类、蒽类和芘类等以及这些化合物相互结合的化合物及混合物。2.土壤中多环芳烃类来源及种类57（二）矿物油及多环芳烃类化合物对土壤系统的污染1．对土壤微生物群落的影响矿物油及PAHs进入土壤后对土壤微生物的影响很广。在草甸棕壤土中，矿物油对细菌的抑制作用较明显，对真菌、放线菌的抑制作用较弱；低浓度矿物油对固氮菌有刺激作用，高浓度则抑制；矿物油对硝化细菌的代谢作用有明显的抑制效应。矿物油进入土壤后改变了土壤的有机质的组成和结构，土壤组成和结构又是影响土壤微生物生长发育的重要因素。但大量矿物油进入土壤将严重影响土壤的通透性，进而促进土壤厌氧性微生物的生长繁殖，同时抑制了需氧性土壤微生物的正常生长及其活性。不同PAHs污染物对土壤微生物的影响不同，不同种类的土壤微生物对不同PAHs的敏感性也不完全相同。（二）矿物油及多环芳烃类化合物对土壤系统的污染1．对土壤微生582．土壤矿物油及PAHs对土壤酶活性影响矿物油污染对不同土壤类型的影响有所不同，比如草甸褐土中施入矿物油后对脲酶、蛋白酶、碱性磷酸酶的活性均有抑制作用，其抑制程度为脲酶＞蛋白酶＞碱性磷酸酶。的活性均有抑制作用，其抑制程度为脲酶＞蛋白酶＞碱性磷酸酶。草甸棕壤施入矿物油后对脲酶有明显抑制作用，但对蔗糖酶、过氧化氢酶、蛋白酶及磷酸酶等酶类无明显抑制作用。2．土壤矿物油及PAHs对土壤酶活性影响593．影响土壤矿物油及PAHs降解的因素矿物油及PAHs的物理化学特性是其降解速率的主要制约因素。其次，土壤的理化性质是影响矿物油及PAHs降解的另一重要因素。第三，土壤微生物的代谢方式将直接影响矿物油及PAHs的降解。①将矿物油和PAHs作为唯一的碳源和能源；②将两者与其他有机物质进行共氧化代谢。共氧化代谢方式的细菌和真菌能促进四环或多环PAHs等高相对分子质量的有机物的降解。3．影响土壤矿物油及PAHs降解的因素60六、致病生物体对土壤的危害土壤生物与微生物中相当一部分是对牲畜、人类健康有害、甚至致命的，这些致病生物包括细菌、病毒、线虫、原生动物、肠道寄生虫、钩虫、寄生虫卵和昆虫以及其他以人、动植物为携带传播媒介的寄生生物。六、致病生物体对土壤的危害土壤生物与61造成土壤致病生物污染的来源主要有：工业废水、城市生活污水、医院污水和含病原体的废弃物等未经处理而进入土壤系统；未经无害化处理的人畜粪便施入农田；农村病畜及具有传染性生物尸体处理不当引起土壤污染。造成土壤致病生物污染的来源主要有：62根据生境条件和疾病传播方式可将土壤病原体污染土壤、危害牲畜、人体健康的途径分为以下三种途径：（一）人→土壤→人（二）动物→土壤→人（三）土壤→人影响土壤对生物污染抗性的因素主要有微生物的竞争能力、微生物的组成、土壤理化结构、湿度、温度、酸碱度、有机质组成和含量、降水量及光照等。根据生境条件和疾病传播方式可将土壤病原体污染土壤、危害牲畜、63污染生态学课件第九章64第三节 土壤污染监测第三节 土壤污染监测65一、土壤污染监测目的、特点及分类（一）土壤污染监测目的及特点土壤污染监测的目的：①判断土壤环境质量是否符合国家制定的环境质量标准；②根据污染物分布，追踪污染途径并找出土壤污染源；③确定污染源在时间和空间上所造成的直接后果、远期影响、分布规律、迁移富集及转化的形态等；④研究污染扩散模式和规律，为预测土壤环境质量、控制和治理土壤环境污染提供科学依据；⑤在长期土壤监测的基础上为合理使用土壤及保护人类健康制定出科学合理的政策和建议。一、土壤污染监测目的、特点及分类66土壤中污染组分的测定大多数属痕量分析和超痕量分析。土壤污染监测更需要提高监测结果的准确性。土壤样品的采集则要求更具有典型性和代表性。首先应将土壤污染源、土壤自然条件、土壤类型、土壤植被、作物生长情况及土壤污染历史等背景因素调查清楚。土壤中污染组分的测定大多数属痕量分析和超痕量分析。67（二）土壤污染监测分类土壤污染监测按不同方式可分为不同的类型。按监测目的可分为研究性监测、监视性监测、事故性监测；按监测对象的不同可分为土壤重金属污染监测、土壤化肥污染监测、土壤农药残留污染监测、土壤放射性污染监测及土壤酸性沉降物污染监测等类型；按监测方式可分为生物监测、物理化学监测。（二）土壤污染监测分类土壤污染监测按不同方式可分为不同的类型68二、土壤样品采集和制备（一）土壤采样点的设置1.对角线布点法2.棋盘式采样布点3.蛇形采样点法4.网格布点法在设置土壤采样点时应全面考察田间动植物尤其是作物的生长发育情况、土壤形态特征、土壤灌溉、施肥、农药的使用状况、当地地形及气候条件，并划分为不同土壤采样类型。二、土壤样品采集和制备（一）土壤采样点的设置69（二）土壤样点采样深度、采样量、采样时间不同监测目的其采样深度也不一样式，一般性土壤监没是的采样深度只需达到20～40cm，使用蕊形采样器进行采样即可。要注意的是对金属污染的监测必须将与金属取样器接触的部分弃取，以保证测定的准确性。一般土壤分析的采样量要求采集1～2kg，对于多点采集的土壤样品可反复按四分法弃取多余部分，最后留下分析所需的样品带回实验室进行分析。如要了解土壤被污染的程度随时间的变化，需在不同时间、季节定期进行取样分析。（二）土壤样点采样深度、采样量、采样时间70（三）土壤样品的制备

土壤样品分析指标中不同项目对土壤样品要求不一样。不稳定挥发性有机污染物、土壤酶活性等指标要求新鲜土壤样品进行分析。土样分析指标中多数项目需将土壤样品风干。土样带回实验室后应立即将样品平摊在塑料薄膜或瓷盘上，置于阴凉通风之处慢慢风干，避免直接受阳光暴晒。待半干状态时压碎土样，弃去非土壤物质如石块、动植物残体等。风干后的土样用碾棒将样品碾碎过筛（不同分析项目要求的筛孔大小完全不一致）。用四分法再次反复弃去多余样品并留足分析样品。（三）土壤样品的制备71三、土壤污染监测方法目前监测土壤污染物的方法有如下几种：（一）物理化学监测1.分光光度计法2.原子吸收分光光度法3.重量法4.容量法5.气相色谱法6.比色法三、土壤污染监测方法目前监测土壤污染物的方法有如下几种：727.玻璃电极法8.离子色谱法（IC）9.原子发射光谱法10.阳极溶出伏安法11.放射性检测技术12.遥感污染监测技术13.农药残留监测新技术7.玻璃电极法73（二）生物监测法（二）生物监测法74污染生态学课件第九章75第四节 土壤污染的生物防治一、土壤自净作用与土壤容量污染物进入土壤系统后常因土壤的自净作用而使污染物在数量和形态上发生变化，使毒性降低甚至消失。对相当一部分种类的污染物如重金属、固体废弃物等毒害很难被土壤自净能力所消除，因而在土壤中不断地被积累最后造成土壤污染。土壤自净能力一方面与土壤自身理化性质如土壤粘粒、有机物含量、土壤温湿度、pH、阴阳离子的种类和含量等因素有关；另一方面受土壤系统中微生物的种类和数量制约。第四节 土壤污染的生物防治一、土壤自净作用与土壤容量76治理土壤重金属污染的途径主要有两种：一种途径是改变重金属在土壤中的存在形态，使其固定下来，以此来降低它在环境中遥迁移性和生物可利用性；另一种是将土壤中重金属通过各种方式去除掉。治理土壤重金属污染的途径主要有两种：77（一）利用细菌降低土壤中重金属的毒性

重金属微生物修复的机理包括细胞代谢(专一性的代谢途径可使金属生物沉淀或通过生物转化使其低毒或易于回收)、表面生物大分子吸收转运、生物吸附(利用活细胞、无生命的生物量、金属结合蛋白和多肽或生物多聚体作为生物吸附剂)、空泡吞饮、沉淀和氧化还原反应等。土壤微生物是土壤中的活性胶体,它们比表面大、带电荷、代谢活动旺盛。受到重金属污染的土壤,往往富集多种耐重金属的真菌和细菌,微生物可通过多种作用方式影响土壤重金属的毒性。微生物对土壤中重金属活性的影响主要体现在以下4个方面:生物吸附和富集作用,溶解和沉淀作用,氧化还原作用,菌根真菌与土壤重金属的生物有效性关系。（一）利用细菌降低土壤中重金属的毒性78（二）应用植物治理去除土壤中的重金属

这些植物对重金属胁迫的适应方式有三种，即：不吸收或少量吸收重金属元素；将吸收的重金属元素结合在植物地下部分使其不向地上部分转移；大量吸收重金属元