环境保护概论：第九讲 土壤环境污染防治

第八章：土壤环境污染防治与土壤生态保护一、土壤的基本结构与特性(一)土壤的结构和组成1．土壤的剖面构型腐质层(A)沉积层(B)母质层(C)第一节：概述砖红壤土剖面主要土壤剖面红壤剖面灰化土剖面栗鈣土剖面主要土壤剖面钙化土主要土壤剖面2．土壤的组成（1）三相物质体系（固、液、气）（2）主要物质有：有机质、矿物质、毛管孔隙、土壤空气、土壤微生物和土壤动物(二)土壤的特性特性之一：具有肥力。特性之二：土壤属于再生性自然资源。特性之三：土壤具有净化作用二、土壤环境元素背景值和土壤环境容量(一)土壤环境元素背景值1、概念：土壤环境元素背景值简称土壤背景值，是指未受或尽少受人类活动污染影响的土壤化学元素的自然含量。2、土壤环境元素背景值的作用：确定土壤环境容量制定土壤环境基准制定土壤环境标准的重要参考表征土壤环境本底值。3、确定土壤环境元素背景值的做法：选择未受人类干扰的地区；区域、土壤类型的代表性；适合的样本量。（二)土壤环境容量1、概念：（P155）：土壤环境容量是在人类生存和自然生态不致受害的前提下，土壤环境所能容纳的污染物的最大负荷量。2、测度方法：土壤净容量：土壤环境容量最大允许极限值减去背景值（或本底值）；考虑土壤环境的自净作用与缓冲性能（土壤污染物输入输出过程及累积作用等），即土壤环境的静容量加上这部分土壤的净化量，称为土壤的全部环境容量或土壤的动容量。3、计算土壤环境容量的重金属物质平衡模型：Q总=M·S(R一B)式中：Q总为某污染区域土壤环境总容量；R为某污染物的土壤评价标准，即造成作物生育障碍或作物籽实残毒积累达到食品卫生标准时的某污染物浓度；M为耕层土壤质量；S为区域面积；B为某污染物土壤背景值。土壤污染的环境学调查视角与方式土壤污染的地理学调查与统计方式：土壤污染调查空间分布图（插值图）一、土壤环境污染及其污染机制（一）土壤环境污染的概念和特点：1、土壤污染的概念：指污染物进入土壤环境中，其数量和速度超过了土壤的净化能力，从而使土壤污染物的累积过程逐渐占居优势，土壤的生态平衡受破坏，正常功能失调，导致土壤环境质量下降，影响作物的正常生长发育，作物产品的产量和质量随之下降，最终将危及人体健康的现象，称之为土壤污染。（P155）第二节土壤环境污染及其防治2、土壤环境污染的特点：（1）隐蔽性和潜伏性（2）不可逆性和长期性（3）危害间接、不易发现(二)土壤污染的类型(P156)按照污染源与污染途径（1）水质污染型（2）大气污染型（3）固体废物污染型（4）农业污染型（5）综合污染型按照污染物的属性（1）化学型（2）放射污染型（3）生活污染型(三)土壤污染程度量化指标三个标准：（1）以土壤环境背景值为重要依据（2）土壤生物的生态效应指标（3）土壤植物背景值指标（四）污染物在土壤环境中的迁移转化（略）1．物理过程主要包括污染物的挥发、扩散、稀释、浓集、沉积等过程；关注：土壤各种物理化学环境因子（温度、结构、质地等）对污染物迁移转化的影响。2．化学过程(1)溶解和沉淀（主要描述重金属化合物）；(2)络合－螯合作用：主要用于描述土壤环境中的无机和有机配位体，包括人工合成的有机配位体。络合－螯合作用有利有弊：可以降低重金属化合物溶解度，亦可以使污染物难溶性增加。（3）中和作用1）通过土壤中的酸性物质与碱性物质的平衡（中和）反映决定土壤的酸碱度高低；土壤中的酸性物质有：无机酸、有机酸，以及吸附了阳离子的土壤胶体。碱性物质主要有：碳酸盐、碱性盐类，碱土或碱金属离子、OH－等。2）重金属可以与土壤中酸碱发生中和反应。3．物理化学过程（略）(1)吸附与解吸：吸附的形式：土壤胶体表面吸附离子交换作用或分子吸附吸附的影响因素与胶体的种类、性质有关与pH有关：(2)氧化－还原作用：土壤中的主要氧化剂：土壤中的主要还原剂：影响因素：结果：4．生物过程主要表现为两个方面：一是选择性吸收，二是被动吸收二、重金属污染（P158）主要特点：不可降解性、富集性、可转化性、难消除性。(一)土壤中重金属迁移转化的一般特征1．重金属形态（略）①水溶态；②交换态或吸附交换态；③碳酸盐结合态；④铁锰氧化物结合态；⑤有机结合态；⑥残留态2．重金属主要迁移转化过程（P159）（1）物理迁移（2）物理化学过程（3）络合—螯合作用：一般当重金属离子浓度较低时，以络合、螯合作用为主。（4）重金属的溶解和沉淀作用：影响重金属的溶解和沉淀作用的因素：一是与PH条件有关二是与重金属的原子价和离子势有关3．土壤环境中重金属的生物效应（P159）影响重金属的生物效应的因素：重金属的形态重金属的浓度4．主要的重金属污染物类型：Hg、Cd、As、Cr、Pb（P160）三、化学农药污染(一)农药的作用1、农药分类（1）按其主要用途可分为：杀灭病（菌）虫：杀虫、杀菌、杀螨、灭鼠、杀线虫;除草:植物生长调节、土壤处理。（2）按其主要化学成分可分：有机氯、有机磷、有机氮、氨基甲酸酯类、有机汞、有机砷。2、农药的作用：(二)化学农药在土壤环境中的迁移转化1．农药随空气和水体迁移（1）经淋溶随水扩散迁移淋溶：挥发：迁移：2．农药的降解光化学降解——化学降解——生物降解——3．农药的吸附物理吸附——物理化学吸附——吸附的影响因素：一是土壤胶体的种类和数量二是农药本身的成分和性质三是PH的影响(三)化学农药在土壤环境中的残留1、农药的半衰期2、农药的残留期3、农药的残留量4、主要农药的残留期

四、污染土壤的修复(一)排土、客土改良(物理改良措施)1、排土：2、客土：(二)生物改良措施1、种植某些特定植物来吸收土壤重金属2、利用土壤中能分解重金属的微生物、菌类净化土壤。(三)施加抑制剂(化学改良剂)1、施加化学抑制剂可改变有毒物质在土壤中的迁移方向；2、如石灰、碱性磷酸盐等。第三节土壤生态保