《土地污染及其防治》PPT课件.ppt

1、土地污染及其防治,土地宝贵的不可替代的资源,土地是地球表层的陆地部分及附属物，包括内陆水域和海涂。从生态观点看，土地是由土壤、地貌、岩石、植被、气候、水文等要素组成的自然、经济的综合体。 土地是植物生长发育的基础，是农业生产的基本生产资源，人类生活和生产活动几乎都是在土地上进行的。,土地-宝贵的不可替代的资源,土地是一种几乎不可再生的自然资源。在没有任何干扰的情况下，再生25mm的土表就需要300年。这种再生速度对于迅速耗蚀的土地并没有多少补偿作用。 由于土地不可再生的特点，决定了土地资源是有限的。中国耕地统计数字为15亿亩，美国根据卫星照片推算中国有22亿亩，联合国公布中国土地数为19亿亩。

2、,草原土地,土地-宝贵的不可替代的资源,土地对于人类来说，其重要性是无可替代的。历史已证明，文明的盛衰取决于人类对自然资源的开发和利用，其中尤为重要的是土地资源的开发利用。但是人们长期有一种误解，以为土地是取之不尽，用之不竭的。人们开垦、种植，任其流失，直到贫瘠得不堪种植时，就弃它而去，再去开垦新的处女地。 在科技高度发达的今天，人类的足迹不但遍及地球的每一个角落，而且还登上了月球。自然条件对人类活动的限制大为减少。但是，人类对土地的基本依赖关系并没有从根本上改变。现在，除了一些特殊的工矿区外，人口、文化、经济与科技仍然集中在土地肥沃的地区。例如：中国的长江三角洲、珠江三角洲、京津唐地区都是土

3、地肥沃的地区；国外象北美与西欧，土地肥沃，物产丰富，科技也比较发达。因此，不难得出结论：土地是人类生存和文明进步的基础。,水田,什么叫土地污染？,土壤污染的概念：人类活动产生的对人体和生物有害的污染物质，通过土壤对污染物的物理、化学、生物等作用过程，使污染物不断在土壤中累积，从而导致土壤正常的组成、结构和功能的失调，土壤质量下降，并通过食物链最终影响到人类健康。,土地无时无刻不存在着威胁此图为垃圾的填埋占用了宝贵的土地,土地污染示意图,土地污染的元凶,土地污染的最大罪魁是来自工矿业废水的灌溉,土地污染的第二大元凶就是化肥和农药的过量使用,土地污染的第三大元凶是“空中杀手”酸雨的危害,此外，污染

4、土地的主要因素还有大气污染、垃圾和工业固体废物等,污水排放导致土地污染,土地污染的种类,一、重金属污染,三、放射性污染,二、农药和有机物污染,四、病原菌污染等,重金属污染简介,土壤无机污染物中以重金属比较突出，主要是由于重金属不能为土壤微生物所分解，而易于积累，转化为毒性更大的甲基化合物，甚至有的通过食物链以有害浓度在人体内蓄积，严重危害人体健康 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及危害都与重金属相似，故通常列入重金属） 据报道，目前我国受镉、砷、铬、铅等重金属污染的耕地面积近2000万公顷，约占总耕地面积的1/5,重金属污

5、染已对土地造成不可逆的破坏,放射性污染简介,震惊世界的切尔诺贝利核电站核泄漏事故是放射性污染中最典型的一个例子。 这次事故造成的放射性污染遍及前苏联15万平方公里的地区，那里居住着694.5万人。由于这次事故，核电站周围30公里范围被划为隔离区，附近的居民被疏散，庄稼被全部掩埋，周围7千米内的树木都逐渐死亡。在日后长达半个世纪的时间里，10公里范围以内将不能耕作、放牧；10年内100公里范围内被禁止生产牛奶。切尔诺贝利的核辐射通过风力、雨水等传播途径，污染了乌克兰、白俄罗斯、俄罗斯等一些堪称世界上最富饶的土壤。,农药和有机物污染简介,近年来，我国土地过分依赖化肥以获得高产是现代农业的一大通病，

6、但其结果是土壤有机物质降低、肥力下降、板结变硬，农产品品质也随之降低。农业部曾对6个省29个商品粮基地县进行调查，结果发现60%的粮食中有农药残留，一些大中城市郊区蔬菜的农药检出率也在50%以上 。,土地正遭受四面埋伏,土壤污染的危害,1土壤污染导致严重的直接经济损失,对于各种土壤污染造成的经济损失，目前尚缺乏系统的调查资料。仅以土壤重金属污染为例，全国每年就因重金属污染而减产粮食1000多万吨，另外被重金属污染的粮食每年也多达1200万吨，合计经济损失至少200亿元。 对于农药和有机物污染、放射性污染、病原菌污染等其他类型的土壤污染所导致的经济损失，目前尚难以估计。但是，这些类型的污染问题在

7、国内确实存在，甚至也很严重。例如：我国天津蓟运河畔的农田，曾因引灌三氯乙醛污染的河水而导致数万亩小麦受害 。,经济损失,的接直,土壤污染的危害,2土壤污染导致食物品质不断下降,1土壤污染导致严重的直接经济损失,我国大多数城市近郊土壤都受到了不同程度的污染，有许多地方粮食、蔬菜、水果等食物中镉、铬、砷、铅等重金属含量超标和接近临界值。据报道，1992年全国有不少地区已经发展到生产“镉米”的程度，每年生产的“镉米”多达数亿公斤。仅沈阳某污灌区被污染的耕地已多达2500多公顷，致使粮食遭受严重的镉污染，稻米的含镉浓度高达0.41.0mgkg（这已经达到或超过诱发“痛痛病”的平均含镉浓度）。北京、上海

8、等大中城市蔬菜的硝酸盐污染超标现象也十分普遍。,不断下降,质品物食,土壤污染的危害,2土壤污染导致食物品质不断下降,3土壤污染危害人体健康,1土壤污染导致严重的直接经济损失,土壤污染会使污染物在植（作）物体中积累，并通过食物链富集到人体和动物体中，危害人畜健康，引发癌症和其他疾病等。 1955年至70年代初，在日本富山市神通川流域曾出现过一种称为“痛痛病”的怪病。其症状表现为周身剧烈疼痛，甚至连呼吸都要忍受巨大的痛苦。后来的研究证实，这种所谓的“痛痛病”实际上是由于镉污染所引起的。其主要原因是由于当地居民长期食用被镉污染的大米“镉米”。到1979年为止，这一公害事件先后导致80多人死亡，直接受

9、害者则人数更多，赔偿的经济损失也超过20多亿日元（1989年的价格）。至今，还有人不断提出起诉和索赔的要求。 。,害危,人体健康,土壤污染的危害,2土壤污染导致食物品质不断下降,3土壤污染危害人体健康,4土壤污染导致其他环境问题,1土壤污染导致严重的直接经济损失,土地受到污染后，含重金属浓度较高的污染表土容易在风力和水力的作用下分别进入到大气和水体中，导致大气污染、地表水污染、地下水污染和生态系统退化等其他次生生态环境问题。 北京市的大气扬尘中，有一半来源于地表。表土的污染物质可能在风的作用下，作为扬尘进入大气中，并进一步通过呼吸作用进入人体。这一过程对人体健康的影响可能有些类似于食用受污染的

10、食物。因此，美国、澳大利亚、奥地利、香港等国际和地区的科学家已经注意到，城市的土地污染对人体健康也有直接影响。由于城市人口密度大，而城市的土地污染问题又比较普遍，因此，国际上对城市土地污染问题开始予以高度重视 。,他其致导,环境问题,土地污染有何特点？,一、土地污染具有隐蔽性和滞后性,二、土地污染具有积累性,三、土壤污染具有不可逆转性,难以治理的土地污染,鉴于土壤污染难于治理，而土壤污染问题的产生又具有明显的隐蔽性和滞后性等特点，因此土壤污染问题一般都不太容易受到重视 ，这是土地污染问题一直都没有得到很好解决的一个重要原因。,解决土壤污染问题的几点建议,1加强宣传、监督和管理工作,2加强土壤污

11、染的调查和监测工作,3重视实用技术的开发，增加治理经费的投入,简介当今世界预防与治理土地污染的方法,土地污染 蜗牛先知,提起蜗牛，人们便会想到餐桌上那一道道令人馋涎欲滴的蜗牛大菜。殊不知，这种食用、医用价值颇高的软体动物还有向人类通报土壤污染程度的特殊“本领”。 法国弗朗什孔泰大学的科研人员研究发现，蜗牛消化腺中的金属污染物含量是反映土壤污染程度的一个重要指标，通过检验这一指标，可及时通报和预防土壤和环境污染 。,预防,蜗牛是肺螺亚纲食草动物，在生活和摄食过程中直接与土壤和植物接触，能直接吸收大气、土壤及植物中的金属污染物。但由于蜗牛身体中含有一种可以减轻金属毒性的特殊蛋白质，即便吸食了大量金

12、属污染物，它的身体也不会受到严重伤害。基于蜗牛的这种生物特性，研究人员进行了用蜗牛监测土壤金属污染的尝试。 研究人员在实验过程中发现，一种别名为“小灰”的蜗牛堪称“监测土壤污染的最佳助手”。他们让这种蜗牛生活在含有镉、锌、铅、铜等金属的试验土上，然后对其身体中所含污染物含量进行化验。结果证实，这种方法对测量某一地区土壤或某种垃圾中金属污染物的含量有很大帮助，是一种监测土壤污染和预防垃圾污染环境的好方法。,预防,想不到这蜗牛也能防治土地污染吧,蘑菇群落可反映土壤污染状况,俄罗斯专家经过多年研究发现，蘑菇群落能较准确地反映出废弃石油产品对土壤的污染程度。 据俄科学与生活杂志报道，在蘑菇群落分布区，

13、除常见的、个头较大的蘑菇外，还生存着一些只有在显微镜下才能看得见的蘑菇类真菌，它们在当地的微生物世界中占据着数量上的优势。俄国立巴什基尔大学和俄科学院乌拉尔生物学研究所专家研究发现，蘑菇群落中不同蘑菇的生存状态，可较准确地反映出废弃石油产品对土壤的污染程度。 研究人员发现，当土壤中的石油污染物达到一定量时，个头较大、生长较慢的蘑菇便会进入休眠状态，其种类也会迅速减少。而极微小、生长较快的蘑菇类真菌却可以将石油污染物的主要成分碳氢化合物分解为小分子物质，并将其吸收以获取能量。因此，这种极微小的真菌便会不正常地大量繁殖，成为具有一定规模的植物病菌。它们所生成的有害物质可以破坏其它植物细胞的内部工作

14、机制，使植物病死。但当污染物逐渐减少，土壤状况逐步好转时，上述真菌的数量便会日益下降，而较大的蘑菇又会重现勃勃生机。 俄专家据此认为，蘑菇群落可成为土壤受污染状况的指示剂，密切观察这一群落的生存状态还能有助于确定各种清污方法的实际效果。,预防,蘑菇也能为土地污染的防治立一份功劳,土壤中重金属污染物现行治理方法,关于土壤重金属污染物的研究，国外始于20世纪6070年代，如澳大利亚、美国、德国等国家对土壤重金属较深入，尤其澳大利亚。我国在1983年对主要类型的土壤环境容量作过初步研究，如提出研究土壤重金属的生态效应、临界含量地带性分异规律和分区等。 当前，世界各国很重视对重金属污染治理方法研究，并

15、开展广泛的研究工作。总的来说，目前大致有以下四种治理措施 ：,治理,一、工程治理方法,工程治理是指用物理或物理化学的原理来治理土壤重金属污染。主要有：客土是在污染的土壤上加入未污染的新土；换土是将以污染的土壤移去，换上未污染的新土；翻土是将污染的表土翻至下层；去表土是将污染的表土移去等。此外淋洗法是用淋洗液来淋洗污染的土壤；热处理法是将污染土壤加热，使土壤中的挥发性污染物（Hg）挥发并收集起来进行回收或处理；电解法是使土壤中重金属在电解、电迁移、电渗和电泳等的作用下在阳极或阴极被移走。 以上措施具有效果彻底、稳定等优点，但实施复杂、治理费用高和易引起土壤肥力降低等缺点。,治理,一、工程治理方法

16、,二、生物治理方法,生物治理是指利用生物的某些习性来适应、抑制和改良重金属污染。主要有：动物治理是利用土壤中的某些低等动物蚯蚓、鼠类等吸收土壤中的重金属；微生物治理是利用土壤中的某些微生物等对重金属具有吸收、沉淀、氧化和还原等作用，降低土壤中重金属的毒性如Citrobacter sp产生的酶能使U、Pb、Cd形成难溶磷酸盐；原核生物（细菌、放线菌）比真核生物（真菌）对重金属更敏感，格兰氏阳性菌可吸收Cd、Cu、Ni、Pb等44。植物治理是利用某些植物能忍耐和超量积累某种重金属的特性来清除土壤中的重金属；重金属的植物吸收、淋溶和无效态数量将只依赖于它们的有效态的多少，重金属溶液浓度和它们的土壤的

17、有效态之间关系遵循Freundlich吸附方程41；超积累植物可吸收积累大量的重金属，目前已发现400多种，超积累植物积累Cr、Co、Ni、Cu、Pb的含量一般在0.1%以上，积累Mn、Zn含量一般在1%以上40；印度芥菜（Brassica juncea）可吸收Zn、Cd、Cu、Pb等，在Cu为250 mg/kg，Pb为500 mg/kg、Zn为500 mg/kg条件下能生长，在Cd为200 mg/kg出现黄化现象42；英国的高山莹属类等，可吸收高浓度的Cu、Co、Mn、Pb、Se、Cd、Zn等。 生物治理措施的优点是实施较简便、投资较少和对环境破坏小，缺点是治理效果不显著。,治理,一、工程治

18、理方法,二、生物治理方法,三、化学治理方法,化学治理就是向污染土壤投入改良剂、抑制剂，增加土壤有机质、阳离子代换量和粘粒的含量，改变pH、Eh和电导等理化性质，使土壤重金属发生氧化、还原、沉淀、吸附、抑制和拮抗等作用，以降低重金属的生物有效性。其中沉淀法是指土壤溶液中金属阳离子在介质发生改变（pH值、OH-、SO42-等）时，形成金属沉淀物而降低土壤重金属的污染；如向土壤中投放钢渣，它在土壤中易被氧化成铁的氧化物，对Cd、Ni、Zn的离子有吸附和共沉淀作用，从而使金属固定。在沈阳张士污灌区进行的大面积石灰改良实验表明，每公顷施石灰15001875 kg籽实含镉量下降50%18。有机质法是指有机

19、质中的腐殖酸能络合重金属离子生成难溶的络合物，而减轻土壤重金属的污染；吸附法是指重金属离子能被膨润土、沸石、粘土矿物等吸附固定，从而降低土壤重金属的污染。 化学治理措施优点是治理效果和费用都适中，缺点是容易再度活化,治理,一、工程治理方法,二、生物治理方法,三、化学治理方法,四、农业治理方法,农业治理是因地制宜的改变一些耕作管理制度来减轻重金属的危害，在污染土壤上种植不进入食物链的植物。主要有：控制土壤水分是指通过控制土壤水分来调节其氧化还原电位（Eh），达到降低重金属污染的目的；选择化肥是指在不影响土壤供肥的情况下，选择最能降低土壤重金属污染的化肥；增施有机肥是指有机肥能够固定土壤中多种重金属以降低土壤重金属污染的措施；选择农作物品种是指选择抗污染的植物和不要在重金属污染的土壤上种植进入食物链的植物；因地制