土壤污染及其防治第1頁，共37頁。1土壤的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

1.1土壤的組成土壤是由固體、液體和氣體三相共同組成的多相體系，具有疏松的結(jié)構(gòu)。

第2頁，共37頁。第3頁，共37頁。

土壤的組成

土壤礦物質(zhì)

土壤有機(jī)質(zhì)：土壤中含碳有機(jī)化合物的總稱（占固相總重量的10％以下）。分為非腐殖物質(zhì)和腐殖質(zhì)兩大類。土壤水分——土壤溶液土壤中的空氣——主要成分都是N2、O2和CO2。與空氣比較，土壤空氣中；CO2含量比大氣中高得多；O2的含量低于大氣；水蒸氣的含量比大氣中高得多；還含有少量還原性氣體原生礦物質(zhì)（各種巖石受到程度不同的物理風(fēng)化而未經(jīng)化學(xué)風(fēng)化的碎屑物）——

四類：硅酸鹽類礦物、氧化物類礦物、硫化物類礦物和磷酸鹽類礦物次生礦物質(zhì)（由原生礦物經(jīng)化學(xué)風(fēng)化后形成的新礦物）——三類：簡單鹽類、三氧化物類和次生鋁硅酸鹽類巖石化學(xué)風(fēng)化(氧化、水解和酸性水解)伊利石（或水云母）[（OH）4Ky（A14·Fe4·Mg4·Mg6）（Si8-y·Aly）O20]蒙脫石高嶺石［Al4Si4O10（OH）8］第4頁，共37頁。1.2土壤的特性酸堿性◎我國土壤的pH大多在4.5－8.5范圍內(nèi)，并有由南向北pH值遞增的規(guī)律性。

第5頁，共37頁。土壤的酸堿性首先決定于土壤的組成：我國長江（北緯330）以南的土壤，Si,Al,Fe含量較高，三者占土壤總量的95%以上，土壤多為酸性和強(qiáng)酸性，如華南、西南地區(qū)廣泛分布的紅壤、黃壤，pH值大多在4.5－5.5之間，有少數(shù)低至3.6－3.8；華中華東地區(qū)的紅壤，pH值在5.5－6.5之間；長江以北的土壤（如華北、西北的土壤）大多含CaCO3，多為中性或堿性，pH值一般在7.5－8.5之間，少數(shù)強(qiáng)堿性土壤的pH高達(dá)10.5。

第6頁，共37頁。土壤酸化的原因：化學(xué)原因——主要是礦物的風(fēng)化過程產(chǎn)生的無機(jī)酸或大量二氧化碳；土壤弱酸鹽的水解；無機(jī)肥料殘留的酸根；重金屬和有機(jī)物對土壤的污染；酸雨的影響；土壤膠體吸附的H+、Al3+等被其它陽離子交換：

第7頁，共37頁。土壤酸化的第二個(gè)原因是微生物對有機(jī)物降解。

土壤的堿化土壤溶液中OH-離子的主要來源是CO32-和HCO3-的堿金屬（Na、K）及堿土金屬（Ca、Mg）的鹽類。交換性陽離子的水解：

第8頁，共37頁。吸附性土壤膠體的性質(zhì)：具有巨大的比表面和表面能；電性；凝聚性和分散性；土壤膠體的離子交換吸附

陽離子交換吸附

陰離子交換吸附

第9頁，共37頁。氧化還原性

氧化還原體系體系

氧化態(tài)

還原態(tài)鐵體系

Fe(III)Fe（II）

錳體系

Mn（IV）

Mn（II）硫體系

SO42-H2S氮體系

NO3-NO2-NO3-N2NO3-NH4+有機(jī)碳體系

CO2CH4土壤氧化還原能力的大小可以用土壤的氧化還原電位（Eh）來衡量

第10頁，共37頁。2土壤環(huán)境污染與防治2.1基本概念土壤環(huán)境背景值：土壤的環(huán)境要素在未受到明顯污染時(shí)，其化學(xué)元素的正常含量，以及環(huán)境中能量分布的正常值為環(huán)境背景值，又稱作環(huán)境本底值。

土壤環(huán)境容量是在人類生存和自然生態(tài)不致受害的前提下，土壤壤環(huán)境所能容納的污染物的最大負(fù)荷量。

由于人類活動(dòng)使土壤性狀發(fā)生了不利于人類的改變，叫土壤污染

第11頁，共37頁。土壤污染的特點(diǎn)隱蔽性和潛伏性不可逆性第12頁，共37頁。2.2土壤污染的來源

工業(yè)和城市廢水及固體廢體

農(nóng)藥和化肥牲畜排泄物和生物殘?bào)w大氣沉降物第13頁，共37頁。污染物在土壤環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化1、物理過程2、化學(xué)過程（1）溶解和沉淀（2）氧化和還原（3）絡(luò)合-螯合（4）中和第14頁，共37頁。3、物理化學(xué)過程吸附與解吸4、生物過程第15頁，共37頁。2.3農(nóng)藥污染農(nóng)藥的分類第16頁，共37頁。農(nóng)藥對環(huán)境的影響

對大氣的污染；對水體的污染；對土壤的污染；對生物及人類的危害第17頁，共37頁?；瘜W(xué)農(nóng)藥在土壤環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化1、隨空氣和水體遷移2、農(nóng)藥的降解（1）光化學(xué)降解（2）化學(xué)降解（3）生物降解3、農(nóng)藥的吸附（1）物理吸附（2）物理化學(xué)吸附第18頁，共37頁。滴滴涕在全球環(huán)境中的遷移、轉(zhuǎn)化和富集過程簡圖

第19頁，共37頁。

農(nóng)藥對人體健康的影響急性毒作用對神經(jīng)的影響

致癌作用

誘發(fā)突變

慢性中毒

對內(nèi)分泌系統(tǒng)的影響農(nóng)藥對除蟲害帶來的問題

○對害蟲的天敵和其他益蟲、益鳥有殺傷作用○使害蟲產(chǎn)生抗藥性

第20頁，共37頁。防止農(nóng)藥污染的途徑采取綜合防治的方法搞好農(nóng)藥安全性評價(jià)和安全使用標(biāo)準(zhǔn)的制定工作安全合理地使用現(xiàn)有的農(nóng)藥發(fā)展高效、低毒、低殘留的化學(xué)農(nóng)藥來代替劇毒和殘留性高的農(nóng)藥加強(qiáng)生物防治并推廣無公害的農(nóng)藥第21頁，共37頁。2.4重金屬污染

第22頁，共37頁。污染土壤的修復(fù)（一）排土、客土（二）生物改良措施（三）施加抑制劑第23頁，共37頁。3土壤退化及其保護(hù)土壤退化——由于自然的，特別是人為的原因，使土壤生態(tài)系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)和功能受到影響或破壞（如，自然植被的破壞或喪失、土壤生物區(qū)種群組成的明顯變化、物種的消失；土壤侵蝕、荒漠化、鹽漬化、沼澤化或潛育化、酸化、肥力下降等）而使土壤固有的物理、化學(xué)和生物學(xué)特性和狀態(tài)發(fā)生改變，導(dǎo)致土壤生態(tài)系統(tǒng)功能、生產(chǎn)潛力和環(huán)境質(zhì)量的等級或狀況下降，均屬土壤退化現(xiàn)象。第24頁，共37頁?！蚴澜缤恋鼗哪幕緺顩r荒漠化是指在干旱、半干旱和某些半潮濕、濕潤地區(qū)，由于氣候變化和人類活動(dòng)的各種因素所造成的土地退化，土地生物和經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)減少，甚至基本喪失。受荒漠化最嚴(yán)重的國家依次是中國、阿富汗、蒙古、巴基斯坦和印度第25頁，共37頁。我國國土荒漠化的數(shù)據(jù)：

全國1/4以上的國土荒漠化；每年因荒漠化造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)540億元；荒漠化潛在發(fā)生區(qū)域面積331.7萬平方公里(占國土面積34.6%)；發(fā)菜與羊絨荒漠化土地面積262萬平方公里(占國土面積27.3%)；荒漠化涉及18個(gè)省、市、自治區(qū)的471個(gè)縣、旗、市；荒漠化面積前三位：新疆(39.8%)，內(nèi)蒙古(25.1%)，西藏(16.6%),總占81.5%第26頁，共37頁。2.土地荒漠化的成因和危害

成因：自然因素：指異常的氣候條件，特別是嚴(yán)重的干旱條件；人為因素：主要是指過度放牧、亂坎濫伐、開墾草地。

危害：土地生產(chǎn)力的下降和隨之而來的農(nóng)牧業(yè)減產(chǎn)，嚴(yán)重的會(huì)產(chǎn)生生態(tài)難民第27頁，共37頁?！蚍乐位哪幕就緩胶筒呗灾贫ń?jīng)濟(jì)發(fā)展和資源保護(hù)一體化政策；逐步建立合理的土地使用權(quán)制度體系；合理管理和使用水資源；合理規(guī)劃和使用耕地和草地。控制農(nóng)墾、防止過枚，因地制宜地營造防風(fēng)固沙林、種灌植草，建立生態(tài)復(fù)合經(jīng)營模式。

第28頁，共37頁。水土流失土壤侵蝕系指主要在水、風(fēng)等營力作用下，土壤及其疏松母質(zhì)(特別是表土層)被剝蝕、搬運(yùn)，堆積(或沉積)過程。根據(jù)其營力作用，又將土壤侵蝕分為水蝕和風(fēng)蝕兩大類型。第29頁，共37頁。土壤侵蝕不僅使肥沃表土層減薄，養(yǎng)分流失，蓄水保水能力減弱，最終將使表土層直至全部土層被侵蝕，成為貧瘠的母質(zhì)層，甚至成為巖石裸露的不毛之地。土壤侵蝕還使區(qū)域生態(tài)惡化，影響河流水質(zhì)和水庫的壽命。第30頁，共37頁。防治土壤侵蝕的措施有：因地制宜地開展植樹造林，植灌和植草與自然植被保護(hù)和封山育林相結(jié)合，生物措施與工程措施相結(jié)合；水土保持與合理的經(jīng)濟(jì)并發(fā)相結(jié)合，并以小流域?yàn)橹卫韱卧鸩竭M(jìn)行綜合治理。第31頁，共37頁。土壤鹽堿化土壤鹽漬化或鹽堿化作為一種土壤退化現(xiàn)象，系指由于自然的或人為的原因，使地下潛水水位升高、礦化度增加、氣候干旱、蒸發(fā)增強(qiáng)，而導(dǎo)致的土壤表層鹽化或堿化過程增強(qiáng)，表層鹽漬度或堿化度加重的現(xiàn)象。它主要發(fā)生于干早、半干旱、半濕潤和濱海平原的洼地區(qū)。第32頁，共37頁。鹽堿土和次生鹽漬化的防治措施有：實(shí)施合理的灌溉排水制度；調(diào)控地下水位，精耕細(xì)作；多施有機(jī)肥；改善土壤結(jié)構(gòu)；減少地表蒸發(fā)；選擇耐鹽堿作物品種；此外，對堿土增施石膏等，不但可防治次生鹽漬化，而且發(fā)揮鹽堿土資源的潛力，擴(kuò)大農(nóng)用土地面積，改善鹽堿地區(qū)的生態(tài)環(huán)境。第33頁，共37頁。土壤沼澤化土壤沼澤化或潛育化是指土壤上部土層lm內(nèi)，因地表或地下長期處于浸潤狀態(tài)下，土壤通氣狀況變差．有機(jī)質(zhì)因不能徹底分解而形成一灰色或藍(lán)灰色潛育土層，稱為沼澤化或潛育化。它是常發(fā)生于我國南方水稻種植地區(qū)的土壤退化現(xiàn)象。第34頁，共37頁。土壤沼澤化降低了有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化速度，使土壤中還原性有害物質(zhì)增加，土壤溫度降低、通氣性差，土壤微生物活性減弱等。防治土壤沼澤化的途徑，應(yīng)首先從生態(tài)環(huán)境治理人手，如開溝排水、消除漬害；第二，多種經(jīng)營，綜合利用，因地制