页数：45页文件大小：4.08 MB来源： 土壤学ppt课件
本课件从土壤背景值与环境容量入手界定土壤污染，梳理重金属、有机污染物、固体废物、放射性物质与化肥等污染源及其危害，分析土壤组成、酸碱性、氧化还原状况对污染物毒性的影响，并介绍污染土壤修复的主要途径。
第十二章土壤污染与修复封面：第十二章土壤污染与修复SoilPollutionandRemediation
人为活动将对人类本身和其他生命体
人为活动将对人类本身和其他生命体有害的物质施加到土壤中，致使某种有害成分明显高于土壤原有含量，而引起土壤环境质量恶化的现象土壤污染直接的影响是土地生产力的下降，二是土壤-植物-动物-人体食物链的污染。三是危害其他环境要素，如水体、大气
土壤有机、无机与生物组成：土壤有机、无机、生物组成土壤机械组成土壤渗透性、过滤性土壤吸附性土壤沉淀与溶解土壤络合与离解土壤氧化与还原土壤缓冲性……
土壤污染的概念
第一节土壤污染的概念
土壤背景值：一、土壤背景值未受到人类活动影响的土壤本身的化学元素组成和含量土壤背景值的应用土壤环境容量土壤污染评价环境医学与食品卫生农田施肥土壤质量标准
疾病与元素克山病—Se：Fe胃癌—微量元素结肠癌—微量元素克汀病—I肺心病—Zn、Mg、Ca糖尿病、阿尔茨海默病(老年痴呆)—Cr、Al、Zn、Se；乳牙龋—Fe、F、Zn、Ca男性不育—Zn脂肪、胆固醇代谢—V、Cr消化性溃疡病、慢性胃病、克隆氏病—Zn、Fe、Cu、Mn食管癌—Se、Fe、Mn、Cu、Zn肝硬化及肝癌—Ni、Zn、Cu、Se儿童智商低、厌食、口腔疾病—Zn
二土壤自净作用土壤自净
二土壤自净作用土壤自净是指进入土壤的污染物，在土壤矿物质、有机质和土壤微生物的作用下，经过一系列的物理、化学及生物化学反应过程，降低其浓度或改变其形态，从而消除污染物毒性的现象物理自净作用：随水迁移，挥发和扩散化学和物理化学自净作用：吸附、配合、沉淀、氧化还原生物化学净化作用：微生物、酶作用
土壤环境容量：三、土壤环境容量土壤环境单元一定时限内遵循环境质量标准，既保证农产品产量和生物学质量，同时也不使环境污染时，土壤所能允许承纳的污染物的最大数量或负荷量”。由定义可知，土壤环境容量实际上是土壤污染物的起始值和最大负荷量之差
土壤污染的概念（续）：四、土壤污染的概念即当加入土壤的污染物超过土壤的自净能力，或污染物在土壤中积累量超过土壤基准量，而给生态系统造成了危害，此时才能被称为污染土壤污染又是水和大气污染的来源
土壤污染物的来源及危害
第二节土壤污染物的来源及危害
土壤中污染物的来源具有多源性：土壤中污染物的来源具有多源性，其输入途径除地质异常外，主要是工业“三废”，即废气、废水、废渣，以及化肥农药、城市污泥、垃圾，偶尔还有原子武器散落的放射性微粒等。一、土壤污染源
土壤污染源工业污染：工业“三废”，工业三废引起的污染发生于工业区周围。污水灌溉，固体废弃物。属于点源污染。农业污染：农业生产本身产生的，农药和化肥、动物废弃物的施用。属于非点源污染（即面源污染）生活污染：污水，垃圾
土壤污染物的来源及危害（续）
生活污水农户散养富营养化水体土壤侵蚀肥料农药
美国墨西哥湾石油泄漏造成重大生态污染
美国墨西哥湾石油泄漏造成重大生态污染(2010)
日本核泄漏及引起的恐慌(2011)
二．土壤污染物质土壤污染物质的涵义广泛：进入土壤中并影响土壤正常功能的物质，即会改变土壤的成分，降低农作物的数量和质量，有害人体健康的物质，统称土壤污染物质
根据污染物的属性可分为：1.有机物污染Organicpollutants有机物污染主要有合成有机杀虫剂，除草剂、持久性有机污染物、表面活性剂、废塑料制品、工业含有机质的三废等。有机物通过不同途径进入土壤后，除一部分发挥其应有作用外，另一部分因其较稳定不易分解而在土壤中累积，造成土壤污染。
2.重金属污染物Heavymetalpollutants人类活动将重金属加到土壤中，使其含量明显高于原土壤含量，并造成生态环境质量恶化的现象。土壤重金属主要来自污灌、固体废弃物、农药、化肥、动物排泄物以及大气沉降物。
Hg、Cd、Cr、Cu、Pb、Zn、As、F3.垃圾和其他废弃物4.放射性物质Radioactivepollutants人类活动排放的放射性污染物，使环境的放射性水平高于天然本底或超过国家规定的标准
重金属污染物：一、重金属污染物在当前环境污染研究中，重金属主要指汞、镉、铅、铬、铜、锌。类金属砷和非金属氟也包括其中。重金属元素对土壤的污染特点：不移动，不受微生物分解，通过食物链积累。
表12-1污泥中的重金属浓度（mg：本页为数据表，原始文本数字粘连，暂未安全还原为真表格，建议对照原课件图片核对。
表12-1污泥中的重金属浓度（mg/kg干重）PbCuZnCd国家及地区50-36002000-8000600-200002-1500英国80-2600084-1040072-164002-1100美国52-290052-3300700-147002-171瑞典85-4000160-300040-190002-147加拿大55-2000250-2500240-55002-285澳大利亚7501000250020欧洲共同体推荐的最大量135-339220-7922895-348025-48中国上海16-1700-456-53606.5-642中国广州44-168073-2960312-31200.10-45中国天津
采矿和冶炼
重金属污染物（续）
604020080长三角京津唐沈阳重庆长沙14个省城重金属硝酸盐农药超标率（%）我国部分地区农产品健康质量状况（吴金水）
重金属在土壤中不被生物分解：可在生物体内积累和转化，超过一定限度时产生危害。重金属在土壤中的行为与土壤理化性质密切相关。水稻对Cd的吸收总量随着氧化还原电位的增加和pH的降低而增加污染重金属的毒性与其在土壤中的溶解度和存在形态有关。毒性:亚砷酸盐>砷酸盐,即使同为砷酸盐，由于所结合的重金属不同，毒性也有显著差异;二价铬化合物无毒性，三价铬的毒性较小，六价铬毒性较大；土壤中多为重金属元素的复合污染。土壤一旦发生重金属污染难以恢复，而且可通过食物链对人体健康产生威胁
重金属污染物（续2）
土壤中重金属形态1水溶态2交换态3专性吸附态4次生矿物中5原生矿物中
影响重金属元素迁移转化
影响重金属元素迁移转化的因素氧化还原反应土壤pH胶体的吸附重金属的络合与作用
有机污染物：二、有机污染物1、农药：有机氯农药，重金属制剂，有机磷农药，氨基甲酸脂类杀虫剂，除草剂2、持久性有机污染物（POPs）：长期残留性、生物蓄积性、半挥发性和高毒性3、油类污染物4、表面活性剂5、废塑料制品1、土壤-陆生植物-食草动物2、土壤-土壤中的无脊椎动物-脊椎动物-动物3、土壤-水(浮游生物)-鱼和水生物-动物
固体废物与放射性污染物：三、固体废物与放射性污染物工业固体废物农业固体废物放射性固体废城市垃圾
化肥污染：三、化肥污染化肥污染chemicalfertilizerpollution大量施用化肥引起的水体、大气、农产品等污染。以大量氮肥引起的污染为主(1)河流，湖泊，内海的富营养化(2)施用化肥过多的土壤，使食品，饲料和饮用水中硝酸盐含量增加(3)大气中氮氧化合物含量增加(4)恶化土壤理化性质(5）土壤酸化
土壤组成和性质对污染物毒性的影响
第三节土壤组成和性质对污染物毒性的影响
土壤组成对污染物毒性的影响：一、土壤组成对污染物毒性的影响污染物进入土壤后，与各种土壤组分发生物理的、化学的和生物的反应，主要包括吸附解吸、沉淀溶解、络合解络、同化矿化、降解转化等过程。这些过程与土壤污染物的有效浓度(毒性)(水溶态、交换态为主)有紧密关系。一般认为，土壤中某污染物的水溶态或交换态有效浓度越大，其对生物的毒性较大，而专性吸附态、氧化物态或矿物固定态含量越高，则其毒性越小。
粘粒矿物对污染物毒性的影响土壤中
1、粘粒矿物对污染物毒性的影响土壤中的粘粒矿物如层状铝硅酸盐和氧化物显著影响污染物吸附解吸行为及其毒性：铝硅酸盐对重金属和离子态有机污染物及氧化物对氟、钼、砷、铬等含氧酸根的吸附(尤其是专性吸附)，对这些污染物可起到固定或暂时失活的减毒效应。土壤中铁、铝氧化物是F-的主要吸附剂。
氧化物胶体表面与中心金属离子配位的碱性最强的A型羟基，可与F-发生配位交换反应，从而降低氟的毒性。农药被粘粒吸附后，其毒性大大降低。土壤对农药的吸附作用不仅妨碍农药的迁移，而且还减缓化学分解和生物降解速度，因而吸附量大时，其残留量也高。
土壤组成对污染物毒性的影响（续）
2、有机质对污染物毒性的影响土壤中有机质组分对污染物毒性的影响可通过静电吸附和络合(螯合)作用来实现。土壤有机质与重金属的吸附主要通过其含氧功能基进行的。羧基和酚羟基是两种腐殖酸的主要功能基，分别占功能基总量的50％和30％，成为腐殖质一金属络合物的主配位基。
土壤酸碱性对污染物毒性的影响：二、土壤酸碱性对污染物毒性的影响土壤酸碱性通过影响组分和污染物的电荷特性，沉淀溶解、吸附解吸和络合解络平衡来改变污染物的毒性；土壤酸碱性还通过土壤微生物的活性来改变污染物的毒性。土壤溶液中的大多数金属元素(包括重金属)在酸性条件下以游离态或水化离子态存在，毒性较大，而在中、碱性条件下易生成难溶性氢氧化物沉淀，毒性大为降低。
土壤氧化还原状况对污染物毒性的影响：三、土壤氧化还原状况对污染物毒性的影响土壤氧化还原状况(Eh)是一个综合性指标，虽主要决定于土体内水气比例。但土壤中的微生物活动、易分解有机质含量、易氧化和易还原的无机物质的含量、植物根系的代谢作用及土壤pH等与Eh关系密切，对污染物毒性有显著影响。
污染土壤的修复
第四节污染土壤的修复
“预防为主：防治结合”，首先，控制和消除污染源，对已污染的土壤采取措施防治土壤中污染物的迁移转化，进入食物链。一控制和消除土壤污染源二．增加土壤容量和提高土壤净化能力
施加外来物质重金属污染的土壤：1.施加外来物质重金属污染的土壤，外加物质改变重金属污染物在土壤中等迁移转化方向，常用的有石灰，磷酸盐，硅酸盐等。施用石灰提高土壤pH，使Cd、Cu、Hg形成氢氧化物沉淀。2.控制土壤氧化还原电位控制氧化还原条件是减轻重金属污染危害的常用措施。
水稻淹水可明显降低水稻对Cd的吸收，落干促进水稻对Cd的吸收，提高米中Cd的含量。Cu、Pb、Zn可与S2-反应，产生硫化物沉淀。As与其他金属元素相反，随着Eh的降低，毒性增加，复合污染三．其他防治土壤污染的措施
含磷物质如磷灰石修复铅污染土壤
含磷物质如磷灰石修复铅污染土壤的机理050钙镁磷肥14钙镁磷肥7过磷酸钙14过磷酸钙7磷矿粉14磷矿粉7CK磷肥种类水平10203040各形态铅占总铅量的百分比例（百分%）图17磷肥对污染土壤中铅形态的影响水溶-交换态碳酸盐态铁锰氧化物态有机态残渣态增加量降低污染土壤中铅生物有效性的效果：钙镁磷肥、过磷酸钙>>磷矿粉
改变耕作制度改变耕作制度：3.改变耕作制度改变耕作制度，改变土壤环境，可消除某些污染物，如旱地变水田。4.客土深翻5.生物措施严重污染土壤，改种其他作物对土壤Cd的吸收率为10%，水稻0.2%。如果使土壤Cd含量降低一半，种水稻需30年生物修复
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