土壤污染與防治課程重點知識總結(jié)

1、一、土壤污染(soil pollution )1、定義：是指對人類及動、植物有害的化學物質(zhì)經(jīng)人類活動進入土壤，其積累數(shù)量和 速度超過土壤凈化速度的現(xiàn)象。2、土壤污染的途徑：(1) 廢氣中含有的污染物質(zhì)，特別是顆粒物，在重力作用下沉降到地面進入土壤， 廢水中攜帶大量污染物進入土壤，固體廢物中的污染物直接進入土壤或其滲出液進入 土壤。其中最主要的是污水灌溉帶來的土壤污染。(2) 農(nóng)藥化肥的大量使用，造成土壤有機質(zhì)含量下降，土壤板結(jié)，也是土壤污染的來源之一。(3) 土壤污染除導致土壤質(zhì)量下降、農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)下降外，更為嚴重的是土壤 對污染物具有富集作用，(4) 一些毒性大的污染物，如汞、鎘等富集到

2、作物果實中，人或牲畜食用后發(fā)生中回。3、土壤污染來源：人為污染源：工業(yè)污染：工業(yè)三廢；生活污染：生活垃圾和生活污水；農(nóng)業(yè)污染：農(nóng)藥、化肥和焚燒秸稈；交通運輸污染源：汽車尾氣。天然污染源：礦物風化后自然擴散、火山灰等。4、土壤污染類型：水質(zhì)污染型、大氣污染型、固廢污染、農(nóng)業(yè)污染、復合污染復合污染特點：多源性、綜合性、對于一個地區(qū)或區(qū)域的土壤來說，可能是以某一污染類型或某兩種污染類型為主。5、土壤污染物種類：化學污染物：工業(yè)廢水、廢氣、廢渣和農(nóng)業(yè)污染生物性污染物：糞便、垃圾、生活污水和醫(yī)院污水等產(chǎn)生的病原體。放射性污染物：一是核試驗，二是原子能工業(yè)中所排出的三廢。(有機污染物，無機污染物，重金屬污

3、染物，固體廢物，病原微生物，放射性污染物)6、土壤污染物的轉(zhuǎn)化：污染物轉(zhuǎn)化是指 污染物在環(huán)境中通過物理的、化學的或生物的作用改變其形態(tài)或轉(zhuǎn)變 為另一種物質(zhì)的過程。7、土壤污染特點;隱蔽性或潛伏性累積性和地域性不可逆性和長期性后果的嚴重性8、土壤污染的危害：直接經(jīng)濟損失農(nóng)作物產(chǎn)品和品質(zhì)下降對生物體的危害重金屬，有機物，病原體，放射性物質(zhì)影響生態(tài)環(huán)境-污染水環(huán)境、大氣環(huán)境9、土壤污染的過程土壤污染物的輸入與積累與環(huán)境的自凈作用是兩個相反又同時進行的過程；土壤污染具有漸進性、長期性、隱蔽性及復雜性的特點；土壤污染與土壤退化的成因有所不同；土壤污染不是孤立的存在，與其他環(huán)境要素之間存在關(guān)聯(lián)。二、土壤環(huán)

4、境概念：指巖石經(jīng)過物理、化學、生物的侵蝕和風化作用，以及地貌、氣候等因素長期作用下形 成的土壤生態(tài)環(huán)境。作用：構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)的基本環(huán)境要素人類生存的基礎(chǔ)經(jīng)濟社會發(fā)展不可或缺的資源土壤環(huán)境污染源：工業(yè)污染源特點：點源性、局部性、累積性農(nóng)業(yè)污染源特點：面源性、隨機性、影響的滯后性、存在的廣泛性三、土壤環(huán)境背景值概念：土壤環(huán)境背景值是指在不受或很少受人類活動影響和不受或很少受現(xiàn)代工業(yè)污染與破壞的情況下，土壤原來固定有的化學組成和結(jié)構(gòu)特征。(但是人類活動與現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的影響已遍布全球，很難找到絕對不受人類活動和污染影響的土壤，只能去尋找影響 盡可能少的地方。)影響因素：成土母質(zhì)母質(zhì)元素組成以及土壤元素組

5、成土壤類型不同風化程度的土壤元素組成不同氣候高溫多雨，淋溶強烈，含量低地形凸起地形與平凹地形植被不同植被元素的生物富集特點不同背景值實踐意義土壤污染綜合評價的依據(jù)；制定土壤環(huán)境質(zhì)量標準的依據(jù)；研究污染元素化學行為的依據(jù)；土地利用極其規(guī)劃，研究土壤生態(tài)，施肥，污水灌溉，種植業(yè)規(guī)劃等的重要分 析參數(shù)；四、土壤自凈作用概念：在自然因素作用下，通過土壤自身的作用，使污染物在土壤環(huán)境中的數(shù)量、濃度或形態(tài)發(fā)生變化，活性、毒性降低的過程。物理凈化作用 物理化學凈化作用 化學凈化作用 生物化學凈化作用土壤的自凈方式(按機理分)污染物在土壤中的分散、稀釋和轉(zhuǎn)移吸附是暫時的，環(huán)境發(fā)生變化時污染物會解析出來產(chǎn)生的凝

6、聚和沉淀較穩(wěn)定，一般情況下不會再釋放出來有機-無機-消散，可降低污染物濃度，是真正意義上的凈化五、環(huán)境容量概念：環(huán)境容量，是指某一環(huán)境區(qū)域內(nèi)對人類活動造成影響的最大容納量。六、土壤生物(soil organism) :我們把生活在土壤中的 微生物、動物和植物等總稱為土壤牛物(soil organism) 可分為土壤微生物 和土壤動物兩大類。土壤生物的具體功能：分解有機物質(zhì)，直接參與碳、氮、硫、磷等元素的 生物循環(huán)，使植物需要的營養(yǎng)元 素從有機質(zhì)中釋放出來，重新供植物利用。參與腐殖質(zhì)的合成和分解作用。某些微生物具有固定空氣中氮，溶解土壤中難溶性磷和分解含鉀礦物等的能力，從而改善植物的氮、磷、鉀的

7、 營養(yǎng)狀況。土壤生物的生命活動產(chǎn)物如生長刺激素和維生素等能促進植物的生長。參與土壤中的氧化還原過程。所有這些作用和過程的發(fā)生均借助于土壤生物體內(nèi)酶 的化學行為，并通過 礦化作用、腐殖化作用和生物固氮作用等改變土壤的理化性狀。 此外，菌根還能提高某些 作物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收能力。16. 土壤微生物功能表現(xiàn)在哪些方面(1)參與土壤有機物的礦化和腐殖化，以及各種物質(zhì)的氧化-還原反應(yīng)；(2)參與土壤營養(yǎng)元素的循環(huán)，促進植物營養(yǎng)元素的有效性；(3)根際微生以及與植物共生的微生物，能為植物直接提供氮、磷和其他礦質(zhì)元素及各種有機營養(yǎng)；(4)能為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和醫(yī)藥衛(wèi)生提供有效菌種；(5)某些抗生性微生物能防治土傳

8、病原菌對作物的危害；(6)降解土壤中殘留有機農(nóng)藥、城市污物和工廠廢棄物等，降低殘毒為害；(7)某些微生物可用于沼氣發(fā)酵，提供生物能源、發(fā)酵液和殘渣有機肥料。七、土壤重金屬污染土壤重金屬污染的主要特點：污染范圍廣、持續(xù)時間長、污染隱蔽性、無法被生物降解，并可能通過食物鏈不斷地 在生物體內(nèi)富集，甚至可轉(zhuǎn)化為毒害性更大的甲基化合物，對食物鏈中某些生物產(chǎn)生 毒害，或最終在人體內(nèi)蓄積而危害 健康。重金屬連續(xù)提取法的形態(tài)：Tessier等( 1979)提出的連續(xù)提取法(Continuous extraction )有一定的代表性。 主要可分為：水溶態(tài)(Water soluble )交換態(tài)(Exchange

9、able)碳酸鹽結(jié)合態(tài)(Carbonate-bound)鐵鉆氧化物結(jié)合態(tài)(Iron-manganese oxide bound)、有機結(jié)合態(tài)(Organic bound) 殘留態(tài)(Residual state)二、影響重金屬在土壤-植物體系中遷移的因素1)植物種類與生長發(fā)育期不同植物種類或同種植物的不同植物的不同植株從土壤中吸收轉(zhuǎn)移重金屬的能力不 同。植物生長發(fā)育期不同，對重金屬的富集量不同。2) 土壤的理化性能3)重金屬的種類、濃度及其存在形態(tài)2) 土壤的理化性能土壤的酸堿性(pH值)一般pH降低，重金屬的溶解性提高，遷移速度提高土壤質(zhì)地粒徑減小，吸附能力增強，遷移能力降低土壤的氧化還原電位

10、氧化還原電位的變化，改變重金屬存在形態(tài)，影響溶解性與遷移能力如溶解性與遷移能力 CdSCdS As3+>As5+土壤有機質(zhì)含量如腐殖質(zhì)的含量都可能影響重金屬向植物體內(nèi)的轉(zhuǎn)移能力。3)重金屬的種類、濃度及其存在形態(tài)被植物吸收的容易程度 Cd,As > Cu,Mn,Zn > Co,Pb,Ni ,如土壤Cd含量大于1mg/kg 時，糙米中Cd的含量就急驟增加，Zn含量在250mg/kg以下，糙米中Zn的含量幾 乎不變。如將相同鎘量的CdSQ Cd(PQ)2、CdS加入無鎘污染的土壤中進行水稻生長試驗， 結(jié)果證明，鎘鹽的溶解度T-對水稻生長的抑制T重金屬濃度T-對植物的影響T3,影響

11、土壤中農(nóng)藥遷移轉(zhuǎn)化的因素(1) 土壤水分含量(2) 土壤的吸附特性(3) 土壤的緊實度溫度(5)氣流速度(6)農(nóng)藥的物理與化學特性各種重金屬污染物的生物學效應(yīng)鎘銘鉛鎘會對呼吸道產(chǎn)生刺激，長期暴露會造成嗅覺喪失癥、牙齦黃斑或漸成黃圈，鎘化合物不易被腸道吸收，但可經(jīng)呼吸被體內(nèi)吸收，積存于肝或腎臟造成危害，尤以對腎臟 損害最為明顯。還可導致骨質(zhì)疏松和軟化。八、放射性物質(zhì)對土壤的污染影響放射性物質(zhì)在土壤環(huán)境中的積累和遷移的因素1.氣候與地形2,放射性核素的形態(tài)和性質(zhì)3. 土壤的性質(zhì)及土地的利用方式4,植物種類5,肥料、化學添加劑和人類的耕種影響放射性物質(zhì)在土壤環(huán)境中的積累和遷移的因素L氣候與地揩耳隆甫

12、是影響土城放射性河及的重要因素.副 評比帶土用的出值往往較低：其歡,水對注多放射性 M于有一定的溶剪作用，使之隆旗的帝武府向土壤津 層遷含水對十菱中轍生物、埔酹的招動即玄機 物的分解.合成也需明春影晌，從而向悠爵晌核需的 襄用行為*地海對土填放射柱用條水平有愚晌，在山 城施區(qū)污獎程度較高的衰后工壤流失產(chǎn)重.土0中 球索的污染水平遠比平朦地區(qū)慢.2,放射性楂素的形態(tài)和性質(zhì)放射性核素泮費期球的對環(huán)境影響大，園的影響 相對小*植*在土0南的存在班態(tài)時交換咄甯也有很大的 影喻,通常澹解怒的昭第子舄候吸*,其在上墟中的 遷移隴力救小;難常態(tài)的裝化物聯(lián)瓶靛物不帔粘粒V 所眼卷，可隨水流在土堰靖股中遷移.以

13、不同組化價苦存在于土需中的放射性械素.擅 粉的阻收能力也不同一般情況下.鼓航性核素的檢 役意小，照將溶解和被作物眼收比活度愈高，也急 易于溶解”以土壤的性質(zhì)及土地的利用方式不同種類的土填對故引愫林質(zhì)的吸附能力有明髭的芳異例如，中國京北地區(qū)的土埴對g咯的吸附能力依 次為：需土粘粒'白架土站航看棕色森林土枯里一 土壤顆粒粒徑急小.其有效比表面積患大.吸船能力 也意或4、植物種類不同種的植物對土壤中放射性核素的吸收能力是 不同的 例如,豆科植物對加5的吸收能力比禾本科植 物強.但群科和葫蘆科植物對針幻的吸收能力比豆科精 物強得多：植物和存類對他心的啜收為：黃苣屬、甘 藍、胡孽卜.馬竹善、谷類

14、、慈屬.水果，草蜃屬 蘋果：對口%的吸收唳序為；黃苣屬，甘藍:胡蘿卜. 慈屬 > 谷類 >馬鈴萋.另外，同種植物不同的器官對放射性核霆的積累 是不同的.例如.芝麻莖內(nèi)的斷含量比葉子高，并且 Sr大量集中在老葉中°5、肥料、化學添加劑和人類的耕種肥料和化學添加劑的施用可影響土壤中穩(wěn) 定元素的濃度及其酸堿度.例如.錢基鐵 (III)，六氯鐵酸鹽的應(yīng)用對減少放射性核素 從土壤向植物中轉(zhuǎn)移有明顯效果.人類在土地 上的耕狎和種植作物的不同也有影響.九、有機污染物(organic pollutant) :指造成環(huán)境污染和對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生有害影響的有機化合物。 通常包括以下幾種劃分方法：

15、毒性：有毒和無毒環(huán)境中殘留半衰期：持久性有機污染物、非持久性有機污染物。PCBs多氯聯(lián)苯類污染物PAHs多環(huán)芳姓:類污染物POPs持久性有機污染物多環(huán)芳姓(PAHS：含有兩個以上苯環(huán)的碳氫化合物稱為 多環(huán)芳姓:(PAHS。侵入途徑：吸入、食入、經(jīng)皮吸收。健康危害：對眼睛、皮膚有刺激作用。是致癌物、致畸原及 誘變劑。多氯聯(lián)苯(polychlorinated biphenyls ):又稱氯化聯(lián)苯，是聯(lián)苯中的氫被氯置換后 的生成物的總稱。PCBsB勺典型危害：皮膚和內(nèi)臟器官受損導致癌癥、免疫力低下孕婦如果中毒將影響胎兒，發(fā)育極慢神經(jīng)毒性、行為毒性有機氯的特點：各種有機氯的化學結(jié)構(gòu)及毒性大小雖各不相同

16、，但它們的理化性質(zhì)基本相似。揮發(fā)性低、化學性質(zhì)穩(wěn)定、不易分解、殘留期長、不易溶于水、易溶于脂肪和有機溶劑。持久性有機污染物的特性：1、高毒性2、高脂溶性3、長距離離遷移性4、持久性環(huán)境中有機污染物降解 主要包括生物降解、化學降解和光解 三種形式。共代謝：是指不與微生物生長相關(guān)聯(lián)的有機物降解代謝，即微生物只能使有機物發(fā)生轉(zhuǎn) 化，而不能利用它們作為碳源和能量維持生長， 必須補充其他可以利用的基質(zhì)， 微生物 才能生長。肥料：是提供一種或一種以上植物必需的營養(yǎng)元素，改善土壤性質(zhì)、提高土壤肥力水平的一類物質(zhì) 農(nóng)藥在土壤環(huán)境中的降解1 .光化學降解：指土壤表面接受太陽輻射能和紫外線光譜等能流而引起農(nóng)藥的分

17、解作 用。2 .化學降解：化學降解包括水解和氧化。3 .微生物降解：土壤中的微生物能夠通過各種生物化學作用參與分解土壤中的有機農(nóng)石油污染的來源：溢油和泄漏；污水灌溉；油頁巖礦渣堆放；大氣沉降；藥劑等的施用。我國肥料使用中存在的問題：盲目過多施肥，肥料利用率低 施肥結(jié)構(gòu)不合理，養(yǎng)分施用不平衡 地區(qū)間施肥不平衡農(nóng)民施肥技術(shù)水平仍然較低有機物料收集利用率低下過多的使用肥料會導致那些問題導致土壤板結(jié)、土壤肥力下降造成土壤硝酸鹽污染引起土壤酸化肥料利用率低不僅浪費資源而且, 導致地下水硝酸鹽超標 導致地表水富營養(yǎng)化.降低魚類生產(chǎn) 帶來酸雨和土康酸化.減少生物多樣性 造成臭氧空洞 產(chǎn)生溫室氣體十、固體廢物

18、對土壤的污染固體廢棄物：社會的生產(chǎn)、流通、消費等一系列活動中產(chǎn)生的一般不再具有原使用價概述隨風飄遷進入水使地表下水污13)污染水體直接把同體廢物傾倒入河流.湖泊、 海洋造成堆水體的污染。固體廢物還可以隨降水和地衣徑流或12)污染土壤廢物及其滲出液和濾液所含有 的有毒物質(zhì)會改變土壤質(zhì)的和結(jié) 構(gòu)，影響土壤中微生物的活動，有 礙植物根系的生長，或在植物機體 內(nèi)積蓄。、固體廢物(簡稱廢物)概念】是指社會的生產(chǎn).流通.消費不 一系列活動中產(chǎn)生的一般不再具有原 使用價值而被丟棄的以囿態(tài)或泥狀賦 的物質(zhì)=(Biosulid vr Solid VSastc)(】)侵占大量土地據(jù)統(tǒng)計,美國為200萬公班，原蘇聯(lián)

19、為1M 萬公頃.至13H年我國W廢港、煤砰石.尾礦 堆積量達列.6億噸，占地505到公頃，陽現(xiàn)了固 體廢物馬工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)爭地的矛IS .我國許多城市利用四周郊區(qū)設(shè)置墳段堆 場，也侵占了大量農(nóng)nk林地.據(jù)I明4S年航空遙感技術(shù)調(diào)查，廣州市近郊 地面睢放的各類固體廢物，占地1布2公頃， 其中，僅垃圾堆就有仙44公魴H值而被丟棄以固態(tài)或泥狀賦存的物質(zhì)。(4)污染大氣一些有機固體廢物，在適宜的 溫度和濕度下被微生物分解，能釋 放出有毒氣體；以細粒狀存在的廢 渣和垃圾，在大風吹動下會隨風飄 逸，擴散到很遠的地方，固體廢物 在運輸和處理過程中也能產(chǎn)生有害 氣體.(5)影響環(huán)境衛(wèi)生我國生活垃坂、糞便的清運能力

20、不 高，無害化處理率低，很大一部分垃圾 堆存在城市的一絲死角，嚴重影響環(huán)境 衛(wèi)生，對人們的健康構(gòu)成潛在的成脅.據(jù)全國3多個城市的統(tǒng)計，城市垃 圾的清運區(qū)僅占產(chǎn)生鼠的40%5。%, 尢害化處理率平均只有1.6嗨，98%垃 圾、靈便未經(jīng)無害化處理即進入環(huán)境】十一、土壤污染修復技術(shù)異位土壤蒸汽浸提技術(shù)與原位土壤蒸汽浸提技術(shù)相比的優(yōu)點：挖掘過程可以增加土壤中的氣流通道淺層地下水位不會影響處理過程使泄漏收集變得可能監(jiān)測過程變得容易進行生物通風：生物通風(bioventing)即BV法，結(jié)合了土壤通風的物理過程和增強的生物降解過程，而成為一種應(yīng)用廣泛的革新性原位修復技術(shù)，是土壤蒸汽浸提技術(shù)的衍生化學淋洗技

21、術(shù)(soil leaching/flushing/washing ):是指借助能促進土壤環(huán)境中污染 物溶解或遷移作用的溶劑，通過水力壓頭推動清洗液，將其注入到被污染土層中，然 后把包含有污染物的液體從土層中抽提出來，進行分離及污水處理技術(shù)。影響化學淋洗的主要因素1 . 土壤質(zhì)地2 . 土壤中有機質(zhì)含量土壤有機質(zhì)的含量與污染物的吸附量成正比，土壤有機質(zhì)含量較高時不利于污染物的去除。3 . 土壤陽離子交換容量一般土壤陽離子交換容量越大，土壤膠體對重金屬陽離子吸附能力也就越大，從而增加重金屬從土壤膠體上解吸下來的難度。4 .污染物的種類及含量石油類污染物從土壤中洗出的難易程度與其性質(zhì)、濃度及老化時間

22、密切相關(guān)對原 油來說，其組分比較復雜，各組分與土壤結(jié)合的緊密程度不同，去除的難易程度 也不盡相同，不同的重金屬與土壤礦物質(zhì)的結(jié)合力大小不同，從而影響它們的淋 洗，5 .污染物在土壤中存在形態(tài)如重金屬元素常常以不同的形態(tài)存在于土壤中，各種不同形態(tài)的重金屬具有不同 的遷移能力和可解吸性。一般可交換態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)重金屬容易被淋洗劑從土 壤中萃取出來，而鐵鉆氧化物結(jié)合態(tài)和殘留態(tài)重金屬不易被淋洗出來。6 .所選淋洗劑的種類表面活性劑性質(zhì)對其增溶作用的影響程度遠小于有機物本身性質(zhì)的影響 ，對于同 一種有機污染物，不同表面活性劑的Kmcfi (有機物的分配系數(shù))相差不大，都 與該有機污染物的Kow (有機物的辛醇-水分配系數(shù))在同一數(shù)量級。各種淋洗劑對重金屬的鰲合作用能力以及重金屬鰲合物的水溶性不同，這些都會 影響到淋洗劑對重金屬的淋洗效率。一般具有強的鰲合作用或具有強酸性的化學 試劑對土壤中重金屬的淋洗效果好。7 .淋洗液的濃度對于淋洗試劑濃度來說，污染物的去除效率通常隨淋