土壤環(huán)境污染防治課件

第四章土壤環(huán)境1土壤的結構和性質2土壤污染及防治3

土壤退化及其保護第四章土壤環(huán)境1土壤的結構和性質11土壤的結構和性質

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，具有疏松的結構。

1土壤的結構和性質1.1土壤的組成土壤是由固體、2土壤環(huán)境污染防治課件3

土壤的組成

土壤礦物質

土壤有機質：土壤中含碳有機化合物的總稱（占固相總重量的10％以下）。分為非腐殖物質和腐殖質兩大類。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（各種巖石受到程度不同的物理風化而未經化學風化的碎屑物）——

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（由原生礦物經化學風化后形成的新礦物）——三類：簡單鹽類、三氧化物類和次生鋁硅酸鹽類巖石化學風化(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］土壤的土壤土壤有機質：土壤中含碳有機化合物的總稱（占固41.2土壤的特性酸堿性◎我國土壤的pH大多在4.5－8.5范圍內，并有由南向北pH值遞增的規(guī)律性。

1.2土壤的特性酸堿性◎我國土壤的pH大多在4.55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)強堿性土壤的pH高達10.5。

土壤的酸堿性首先決定于土壤的組成：6土壤酸化的原因：化學原因——主要是礦物的風化過程產生的無機酸或大量二氧化碳；土壤弱酸鹽的水解；無機肥料殘留的酸根；重金屬和有機物對土壤的污染；酸雨的影響；土壤膠體吸附的H+、Al3+等被其它陽離子交換：

土壤酸化的原因：7土壤酸化的第二個原因是微生物對有機物降解。

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：

土壤酸化的第二個原因是微生物對有機物降解。土壤的堿化8吸附性土壤膠體的性質：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

吸附性土壤膠體的性質：9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

氧化還原性氧化102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，其化學元素的正常含量，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荷量。

由于人類活動使土壤性狀發(fā)生了不利于人類的改變，叫土壤污染

2土壤環(huán)境污染與防治2.1基本概念11土壤污染的特點隱蔽性和潛伏性不可逆性土壤污染的特點隱蔽性和潛伏性122.2土壤污染的來源

工業(yè)和城市廢水及固體廢體

農藥和化肥牲畜排泄物和生物殘體大氣沉降物2.2土壤污染的來源工業(yè)和城市廢水及固體廢體13污染物在土壤環(huán)境中的遷移轉化1、物理過程2、化學過程（1）溶解和沉淀（2）氧化和還原（3）絡合-螯合（4）中和污染物在土壤環(huán)境中的遷移轉化1、物理過程143、物理化學過程吸附與解吸4、生物過程3、物理化學過程152.3農藥污染農藥的分類2.3農藥污染農藥的分類16農藥對環(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農藥對環(huán)境的影響

17化學農藥在土壤環(huán)境中的遷移轉化1、隨空氣和水體遷移2、農藥的降解（1）光化學降解（2）化學降解（3）生物降解3、農藥的吸附（1）物理吸附（2）物理化學吸附化學農藥在土壤環(huán)境中的遷移轉化1、隨空氣和水體遷移18滴滴涕在全球環(huán)境中的遷移、轉化和富集過程簡圖

滴滴涕在全球環(huán)境中的遷移、轉化和富集過程簡圖19

農藥對人體健康的影響急性毒作用對神經的影響

致癌作用

誘發(fā)突變

慢性中毒

對內分泌系統(tǒng)的影響農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○使害蟲產生抗藥性

農藥對人體健康的影響農藥對除蟲害帶來的問題

○對害蟲的天20防止農藥污染的途徑采取綜合防治的方法搞好農藥安全性評價和安全使用標準的制定工作安全合理地使用現(xiàn)有的農藥發(fā)展高效、低毒、低殘留的化學農藥來代替劇毒和殘留性高的農藥加強生物防治并推廣無公害的農藥防止農藥污染的途徑212.4重金屬污染

2.4重金屬污染22污染土壤的修復（一）排土、客土（二）生物改良措施（三）施加抑制劑污染土壤的修復（一）排土、客土233土壤退化及其保護土壤退化——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、結構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、化學和生物學特性和狀態(tài)發(fā)生改變，導致土壤生態(tài)系統(tǒng)功能、生產潛力和環(huán)境質量的等級或狀況下降，均屬土壤退化現(xiàn)象。3土壤退化及其保護土壤退化——由于自然的，特別是人為的原24◎世界土地荒漠化的基本狀況荒漠化是指在干旱、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的各種因素所造成的土地退化，土地生物和經濟生產減少，甚至基本喪失。受荒漠化最嚴重的國家依次是中國、阿富汗、蒙古、巴基斯坦和印度◎世界土地荒漠化的基本狀況25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濟損失達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個省、市、自治區(qū)的471個縣、旗、市；荒漠化面積前三位：新疆(39.8%)，內蒙古(25.1%)，西藏(16.6%),總占81.5%我國國土荒漠化的數(shù)據(jù)：262.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：土地生產力的下降和隨之而來的農牧業(yè)減產，嚴重的會產生生態(tài)難民2.土地荒漠化的成因和危害27◎防治荒漠化的基本途徑和策略制定經濟發(fā)展和資源保護一體化政策；逐步建立合理的土地使用權制度體系；合理管理和使用水資源；合理規(guī)劃和使用耕地和草地?？刂妻r墾、防止過枚，因地制宜地營造防風固沙林、種灌植草，建立生態(tài)復合經營模式。

◎防治荒漠化的基本途徑和策略28水土流失土壤侵蝕系指主要在水、風等營力作用下，土壤及其疏松母質(特別是表土層)被剝蝕、搬運，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蝕兩大類型。水土流失土壤侵蝕系指主要在水、風等營力作用下29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，影響河流水質和水庫的壽命。土壤侵蝕不僅使肥沃表土層減薄，養(yǎng)分流失，蓄水30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和封山育林相結合，生物措施與工程措施相結合；水土保持與合理的經濟并發(fā)相結合，并以小流域為治理單元逐步進行綜合治理。防治土壤侵蝕的措施有：31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，而導致的土壤表層鹽化或堿化過程增強，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)。土壤鹽堿化土壤鹽漬化或鹽堿化作為一種土壤退化32鹽堿土和次生鹽漬化的防治措施有：實施合理的灌溉排水制度；調控地下水位，精耕細作；多施有機肥；改善土壤結構；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，擴大農用土地面積，改善鹽堿地區(qū)的生態(tài)環(huán)境。鹽堿土和次生鹽漬化的防治措施有：實施合理的灌溉33土壤沼澤化土壤沼澤化或潛育化是指土壤上部土層lm內，因地表或地下長期處于浸潤狀態(tài)下，土壤通氣狀況變差．有機質因不能徹底分解而形成一灰色或藍灰色潛育土層，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。土壤沼澤化土壤沼澤化或潛育化是指土壤上部土層34土壤沼澤化降低了有機質的轉化速度，使土壤中還原性有害物質增加，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，多種經營，綜合利用，因地制宜。其治理模式有稻田-水產養(yǎng)殖系統(tǒng)；水旱輪作；合理施用化肥，多施磷、鉀、硅肥。土壤沼澤化降低了有機質的轉化速度，使土壤中還35土壤酸化土壤酸化系指由于人為活動使土壤酸度增強的現(xiàn)象，叫做土壤酸化。土壤酸化結果，首先使土壤溶液中H+濃度增加。土壤pH值下降，繼而增強了鈣、鎂、磷等營養(yǎng)元素的淋浴作用；其次，隨著溶液中H+數(shù)量增加，H+開始交換吸附性A1+等，而使A1+等重金屬離子的活性和毒性增加，導致土壤生態(tài)環(huán)境惡化。土壤酸化土壤酸化系指由于人為活動使土壤酸度增強的現(xiàn)象，叫做土36對土壤酸化要針對原因進行防治，對施酸性肥料引起的酸化，要合理施肥，不施偏酸性化肥；對因礦山廢棄物而引起的土壤酸化，要采取妥善處理尾礦，消滅污染源，以及施石灰中和等措施；對因酸沉降而引起的土壤酸化，要從根本上控制酸性物質的排放量，即控制污染源。對酸化土壤的重要改良措施是施加石灰，中和其酸性和提高土壤對酸性物質的緩沖性；水旱輪作、農牧輪作也是較好的生態(tài)恢復措施。對土壤酸化要針對原因進行防治，37土壤環(huán)境規(guī)劃區(qū)域土壤環(huán)境結構與功能分析。區(qū)域土壤環(huán)境質量評價。區(qū)域土地利用類型及其變化預測。區(qū)域土壤環(huán)境規(guī)劃目標。土壤環(huán)境規(guī)劃區(qū)域土壤環(huán)境結構與功能分析。38演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！39第四章土壤環(huán)境1土壤的結構和性質2土壤污染及防治3

土壤退化及其保護第四章土壤環(huán)境1土壤的結構和性質401土壤的結構和性質

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，具有疏松的結構。

1土壤的結構和性質1.1土壤的組成土壤是由固體、41土壤環(huán)境污染防治課件42

土壤的組成

土壤礦物質

土壤有機質：土壤中含碳有機化合物的總稱（占固相總重量的10％以下）。分為非腐殖物質和腐殖質兩大類。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（各種巖石受到程度不同的物理風化而未經化學風化的碎屑物）——

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（由原生礦物經化學風化后形成的新礦物）——三類：簡單鹽類、三氧化物類和次生鋁硅酸鹽類巖石化學風化(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］土壤的土壤土壤有機質：土壤中含碳有機化合物的總稱（占固431.2土壤的特性酸堿性◎我國土壤的pH大多在4.5－8.5范圍內，并有由南向北pH值遞增的規(guī)律性。

1.2土壤的特性酸堿性◎我國土壤的pH大多在4.544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)強堿性土壤的pH高達10.5。

土壤的酸堿性首先決定于土壤的組成：45土壤酸化的原因：化學原因——主要是礦物的風化過程產生的無機酸或大量二氧化碳；土壤弱酸鹽的水解；無機肥料殘留的酸根；重金屬和有機物對土壤的污染；酸雨的影響；土壤膠體吸附的H+、Al3+等被其它陽離子交換：

土壤酸化的原因：46土壤酸化的第二個原因是微生物對有機物降解。

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：

土壤酸化的第二個原因是微生物對有機物降解。土壤的堿化47吸附性土壤膠體的性質：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

吸附性土壤膠體的性質：48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

氧化還原性氧化492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，其化學元素的正常含量，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荷量。

由于人類活動使土壤性狀發(fā)生了不利于人類的改變，叫土壤污染

2土壤環(huán)境污染與防治2.1基本概念50土壤污染的特點隱蔽性和潛伏性不可逆性土壤污染的特點隱蔽性和潛伏性512.2土壤污染的來源

工業(yè)和城市廢水及固體廢體

農藥和化肥牲畜排泄物和生物殘體大氣沉降物2.2土壤污染的來源工業(yè)和城市廢水及固體廢體52污染物在土壤環(huán)境中的遷移轉化1、物理過程2、化學過程（1）溶解和沉淀（2）氧化和還原（3）絡合-螯合（4）中和污染物在土壤環(huán)境中的遷移轉化1、物理過程533、物理化學過程吸附與解吸4、生物過程3、物理化學過程542.3農藥污染農藥的分類2.3農藥污染農藥的分類55農藥對環(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農藥對環(huán)境的影響

56化學農藥在土壤環(huán)境中的遷移轉化1、隨空氣和水體遷移2、農藥的降解（1）光化學降解（2）化學降解（3）生物降解3、農藥的吸附（1）物理吸附（2）物理化學吸附化學農藥在土壤環(huán)境中的遷移轉化1、隨空氣和水體遷移57滴滴涕在全球環(huán)境中的遷移、轉化和富集過程簡圖

滴滴涕在全球環(huán)境中的遷移、轉化和富集過程簡圖58

農藥對人體健康的影響急性毒作用對神經的影響

致癌作用

誘發(fā)突變

慢性中毒

對內分泌系統(tǒng)的影響農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○使害蟲產生抗藥性

農藥對人體健康的影響農藥對除蟲害帶來的問題

○對害蟲的天59防止農藥污染的途徑采取綜合防治的方法搞好農藥安全性評價和安全使用標準的制定工作安全合理地使用現(xiàn)有的農藥發(fā)展高效、低毒、低殘留的化學農藥來代替劇毒和殘留性高的農藥加強生物防治并推廣無公害的農藥防止農藥污染的途徑602.4重金屬污染

2.4重金屬污染61污染土壤的修復（一）排土、客土（二）生物改良措施（三）施加抑制劑污染土壤的修復（一）排土、客土623土壤退化及其保護土壤退化——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、結構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、化學和生物學特性和狀態(tài)發(fā)生改變，導致土壤生態(tài)系統(tǒng)功能、生產潛力和環(huán)境質量的等級或狀況下降，均屬土壤退化現(xiàn)象。3土壤退化及其保護土壤退化——由于自然的，特別是人為的原63◎世界土地荒漠化的基本狀況荒漠化是指在干旱、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的各種因素所造成的土地退化，土地生物和經濟生產減少，甚至基本喪失。受荒漠化最嚴重的國家依次是中國、阿富汗、蒙古、巴基斯坦和印度◎世界土地荒漠化的基本狀況64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濟損失達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個省、市、自治區(qū)的471個縣、旗、市；荒漠化面積前三位：新疆(39.8%)，內蒙古(25.1%)，西藏(16.6%),總占81.5%我國國土荒漠化的數(shù)據(jù)：652.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：土地生產力的下降和隨之而來的農牧業(yè)減產，嚴重的會產生生態(tài)難民2.土地荒漠化的成因和危害66◎防治荒漠化的基本途徑和策略制定經濟發(fā)展和資源保護一體化政策；逐步建立合理的土地使用權制度體系；合理管理和使用水資源；合理規(guī)劃和使用耕地和草地?？刂妻r墾、防止過枚，因地制宜地營造防風固沙林、種灌植草，建立生態(tài)復合經營模式。

◎防治荒漠化的基本途徑和策略67水土流失土壤侵蝕系指主要在水、風等營力作用下，土壤及其疏松母質(特別是表土層)被剝蝕、搬運，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蝕兩大類型。水土流失土壤侵蝕系指主要在水、風等營力作用下68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，影響河流水質和水庫的壽命。土壤侵蝕不僅使肥沃表土層減薄，養(yǎng)分流失，蓄水69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和封山育林相結合，生物措施與工程措施相結合；水土保持與合理的經濟并發(fā)相結合，并以小流域為治理單元逐步進行綜合治理。防治土壤侵蝕的措施有：70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