1、土壤污染與防治1土壤污染現(xiàn)狀與特點(diǎn)耕地土壤2006年全國(guó)受污染的耕地約有1.5億畝，污水灌溉污染耕地3250萬(wàn)畝，固體廢棄物堆存占地和毀田200萬(wàn)畝，合計(jì)約占耕地總面積的1/10以上。全國(guó)每年因重金屬污染的糧食達(dá)1200萬(wàn)噸，呵斥的直接經(jīng)濟(jì)損失超越200億元。2土壤污染現(xiàn)狀與特點(diǎn)城市土壤經(jīng)濟(jì)興隆的地域土壤不同程度地遭到重金屬如Pb、Cu、Zn、Cr等、耐久性有機(jī)污染物如PAHs、PCBs等和揮發(fā)性有機(jī)污染物如石油烴、溶劑、助劑、苯系物、苯酚類(lèi)等的污染，主要分布在工業(yè)企業(yè)包括搬遷、遺棄的場(chǎng)地及其周邊土壤。3土壤污染現(xiàn)狀與特點(diǎn)礦區(qū)土壤礦產(chǎn)資源的開(kāi)采、冶煉和加工呵斥的土地破壞和土壤污染相當(dāng)嚴(yán)重。據(jù)估

2、計(jì)，我國(guó)受石油污染的土壤面積達(dá)500萬(wàn)公頃，受工業(yè)廢渣污染的農(nóng)田已超越10萬(wàn)公頃，累計(jì)工礦破壞土地約400萬(wàn)公頃，其中受采礦污染的土壤面積至少有200萬(wàn)公頃。 4土壤污染現(xiàn)狀與特點(diǎn)污染的特點(diǎn)具有隱蔽性和滯后性 累積性 不可逆轉(zhuǎn)性 難治理性污染的總體情況污染的面積在添加污染物種類(lèi)在添加污染的類(lèi)型在添加污染物的含量在添加5土壤污染物來(lái)源對(duì)土壤產(chǎn)生不良影響的重要污染物有重金屬、POPs、農(nóng)藥、石油、放射性物質(zhì)、病原微生物等。土壤污染物主要來(lái)自污染的大氣沉降，污水灌溉，工業(yè)廢渣和城市渣滓，以及農(nóng)藥施用等。61.污水灌溉廢水中含有鉻、鉛、砷、揮發(fā)酚、氰化物、石油類(lèi)、氨氮等有毒有害物質(zhì)2.大氣污染工業(yè)活動(dòng)

3、排放的廢氣和顆粒物經(jīng)過(guò)干、濕沉降的方式對(duì)土壤呵斥嚴(yán)重污染7 3.農(nóng)藥 化肥的施用84.固體廢物工業(yè)固廢和城市渣滓9 土壤是自然環(huán)境要素的重要組成之一，它是處在巖石圈最外面的一層疏松的部分，具有支持植物和微生物生長(zhǎng)繁衍的才干，被稱(chēng)為土壤圈。 土壤圈處于大氣圈、巖石圈、水圈和生物圈之間的過(guò)渡地帶，是聯(lián)絡(luò)有機(jī)界和無(wú)機(jī)界的中心環(huán)節(jié)。 土壤是由固體、液體和氣體三相共同組成的多相體系。土壤由固相礦物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)、液相水分、溶液和氣相空氣等三相物質(zhì)四種成分組成。按分量計(jì)，礦物質(zhì)可占固相部分的95%以上，有機(jī)質(zhì)約占5%左右。按容積，土壤液相、氣相容積共占三相組成的50%，礦物質(zhì)約占38%，有機(jī)質(zhì)約占12%。土壤

4、的組成：固體部分50% 孔隙部分 1無(wú)機(jī)體45%，即礦物質(zhì)最多2有機(jī)體5%有機(jī)質(zhì)，土壤生物最少 3液體水分25% 孔隙部分 4氣體空氣25%從化學(xué)元素看常量元素：C、H、O、Si、N、P、K、S、Al、Fe、Ca、Mg 12種微量元素：B、Cl、Cu、Mn、Mo、Na、V、Zn 8種土壤的組成：15土 粒毛管上升水示意圖地下水位毛細(xì)管水Company Logo2.土壤的物理性質(zhì)土壤剖面： 從地面垂直向下的土壤縱斷面。16Company Logo 土壤具有兩個(gè)重要的功能一是土壤作為一項(xiàng)極其珍貴的自然資源，是農(nóng)業(yè)消費(fèi)的根底，二是土壤對(duì)于外界進(jìn)入的物質(zhì)具有同化和代謝才干。 由于土壤具有這種功能，所以

5、人們肆意開(kāi)發(fā)土壤資源，同時(shí)將土地看作人類(lèi)廢物的渣滓場(chǎng)，而忽略了對(duì)土地資源的維護(hù)。 一、土壤污染的定義 一土壤背景值 土壤背景值是指未受或少受人類(lèi)活動(dòng)，特別是人為污染影響的土壤環(huán)境本身的化學(xué)元素組成及其含量。 研討土壤背景值具有重要的實(shí)際意義: 由于污染物進(jìn)入土壤環(huán)境之后的組成、數(shù)量、形狀和分布變化，都需求與環(huán)境值比較才干加以分析和判別，所以土壤背景值是土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)，特別是土壤污染綜合評(píng)價(jià)的根本根據(jù)；是研討和確定土壤環(huán)境容量，制定土壤環(huán)境規(guī)范的根本數(shù)據(jù)；也是研討污染元素和化合物在土壤環(huán)境中的化學(xué)行為的根據(jù)。 一、土壤污染的定義 二土壤環(huán)境容量 土壤環(huán)境容量是針對(duì)土壤中的有害物質(zhì)而言的。它是指

6、在人類(lèi)生存和自然生態(tài)不致受害的前提下，土壤環(huán)境單元所允許承納的污染物質(zhì)的最大數(shù)量或負(fù)荷量。 簡(jiǎn)而言之，土壤環(huán)境容量實(shí)踐上是土壤污染起始值和最大負(fù)荷值之間的差值。二土壤環(huán)境容量土壤環(huán)境容量可以在土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)，制定污水灌溉水質(zhì)規(guī)范、污泥施用規(guī)范、微量元素累積施用量等方面發(fā)揚(yáng)作用。 土壤污染是指參與土壤的污染物超越土壤的自?xún)舨鸥?，或污染物在土壤中積累量超越土壤基準(zhǔn)量，而給生態(tài)系統(tǒng)乃至人類(lèi)呵斥危害的景象。 土壤環(huán)境中污染物的輸入、積累和土壤環(huán)境的自?xún)糇饔檬莾蓚€(gè)相反而又同時(shí)進(jìn)展的對(duì)立、一致的過(guò)程，在正常情況下，兩者處于一定的動(dòng)態(tài)平衡。三土壤污染的定義 一、土壤污染的定義 三土壤污染的定義 從土壤污染

7、概念來(lái)看，判別土壤發(fā)生污染的目的：一是土壤自?xún)舨鸥桑莿?dòng)植物直接、間接吸收而受害的臨界濃度。污染斷定：從土壤污染的概念來(lái)看，判別土壤能否發(fā)生污染有兩個(gè)目的：一是土壤背景值或本底值：土壤中某元素的平均含量超越背景值，即發(fā)生了土壤污染。二是生物目的，土壤中某有害元素或污染物含量較高時(shí)，被植物吸收的量也相應(yīng)添加，可引起植物的一系列反響，土壤微生物區(qū)系會(huì)發(fā)生變化，受污染的植物被人們食用后會(huì)對(duì)人體安康產(chǎn)生不良影響，上述植物、微生物及人體遭到的危害程度等均可作為度量污染的生物目的。按土壤自?xún)糇饔脵C(jī)理的不同，可分為:物理凈化作用如農(nóng)藥的揮發(fā)分散物理化學(xué)凈化作用如離子交換吸附化學(xué)凈化作用如酸的中和生物凈化作

8、用如有機(jī)物的生物降解26土壤的自?xún)舨鸥?. 物理凈化作用土壤是一個(gè)多相的疏松多孔體，猶如天然的大過(guò)濾器，固相中的膠態(tài)物質(zhì)土壤膠體又具有很強(qiáng)的外表吸附才干，因此，進(jìn)入土壤中的難溶性固體污染物可被土壤機(jī)械阻留，而可溶性污染物又可被土壤水分稀釋從而使得毒性減小，或被土壤固相外表吸附指物理吸附，也能夠隨水遷移至地表水或地下水層；某些污染物可揮發(fā)或轉(zhuǎn)化成氣態(tài)物質(zhì)在土壤孔隙中遷移、分散，有時(shí)甚至遷移入大氣。這些凈化作用都是物理過(guò)程。272. 物理化學(xué)凈化作用指污染物的陽(yáng)、陰離子與土壤膠體上原來(lái)吸附的陽(yáng)、陰離子之間的離子交換吸附作用。污染物的陽(yáng)、陰離子被交換吸附到土壤膠體上，降低了土壤溶液中這些離子的濃度，

9、并相對(duì)減輕了有害離子對(duì)植物生長(zhǎng)的不利影響。普通土壤中帶負(fù)電荷的膠體較多，因此，普通土壤對(duì)陽(yáng)離子或帶正電荷的污染物的凈化才干較強(qiáng)。283. 化學(xué)凈化作用凝聚與沉淀反響、氧化復(fù)原反響、配合螯合反響、酸堿中和反響、置換反響、水解、分解和化合反響，或者由太陽(yáng)輻射能和紫外線(xiàn)等能流引起的光化學(xué)降解作用等。經(jīng)過(guò)這些化學(xué)反響，污染物或者轉(zhuǎn)化成難溶性、難解離性物質(zhì)而危害程度和毒性減小，或者分解為無(wú)毒物或營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，這些凈化作用統(tǒng)稱(chēng)為化學(xué)凈化作用。294. 生物凈化作用土壤中存在著大量依托有機(jī)物生活的微生物，如細(xì)菌、真菌、放線(xiàn)菌等，它們有氧化分解有機(jī)物的宏大才干。當(dāng)進(jìn)入土體后，污染物在這些微生物體內(nèi)酶或分泌酶的催化

10、作用下，會(huì)發(fā)生各種各樣的分解反響，這些反響統(tǒng)稱(chēng)為生物降解作用，這是土壤環(huán)境自?xún)糇饔弥凶钪匾膬艋緩街弧?0一土壤環(huán)境污染物土壤環(huán)境污染物：把輸入到土壤環(huán)境中的足以影響土壤環(huán)境正常功能，降低作物產(chǎn)量和生物學(xué)質(zhì)量，有害于人體安康的物質(zhì)，統(tǒng)稱(chēng)為土壤環(huán)境污染物質(zhì)。根據(jù)污染物的性質(zhì)，把土壤環(huán)境污染物質(zhì)大致分為無(wú)機(jī)污染物和有機(jī)污染物兩大類(lèi)。31無(wú)機(jī)污染物無(wú)機(jī)污染物主要有重金屬和放射性核素物質(zhì)，以及有害的氧化物、酸、堿、鹽、氟等。重金屬和放射性物質(zhì)污染最難徹底去除，對(duì)人體最具潛在危害性。重金屬：重金屬指比艱苦于5.0 g/cm3的金屬元素。普通指汞、鎘、鉛、鉻、鋅、銅、鈷、鎳、錫、鋇、銻等，從毒性角度通

11、常把砷、鈹、鋰、硒等也包括在內(nèi)。目前最受關(guān)注的5種重金屬元素是汞、砷、鎘、鉛、鉻。32有機(jī)污染物有機(jī)污染物主要有人工合成的有機(jī)農(nóng)藥、酚類(lèi)物質(zhì)、氰化物、石油、稠環(huán)芳烴、洗滌劑，以及有害微生物、高濃度耗氧有機(jī)物等；有機(jī)氯農(nóng)藥、有機(jī)汞制劑、稠環(huán)芳烴等是性質(zhì)穩(wěn)定不易分解的有機(jī)物，在土壤環(huán)境中易積累并呵斥污染危害。33二土壤環(huán)境污染源根據(jù)污染物的來(lái)源不同，污染源大致分為：工業(yè)污染源：指工礦企業(yè)排放的廢水、廢氣、固體廢物工業(yè)“三廢。普通直接由工業(yè)“三廢引起的土壤污染屬點(diǎn)源污染。而引起的大面積土壤污染往往是間接的、復(fù)雜的，并需經(jīng)長(zhǎng)期作用使污染物在土壤環(huán)境中積累才干呵斥。如將固體廢物、污泥等作為肥料施入農(nóng)田，

12、或由于大氣、水體污染所引起的土壤環(huán)境二次污染等會(huì)使大面積土壤污染。農(nóng)業(yè)污染源：主要指由于農(nóng)業(yè)消費(fèi)本身的需求而人工施入土壤的化學(xué)農(nóng)藥、化肥，以及殘留于土壤中的農(nóng)用地膜等。生物污染源：指含有致病的各種病原微生物和寄生蟲(chóng)的生活污水、醫(yī)院污水、渣滓以及被病原菌污染的其他水體等。34 二、土壤污染的類(lèi)型和來(lái)源 一土壤污染物的分類(lèi) 1.化學(xué)污染物 2.物理污染物 3.生物污染物 4.放射性污染物 二、土壤污染的類(lèi)型和來(lái)源 二污染物的來(lái)源 1.污水灌溉 2.酸雨和降塵 3.化肥農(nóng)藥 4.固體廢物 5.汽車(chē)尾氣三、土壤污染的特點(diǎn) 土壤污染的特點(diǎn)主要有四個(gè)： 首先，是具有隱蔽性和滯后性。 其次，是具土壤污染有累

13、積性和地域性。 第三，是土壤污染具有不可逆性。 第四，是土壤污染治理的困難性。 四、土壤污染的危害 土壤是各種污染物最終的“宿營(yíng)地，土壤經(jīng)過(guò)對(duì)污染物的吸附、固定構(gòu)成了對(duì)污染物的富集作用。世界上90的污染物最終滯留在土壤內(nèi)。 四、土壤污染的危害 植物從土壤中選擇吸收必需的營(yíng)養(yǎng)物，同時(shí)也被動(dòng)地、甚至被迫地吸收土壤釋放出來(lái)的有害物質(zhì)。土壤污染主要是經(jīng)過(guò)它的產(chǎn)品植物表現(xiàn)其危害。 四、土壤污染的危害 土壤污染的危害主要有以下： 1.土壤污染導(dǎo)致食物質(zhì)量不斷下降 2.土壤污染危害人體安康 3.土壤污染導(dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失 4.土壤污染導(dǎo)致其他環(huán)境問(wèn)題 土壤污染及其治理 第二節(jié) 土壤污染及治理第二節(jié) 土壤污染

14、及治理 一、我國(guó)土壤污染現(xiàn)狀 1.土壤重金屬污染 污水灌溉是我國(guó)土壤重金屬污染的主因。據(jù)我國(guó)農(nóng)業(yè)部進(jìn)展的全國(guó)污灌區(qū)調(diào)查，在約140萬(wàn)hm2的污水灌區(qū)中，蒙受重金屬污染的土地面積占污水灌區(qū)面積的64.8%，其中輕度污染的占46.7%，中度污染的占9.7%，嚴(yán)重污染的占8.4%。第二節(jié) 土壤污染及治理 一、我國(guó)土壤污染現(xiàn)狀 2.土壤有機(jī)污染 六六六和DDT作為高殘留率農(nóng)藥于1983年已停頓消費(fèi)，隨著時(shí)間的推移，土壤中已幾乎檢測(cè)不到這兩種劇毒農(nóng)藥的殘留，但在魚(yú)類(lèi)身上檢測(cè)出的含量卻比土壤中高出了近100倍，而到了夜鷺、白鷺的鳥(niǎo)卵中，這個(gè)含量被放大了100200倍。 第二節(jié) 土壤污染及治理 一、我國(guó)土壤

15、污染現(xiàn)狀 3.土壤的放射性污染 隨著核技術(shù)在工農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、地質(zhì)、科研等各領(lǐng)域的廣泛運(yùn)用，越來(lái)越多的放射性污染物進(jìn)入到土壤中，這些放射性污染物除可直接危害人體外，還可以經(jīng)過(guò)生物鏈和食物鏈進(jìn)入人體，在人體內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)照射，損傷人體組織細(xì)胞，引起腫瘤、白血病和遺傳妨礙等疾病。第二節(jié) 土壤污染及治理 一、我國(guó)土壤污染現(xiàn)狀 4.汽車(chē)尾氣對(duì)土壤的污染 汽車(chē)尾氣中的含鉛物質(zhì)對(duì)土壤的污染逐漸加重，在道路兩側(cè)尤為嚴(yán)重。 鉛污染主要集中在表層30厘米的土壤，而這一深度往往正是農(nóng)作物根系生長(zhǎng)的深度，這直接導(dǎo)致蔬菜等農(nóng)作物中鉛含量嚴(yán)重超標(biāo)。 第二節(jié) 土壤污染及治理 二、土壤污染治理 第二節(jié) 土壤污染及治理 二、土壤污染治

16、理 二土壤污染治理措施 1.科學(xué)地進(jìn)展污水灌溉 2.合理運(yùn)用農(nóng)藥，注重開(kāi)發(fā)高效低毒低殘留農(nóng)藥 3.合理施用化肥，增施有機(jī)肥 4.施用化學(xué)改良劑第二節(jié) 土壤污染及治理 二、土壤污染治理 三土壤修復(fù)技術(shù) 20世紀(jì)70年代后期，以土壤環(huán)境化學(xué)為根底的土壤治理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。這項(xiàng)技術(shù)不僅對(duì)土壤污染進(jìn)展治理使其不危及人類(lèi)安康，更著力于恢復(fù)土壤的功能，因此名為土壤修復(fù)技術(shù)。第二節(jié) 土壤污染及治理 三土壤修復(fù)技術(shù) 土壤修復(fù)利用物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)、生物、信息 和管理等科學(xué)技術(shù)原理和方法，主要研討土壤污染 監(jiān)測(cè)與診斷，污染土壤中污染物時(shí)空分布、環(huán)境行 為及形狀效應(yīng)；研討污染土壤生態(tài)安康風(fēng)險(xiǎn)和環(huán)境 質(zhì)量目的；研討污染

17、物包容、遏制、消減，凈化方 法及其過(guò)程和機(jī)理；研討土壤修復(fù)的平安性、穩(wěn)定 性及規(guī)范；研討修復(fù)后提供污染土壤及其修復(fù)過(guò)程 的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法和規(guī)范，創(chuàng)建土壤污染控制和修復(fù) 實(shí)際、方法和技術(shù)及其工程運(yùn)用于管理開(kāi)發(fā)，為土 壤資源可繼續(xù)利用、農(nóng)產(chǎn)品平安、環(huán)境維護(hù)、人類(lèi) 安康保證提供實(shí)際、方法、技術(shù)及工程示范。第二節(jié) 土壤污染及治理 三土壤修復(fù)技術(shù) 土壤污染修復(fù)包括物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)和生物修復(fù)。 從污染土壤的類(lèi)型和優(yōu)先修復(fù)的目的污染物上，重金屬污染土壤修復(fù)和有機(jī)污染土壤修復(fù)是研討重點(diǎn)。51植物修復(fù)技術(shù) 植物修復(fù)技術(shù)是指直接利用各種活體植物，經(jīng)過(guò)提取、降解和固定等過(guò)程去除環(huán)境中的污染物，或者消除污染物的毒性，

18、土壤的原位處置。52植物修復(fù)去除污染物的方式植物提取：植物直接吸收污染物并在體內(nèi)蓄積，植物收獲后才進(jìn)展除處置植物降解：植物本身及其相關(guān)微生物和各種酶系將有機(jī)污染物降解為小分子的二氧化碳和水，或者轉(zhuǎn)化為無(wú)毒的中間產(chǎn)物。植物穩(wěn)定：植物在與土壤的共同作用下，將污染物固定并降低其生物活性，以減少其對(duì)生物與環(huán)境的危害。植物揮發(fā)：植物揮發(fā)時(shí)與植物吸收相連的，它是利用植物的吸收、積累、揮發(fā)而減少土壤的揮發(fā)性的污染物53二、植物修復(fù)金屬污染的方式1植物固定指利用植物和其他一些添加物使環(huán)境中的金屬流動(dòng)性降低，生物可利用性下降，降低金屬對(duì)生物的毒性。該法只是暫時(shí)將金屬固定，并沒(méi)有徹底去除環(huán)境中的金屬。2植物揮發(fā)指

19、植物將污染物吸收到體內(nèi)后又將其轉(zhuǎn)化為氣態(tài)物質(zhì)，釋放到大氣中。該法只適用于揮發(fā)性污染物。3植物吸收指利用能耐受并可過(guò)量積累金屬的植物吸收環(huán)境中的金屬離子，將它們保送并儲(chǔ)存在植物體的地上部分。需求選擇能耐受并可過(guò)量積累金屬的植物種類(lèi)。Company Logo54Company Logo55三、植物修復(fù)污染物的機(jī)理和過(guò)程植物對(duì)有機(jī)污染物的直接吸收作用植物釋放分泌物和酶強(qiáng)化根區(qū)的礦化作用Company Logo56蜈蚣草Company Logo57超積累植物重金屬超量，是指可以超量吸收和積累重金屬的植物，超積累植物體內(nèi)的重金屬含量要到達(dá)普通植物的100倍以上 Company Logo58蜈蚣草Comp

20、any Logo59蜈蚣草Company Logo60蜈蚣草Company Logo61商陸Company Logo62商陸Company Logo63商陸Company Logo64東南景天廣西農(nóng)民經(jīng)過(guò)種植東南景天來(lái)治理遭重金屬污染的土壤Company Logo65東南景天Company Logo66東南景天Company Logo67Company Logo68東南景天Company Logo69華南植物園發(fā)現(xiàn)利用高生物量牧草籽粒莧修復(fù)鎘污染農(nóng)田效果顯著Company Logo70華南植物園發(fā)現(xiàn)利用高生物量牧草籽粒莧修復(fù)鎘污染農(nóng)田效果顯著Company Logo71Company Logo

21、72Company Logo73龍葵Company Logo74龍葵Company Logo75植物修復(fù)總結(jié)優(yōu)點(diǎn) 與傳統(tǒng)的修復(fù)技術(shù)相比, 植物修復(fù)是一種容易接受、本錢(qián)低、技術(shù)要求低的修復(fù)方法, 它可運(yùn)用于空氣、地表水、地下水、土壤中污染物的修復(fù)。植物修復(fù)技術(shù)可去除的污染物包括無(wú)機(jī)污染物如氮、磷、重金屬等;有機(jī)污染物如農(nóng)藥、炸藥、有機(jī)氯化物、殺蟲(chóng)劑、除草劑等。Company Logo76植物修復(fù)總結(jié)缺陷 要求植株具有高的生物量；對(duì)污染物的耐受性要高; 受植物根系分布的限制; 受氣候、土質(zhì)等的影響; 去除污染物所需的時(shí)間長(zhǎng); 轉(zhuǎn)基因技術(shù)的運(yùn)用能夠會(huì)呵斥潛在的環(huán)境污染等等。但隨著各方面研討和實(shí)際的深

22、化, 它必將得到廣泛推行與運(yùn)用, 并為環(huán)境維護(hù)和治理任務(wù)帶來(lái)新的前景與希望。 Company Logo77第三節(jié) 化學(xué)氧化技術(shù) 化學(xué)氧化修復(fù)技術(shù)是利用氧化劑的氧化性能，使污染物氧化分解，轉(zhuǎn)變成為無(wú)毒或者毒性較小的物質(zhì)，從而消除土壤和水環(huán)境中的污染。 常用氧化劑：高錳酸鉀、臭氧、過(guò)氧化氫、Fenton試劑Company Logo78二、高錳酸鉀氧化技術(shù)Company Logo79三、臭氧氧化技術(shù) 臭氧氧化有機(jī)污染物的機(jī)理： 臭氧分子的直接氧化反響 1、翻開(kāi)雙鍵發(fā)生加成反響 2、親電反響 3、親核反響自在基反響：臭氧在堿性環(huán)境中，產(chǎn)生活潑的自在基， 與污染物發(fā)生反響 Company Logo80四、過(guò)氧化氫及Fenton氧化技術(shù)過(guò)氧化氫：綠色氧化劑，其分