07農資-土壤污染治理復習資料LtD緒論及第二章土壤污染：1.土壤污染：是指污染物通過各種途徑進入土壤，其數量和速度超過了土壤的容納和凈化能力，而使土壤的性質、組成、和性狀等發生改變，破壞土壤的自然生態平衡并導致土壤的自然功能失調，行政惡化的現象。2.土壤污染物主要分成四大類：一是有害重金屬鎘、鉛、汞、砷、銅、鋅和酸雨等無機類污染物;二是農藥，多氯聯苯類，多環芳烴類等持久性毒物及化肥，抗生素等有機污染物；三是有放射性的污染物；四是病原菌污染物。3.污染污染危害的特點:一是隱蔽性和潛伏性；二是不可逆性和長期性；三是后果的嚴重性。4.土壤環境污染：當土壤環境中所含的污染物的數量超過土壤自凈能力或當污染物在土壤環境中的積累量超過土壤基準或土壤環境標準時，即為土壤環境污染。5.土壤背景值：是指未受或者少受到人類活動影響的土壤環境本身的化學元素的組成及其含量。成土母質是決定土壤元素含量最基本的最主要的因素，土壤類型、氣候、地形、植被等也是重要因素。6.土壤自凈作用：是指在自然因素作用下，通過土壤布。大氣污染型：特點是以大氣污染源為中心呈橢圓狀或條帶狀分布，長軸沿主風向伸長，其污染面積和擴散距離取決于污染物的性質、排放量已經排放方式。固體廢棄物污染型：指被丟棄的固體狀物質和泥狀物質，包括工礦廢渣、污泥和城市垃圾等。特點是造成土壤環境的重金屬污染，以及油類，病原菌和某些有毒有害有機物的污染。農業污染型：指由于農業生產的需要不斷使用化肥、農藥、城市垃圾堆肥、廄肥污泥等引起的土壤環境污染。綜合污染型：綜合以上四點。第三章無機污染物對土壤的污染：1.土壤重金屬污染：在環境污染方面所說的重金屬是指：汞、鎘、鉻、鉛和各類金屬等生物毒性顯著的元素。汞毒性最大、鎘次之，俗稱“五毒”元素。來源:金屬礦山的開采、金屬冶煉廠、金屬加工和金屬化工物制造，大量施用金屬的企業和部門，汽車尾氣排放的鉛，肥料和農藥帶入的砷、鉛、錫等。2.重金屬污染物的特點：一是形體多變；二是重金屬容易在生物體內積累；三是重金屬不能被降解而消除。重金屬形態：⑴水溶態⑵交換態或吸附交換態⑶碳酸鹽結合態⑷鐵錳結合態氧化物形態：⑸有機結合態⑹殘留態水溶態、殘留態和交換態重金屬的遷移轉化能力最高，其活性、毒性和對植物的有效性也最大，殘留態最小，其他態介于其間。3.重金屬遷移轉化過程：重金屬在土壤中的物理、物理化學、化學和生物過程是影響其遷移轉化的主要因素。物理遷移指土壤溶液的重金屬離子或絡合離子吸附于土壤污染物顆粒表面進行水遷移的過程。包括隨土壤固體顆粒受風力作用進行機械搬運的風力遷移作用。包括：吸附和解析作用或吸附交換作用，也包括專性吸附作用?；瘜W過程指重金屬在土壤中的氧化、還原、中和、沉淀反應等。生物過程包括：動植物和微生物對土壤重金屬的吸附及轉化。沉淀于溶解過程—吸附與解吸過程—絡合與解離過程—氧化還原過程—淋失過程—揮發過程—植物吸收4.影響土壤吸附的因素：土壤膠體的種類、形態、PH、重金屬離子的親和力大小等。5.F元素污染：含量地殼0.078%，我國F背景值：191-1012mg/kg,平均含量：453mg/kg，世界背景值：200mg/kg。西北部>東南沿海。缺乏位于華南沿海的鐵鋁土區，黑龍江東部。土壤F的來源：①巖石風化：是主要來源（酸性巖＞中性巖、沉積巖＞基性、超基性巖）②大氣沉降：是重要來源（P肥、冶金、鋼鐵、玻璃、磚瓦生產企業）③P肥施用：影響很大（P肥和含F農藥的使用，P灰肥含F3-4%）④火山噴發土壤F的形態：①水溶態（F-,HF2-,H3F4-,ALF63-,FEF63-）②吸附態（F-易被吸附，高度發育的土壤，吸附態F占較大比重）③分子態④固體F化物影響土壤F有效性的因素：①PH（6.5-7.5時，土壤F有效性低，在堿性土壤中F有效性較高，易造成危害）②土壤Al、P含量（Al、P可以促進F的溶解，造成作物Al、P與F的雙重危害，作物的F含量和Al含量呈正相關）③土壤含鹽量（作物F含量和Al、Na含量呈正相關，與Ca2+呈負相關）④土壤顆粒與有機質含量（富含顆粒和腐殖質的土壤對F的吸附作用較強）土壤F的生物效應：F是人體必需的元素，當攝入超過4mg/d，就會造成中毒。F過量會使得植物：產量降低、分蘗少、成穗率低、光合組織受損傷。6.硒元素污染：含量地殼0.05-0.09%，硒背景值：0.1-2mg/kg。土壤硒的來源：①巖石礦物風化：是主要來源②工業污染：是重要來源③大氣沉降（大氣硒大多來自燃煤工業，其次是玻璃和冶煉工業）④火山噴發（影響很大，有點火山巖含硒量達90%）土壤硒的形態：①元素態Se（含量極低，不溶，植物吸收困難，可能氧化成硒酸鹽或亞硒酸鹽，它們也可以還原成元素態Se）②Se化物（干旱或者半干旱土壤較普遍，堿金屬Se化物可溶于水，重金屬的Se化物不溶于水，植物難以吸收）③硒酸鹽（可溶于水，可被植物吸收，干旱通氣條件下土壤水溶性Se多為硒酸鹽，中酸性土壤中硒酸鹽較少）④亞硒酸鹽（是土壤Se主要形態，約占40%以上，易溶于水，是植物吸收無機Se的主要形態）⑤有機態Se化物⑥揮發態Se化物影響土壤硒有效性的因素：①PH（酸性到中性，土壤Se有效性減低，隨PH升高而Se有效性升高）②土壤質地和粘土礦物，沙質土壤Se有效性高于粘土土壤（吸附Se的能力：氧化鐵＞高嶺石＞蛭石＞蒙脫石）③氧化還原狀態（氧化條件下元素Se化物可被氧化成SeO32-,SeO42-,有效性提高。還原狀態下，元素Se會被還原）④機質含量（機質含量升高而Se有效性升高）⑤離子交互作用，植物體內Se與S存在競爭作用，土壤中Se和P競爭相同吸附位點。土壤硒的生物效應：Se是人體必需的元素，當攝入過量就會造成中毒。Se低地區如我國東北到西南的低Se土壤，廣泛發生克山病。Se不是植物必須元素。7.硼元素污染：地殼含量10mg/kg，我國土壤背景值9.9-151.3mg/kg，缺硼土壤主要在東部地區。土壤硼的來源：①母質母巖：主要來源（巖性巖＜酸性巖）海相沉積物P含量較多②化肥：P肥含量較多③污泥（B酸和過B酸廣泛采用于各種洗滌劑，最終污染進入污泥）④煤類農用（土壤B的又一大來源，煤含有B，一般5mg/kg）土壤硼的形態：①水溶性B②有機態B（與有機質結合成的B，有機質上升，有機態B也上升）③吸附態B④礦物態B（存在礦物晶格的B）影響土壤硼有效性的因素：①PH（土壤中的B的供給與PH呈負相關）②巖石母質（土壤中B的含量取決于母質）③粘土礦物和土壤質地（Fe、Al氧化物吸附能力強，伊利石＞蒙脫石＞高嶺石）④Fe、Al氧化物土壤硼的生物效應：過量B使植物受害。8.汞元素污染：土壤Hg正常含量＜0.10mg/kg，我國Hg土壤背景值：0.040mg/kg。東南＞＞東北＞西、西北部，有機質高Hg含量高。土壤汞的來源：①含Hg巖石、礦物風化②火山噴發，噴泉，地熱流③大氣Hg的輸入④采礦和冶煉⑤人為活動土壤汞的形態：①金屬Hg（活潑可揮發）②無機化合態汞③有機化合態汞：有機汞，甲基汞，乙基汞等（甲基汞占總汞的0.04-2.19%，有機結合態汞：與土壤腐殖質結合的Hg，植物能吸收有機汞，但有機結合汞難吸收）影響土壤汞有效性的因素：①PH（是最重要因素，PH上升，土壤對Hg吸附能力上升）②土壤有機質（對Hg的吸收有促進作用）③土壤質地（粘土土壤對Hg的吸收能力較強）④Cl-（對Hg有很強的親和力，可形成溶解性較高的絡合物）⑤粘土礦物（不同粘土礦物有不同的影響）土壤汞的轉換：①當土壤處于還原狀態時，二價汞轉變為零價汞，可轉變成甲基汞或乙基汞，可形成難溶的HgS②當土壤處于氧化狀態：汞以穩定形式存在，汞有效性降低。土壤汞的生物效應：①植物對Hg的吸收，土壤供的生物有效性很低，在根系積累較多②Hg對植物的毒害，植物Hg毒害癥狀：矮化，根系發育不良。9.鎘元素污染：地殼含量0.15-0.20mg/kg（火成巖＜沉積巖）土壤鎘的來源：①母質母巖：自然土壤鎘的主要來源②采礦冶煉（最嚴重的土壤鎘的污染源）③P肥施用（與施用量正相關）④大氣沉降（與沉降正相關）⑤火山噴發（導致土壤背景值高）土壤鎘的形態：①水溶態②交換態③有機結合態④鐵錳氧化物結合態⑤殘渣態⑥碳酸鹽態影響土壤鎘在剖面的移動：土壤中的鎘的遷移性，中偏低，大部分留在表土，但有一定程度下移。影響土壤鎘有效性的因素：①PH影響土壤鎘有效性的重要因子（PH上升，鎘溶解度和有效性都降低）②氧化還原條件（在還原條件下，可能形成鎘的沉淀）③土壤質地（粘粒含量越高，有效鎘也越高）④有機質⑤可溶性鹽土壤鎘的生物效應：①低濃度刺激植物生長②高濃度使植物受害③谷類作物毒害癥狀類似于卻Fe④植物受到鎘毒害表現為枯斑，萎焉，葉子產生紅棕色⑤斑塊和莖成長受阻。10.鉛元素污染：地殼含量12.5mg/kg，P灰巖、煤、頁巖含量較高土壤鉛的來源：①大氣來源：汽車尾氣，冶煉廠鉛塵②污水灌溉（另一主要途徑）土壤鉛的形態：①水溶態②交換態③有機結合態④鐵錳氧化物結合態⑤殘渣態⑥碳酸鹽態形式存在。影響土壤鉛在剖面的移動：土壤中的鉛的移動性較弱，有機質含量高的土壤鉛大部分留在表土，較少向下下移。影響土壤鉛有效性的因素：①PH、Eh（PH、Eh上升，鉛水溶性降低）②有機質③粘土礦物（無定形氧化鐵＞赤鐵礦＞針鐵礦＞無定形氧化鋁＞蒙脫石＞高嶺石）④土壤質地（粘粒土壤鉛有效性低）土壤鉛的生物效應：低濃度的鉛可以刺激植物生長，高濃度毒害（葉片發黃）。11.砷元素污染：地殼含量1.5-2mg/kg，世界含量10mg/kg，我國土壤背景值9.6mg/kg。東部、東南部＜西部土壤砷的來源：①巖石風化，主要天然來源（沉積巖＞巖漿巖）②農藥使用（時農業土壤的重要來源）③火山噴發④采礦和冶煉⑤含As原料應用⑥煤的燃燒土壤砷的形態：①水溶態②離子吸附態③難溶態影響土壤砷在剖面的移動：隨著水分滲漏向下移動。影響土壤砷有效性的因素：①PH②氧化還原狀態（還原性土壤As有效性高于氧化狀態土壤）③氧化鐵含量（氧化鐵表層對As有良好的親和力）④有機質含量⑤機械結構12.鉻元素污染：世界含量70mg/kg，我國土壤背景值57.3mg/kg。土壤鉻的來源：①巖石風化，主要天然來源②工業污染源（造紙，肥料，紡織，制革業）土壤鉻的形態：①酸溶態②殘渣態③水溶態（很低）④交換態（很低）影響土壤鉻在剖面的移動：垂直分布不確定性。影響土壤鉻有效性的因素：①PH、Eh（相反關系）②有機物（相反關系）③陰離子競爭作用13.氰化物污染：主要來源工業企業排放的含氰廢水，氰化物包括無機和有機氰化物。無機氰化物可分為簡單和絡合氰化物，當環境呈酸性，且完全曝氣，則大部分氫氰酸呈氣態轉入大氣中。14.放射性物質污染：銫Sr在土壤中活動性很大，吸附和解吸都比較容易，它在土壤中的移動性主要是靠代換反應，Cs則集中于表層，移動性小，吸附非常牢固。。。15.稀土污染：土壤稀土離子的遷移是指離子在土壤和膠體體系中的動態擴散，它主要受到土壤中氧化還原電位，PH的影響，土壤中的稀土元素的形態：水溶態、交換態、碳酸鹽結合態、專性吸附態、有機結合態、殘渣態、重稀土的配合能力大于輕稀土因此易淋溶，則易遷移。第四章：有機污染物對土壤的污染1.有機污染物：是指造成環境污染和面對生態系統產生有害影響的有機化合物，可分為天然有機污染物和人工合成有機污染物。2.二次污染物：指進入環境的一次污染物受到環境因素影響發生物理，化學，反應或被生物體作用生成毒性比原來更強的污染物，對環境產生再次污染，危害人類健康和生態環境。3.土壤有機污染物的種類：有機物的行政從毒性可劃分為有毒和無毒兩種。有毒:苯及衍生物、多環芳烴和有機農藥。無毒：容易分解的有機物，如糖、蛋白質、脂肪等。4.持久性有機污染物（POPS）：指具有毒性、生物蓄積性、和半揮發性，在環境中持久存在，且能在大氣環境中長距離遷移并沉積回地球的偏遠的極地地區，對人類健康和環境造成嚴重危害的天然或人工合成的有機化學污染物質。5.POPS名單：分三大類，一是有機Cl農藥類（艾氏劑、氯丹、DDT、狄氏劑、異狄氏劑、六氯苯、滅蚊靈、毒殺芬、七氯）；二是工業化學品（六氯苯、多氯聯苯）；三是非故意生產的副產品（對氯聯苯并呋喃，二惡英）。6.有機污染物主要來源：工業污染源、交通運輸污染源、農業污染源、生活污染源等。7.根據污染源數量和面積以及影響范圍可劃分：面源污染和電源污染。8.根據污染污染來源：一級污染源和二級污染源9.有機污染物進入土壤后可能經歷一下幾個過程：①與土壤顆粒的西方-解吸②揮發和隨土壤顆粒進入大氣③滲濾至地下水或隨地表徑流遷移至地下水④通過食物鏈在生物體內富集或被降解⑤生物和非生物的降解環境行為：吸附、解吸、揮發、淋濾、降解殘留、生物富集等。主要影響因素：有機污染物的特性、環境特征、土壤特性。10.農藥分類：殺蟲劑、殺菌劑、除草劑、殺線蟲劑、殺軟體動物劑、殺鼠劑、植物生長調節劑。11.土壤中農藥的來源：①將農藥直接施入土壤或以拌種、浸種和毒谷等形式施入土壤②向作物噴灑農藥時，農藥直接落到地面上或者吸附在作物上，經風吹雨淋落入土壤③大氣中懸浮的農藥顆?；蛞詺鈶B形式存在，經雨水溶解和淋失，最后落到地面上。④死亡動植物殘體或者灌溉水將農藥帶入土壤。12.農藥在土壤環境中的降解：微生物降解，非生物降解13.農藥殘留的危害：①農藥對土壤微生物群落的影響②農藥對土壤硝化和氯化作用的影響③對土壤呼吸作用的影響④對農作物的影響（影響因素包括農藥種類、農藥用量、作物種類和土壤性質）14.氨化作用：指自然界存在有機氮化合物，經過各種微生物的分解作用，釋放出氨過程。硝化作用：指氨化作用所產生的氨及土壤中的氨態氮，在有氧的條件下，經過亞硝酸細菌和硝化細菌的作用，氧化成硝酸。15.多環芳烴的污染（PAHS）：也稱多核芳烴指兩個以上苯環以稠環形式相連的化合物。來源：木材燃燒、汽車尾氣、發電廠、焚化爐以及煤、石油、天然氣等化石燃料的燃燒及煙草和木炭烤肉等人為來源；自然來源，火山爆發，森林大火等。PAHS主要在表土富集，導致其消失的途徑：揮發作用，非生物降解作用和生物降解作用（主要作用），除了萘及其取代物之外多環芳烴的揮發作用很低。16.多氯聯苯的污染（PCBS）：是具有兩個相連苯環結構的含氯化合物。PCBS是一類持久性有機物，具有生物難降解性和親脂性，在食物網中呈現出很高的生物富集特性。土壤的PCBS主要來源顆粒降解物，少量來源于用污泥作肥料，填埋場的滲漏及在農藥配方中的多氯聯苯的使用。17.石油污染：石油是一類物質的總稱，是由上千種化學性質不同的物質組成的復雜混合物，主要是碳鏈長度不等的烴類物質，最少時只是一個C原子。石油中最常見的污染物為BTEX即苯、甲基苯、乙基苯和二甲苯。石油污染的降解：好氧降解，厭氧降解。18.原位生物修復：在污染的原地點進行，采用一定的工程設施，但不人為移動污染物。19.異位生物修復：移動污染物到鄰近地帶你或反應器內進行，采用工程措施，控制土壤或抽提地下水進行。20.植物修復：指利用植物對受污染的環境進行修復的技術。第五章：肥料對土壤環境的污染1.肥料：是直接或間接供給植物所需養分，改善土壤性狀，以提高植物產量和品質的物質。根據來源不同分為有機肥料和化學肥料。通常把含有較多有機質，來源于動植物有機體及畜禽糞便等廢棄物的肥料稱為有機化肥，大部分為農家就地取材自行積制的，它是我國有機肥的主體，也稱農家肥料。化學肥料多指以礦物、空氣、水為原料，經過化學和機械加工治成的肥料。2.我國化肥施用存在的問題：①盲目過量施肥，肥料利用率普遍低下②施肥結構不合理，養分施用不平衡③地區間施肥不平衡④有機物料收集利用率低下。3.肥料污染：重金屬污染：主要來自磷礦已經利用磷酸指成的一些復合肥料，制造磷肥的主要原料為磷灰石，車了富含P2O5外，還含有鉻、鎘、砷、氟等多種有毒的重金屬元素，用其生產磷肥后施用，將會污染土壤。由于鎘在土壤中移動性很小，不易淋濕，也不為生物所分解，易集中于施肥較多的耕作層，被作物吸收后易通過飲食進入并積累于人體，造成“痛痛病”骨質疏松。重金屬尤其是毒性較大的汞、鉻、鉛、鎘以及類金屬砷由于不能被土壤微生物所降解，不僅直接影響作物的生長發育，有時還會導致農產品污染。放射性污染：化肥中放射性物質主要存在于磷肥和鉀肥中，磷礦石常有鈾、釷和鐳等天然放射性元素，磷肥是土壤中這些天然放射性重金屬的污染源。我國浙江福建一帶的磷肥中放射性核素強度較高，放射性核素對人畜產生放射病，能至致畸、致突變、致癌。氟污染：氟酸磷肥中污染環境的主要元素之一，長期使用磷肥會導致土壤中含氟量的增高，從而使植物中的氟含量增高，輕著抑制植物生長發育，重則產生中毒現象。有毒有機化合物的污染：普遍認為有害的有機物有以下幾種：硫氰酸鹽、磺胺酸、縮二脲、三氯乙醛及多環芳烴。硫氰酸鹽產生于煤氣和煉焦的生產過程中，三氯乙醛是植物的生長紊亂劑，他能在土壤中存在較長時間，數月后才能完全降解。4.硝酸鹽污染過程：長期過量施用單一化肥使得土壤溶液中的NH4+和K+溶度過大，并和土壤膠體吸附的Ca2+,Mg2+等陽離子發生交換，使土壤膠體分散，土壤結構被破壞，導致土壤板結，化肥無法補償有機質缺乏，大量施用化肥，用地不養地，造成土壤有機質下降，土壤肥力下降，化肥影響土壤另一個突出問題是頻繁施用N肥直接影響土壤中NO3-N的含量水平，造成土壤硝酸鹽的污染。5.土壤酸化：是指土壤PH在原有的基礎上逐漸下降的現象，是土壤中的H+逐漸增加和交換性鹽逐漸減少的過程。6.交換性鹽減少的過程：長期大量施用單一品種化肥，特別是生理酸性肥料，會導致土壤酸。過磷酸鈣、硫酸鈣、氯化銨等都是生理酸性肥料。7.肥料對水體、大氣、和生物的影響：（1）對水體的影響①造成水體的富營養化：②硝酸鹽的地下水污染：氮肥的淋失量與土壤類型、土壤質地、氮肥品質、施肥時期都有密切的關系。（2）對大氣的影響：化肥過量施用對大氣的污染主要包括氮肥分解成氨氣以及微生物硝化和反硝化過程中生成的氮氧化物①氨的揮發：NH3的揮發損失與土壤酸堿性、施用方法、肥料種類及施用量相關，氨的揮發率大?。禾间@＞硫銨＞硝酸銨＞氯化銨＞尿素。土壤質地越粘重，對氨的吸附能力越強，揮發越少②氮氧化物的增加：土壤類型、土壤含水量、肥料品種絕對土壤釋放N2O均有影響，水稻田中的較高的N2O排放量，旱地作物則排放量較小③增加CH4的排放：施用有機肥料一方面為土壤產CH4菌提供了基質，另一方面是土壤的Eh下降，為產生CH4菌的生長條件創造了適宜的環境條件。（3）對生物的影響①對人類和動物的影響：在動物體內經微生物作用可被還原成有毒的亞硝酸鹽可引起缺血紅蛋白癥。②對作物產量品質的影響：蔬菜是喜硝作物，影響蔬菜硝酸鹽含量的因素很多，包括蔬菜的種類、品種、氮肥的種類、施用量、施肥時間等。8.肥料污染的控制措施與防治對策：①加強對肥料的監督管理，從肥料質量上遏制污染②經濟合理施肥，嚴防過量施肥③NPK肥配合施用④化肥與有機肥配合施用⑤推行施肥新技術，提高肥料利用率⑥優化肥料品種結構，研制新型無污染肥料，開發化肥新品種⑦加強水肥管理，實施挖水灌溉⑧培育高產高效低累積硝酸鹽的蔬菜品種⑨保護生態環境，防止水土流失第六章：固體廢棄物對土壤環境的污染1.固體廢棄物：指在生產建設生活和其他活動中產生，在一定時間和地點無法被利用而被丟棄的污染環境的固體、半固體廢棄物質，根據物質的形態可分為：固態、液態、氣態廢物三種。2.固體廢棄物特征：①成分的多樣性和復雜性②環境與資源的雙重性③有用和無用的大集合④生產性廢棄物逐漸減少，消費性廢棄物之間增加⑤彼此依賴，相互循環3.來源與分類：礦業廢物、工業廢物、城市垃圾、農業廢物、放射性廢物4.固廢物污染環境特點：①固廢是各種污染源的終態②在自然條件影響下，固廢中的一些有害成分會轉入大氣、水體和土壤，參與生態系統的物質循環，具有潛在的，長期的危害性。5.固廢物對環境影響：①侵占土地②污染土壤③污染大氣④污染水體（分直接和間接污染）⑤影響環境衛生⑥其他危害（因其具有毒性，易燃性，反應性，疾病傳染性等特點，若處理不當，將對人體健康造成危害）6.固體廢棄物的污染控制：①從污染源頭開始，改進和更新生產技術，盡量減少或不排放廢物②強化對危險廢物污染的控制③對一般性固體廢物應控制其生產量，發展物質循環利用工藝④健全環境保護法規、法律、加強宣傳力度，增強執法強度，提高全民的環境保護意識。7.污泥對土壤環境的污染：污泥是廢水處理過程中產生的沉淀物質以及從污水表面撇出浮沫的殘渣，是污水中的固體部分，在成分上是一種屆于有機物與無機物之間的半固體廢物。8.污泥的基本性質：①含水量大，養分含量高②污泥的CN比較為適宜，對消化有利③污泥具有燃燒價值④污泥重金屬積累嚴重⑤污泥生物污染性強。9.污泥處理目的：①減少水分，降低容積，便于后續處理、利用和運輸②使污泥衛生化、穩定化、減少對環境的污染和病菌的傳播③通過處理可改善污泥的成分和某些性質，以利于污泥資源化利用10.污泥處理方法：①土地利用②填埋③焚燒④投海（已禁止）11.污泥的利用：①土地利用，污泥中含大量的有機質和NPK養分及微量元素，是良好的土壤改良劑，能提供職位生長所需的營養元素，出沉淀物你含大量有機N,適合做底肥，消化污泥和生活污泥中的氨態氮、硝態氮較多，適于做追肥②回收能源，污泥的重要物質成分是有機質，其中有一部分能被微生物分解，另一部分燃燒具有熱值，可通過焚燒、制沼氣以及制成燃料等方法，回收污泥中的能量。③材料利用。污泥的材料利用主要是制造建筑材料，無需依賴土地作用起最終消納的載體。12.污泥利用對土壤性質的改善：（1）對土壤物理性質的改善①增加持水能力②改善供氧條件③減少風蝕④減少容量⑤抗壓（2）對土壤化學性質的影響：施用污泥最顯著的效果可能是土壤有機質和大量營養元素儲藏的提高，污泥中的有機物可增加土壤的陽離子交換容量，使交換性CaMgK增多，從而提高土壤的保肥能力，減少營養物質的滲漏。（3）對土壤生物活性的影響：由于污泥中富集了污水中大量的各類微生物群體，隨著污泥的土地施用，這些微生物進入土壤和土壤微生物互相補充，互相作用，提高了土壤微生物的活性，有利于土壤養分的轉化。13.污泥土地利用的風險：①重金屬（1使土壤重金屬含量增加，加重土壤重金屬污染2使重金屬的形態在土壤中更穩定3使重金屬向地下水和植物遷移）②N、P：污泥中含有大量NP營養元素如不能被植物及時吸收，會污染水體和地下水③鹽分：鹽分過高會破壞養分間的平衡，抑制植物對養分的吸收，對植物根系的傷害。④病原菌：未經處理的污泥中含有較多的病微生物和寄生蟲卵，會加速植物的病害傳播。⑤有機物污染物：某些工業廢水中可能含有聚氯二酚，多環芳烴等有毒有機質，可能產生危害。14.污泥施用對作物生長、產量和品質的影響：施用少量的污泥能顯著促進作物生長，明顯提高產量，改善農產品品質，隨著施用量的增加，農產品中的重金屬含量也明顯增加，植物可食部分積累的CuZn的含量也與污泥施用量呈正比。15.污泥土地施用的控制措施：①滅菌消毒，提高污泥施用的安全性②因土制宜，控制污泥用量③發展污泥安全施用技術16.畜禽糞便對土壤環境的污染：未處理的畜禽糞便及畜禽養殖場污水過量施入農田，可導致土壤空隙堵塞，使土壤透氣，透水性下降及極結，并可使作物徒長、倒伏、晚熟或不熟、造成減產，甚至大面積腐爛。17.畜禽糞便的資源化利用：①用作肥料②用作飼料③用作燃料④養蚯蚓和蛆第十章：污染土壤的修復技術1.污染土壤修復的目的：①降低土壤中的污染物的濃度、固定土壤污染物②將土壤污染物轉化為毒性較低或者無毒的物質，阻斷土壤污染物在生態系統中的轉移途徑，從而減小土壤污染物對環境，人體或其他生物的危害。2.污染土壤修復技術分類：按照土壤修復位置分:①原位修復技術：指對未挖掘的土壤進行治理的過程，對土壤沒什么擾動②異位修復技術:指對挖掘后的土壤進行處理的過程。異位修復技術可分:①原地處理：發生在原地的挖掘出的土壤進行處理的過程②將挖掘出的土壤運至另一地點進行處理的過程。不同修復技術優缺點：原地處理優點：對土壤結構和肥力的破壞小，需要進一步處理和棄置的殘余物少。缺點：對處理過程產生的廢氣和廢水的控制比較困難。異位處理優點：對處理過程的條件控制比較好，與污染物的接觸較好，容易控制處理過程產生的廢氣和廢物的排放。缺點：在處理之前要挖土和運輸，會影響處理過的土壤的再使用，費用一般較高。按照處理原理分類:①生物修復技術②化學修復技術③物理修復技術④固定化修復技術⑤熱處理修復技術。3.土壤蒸汽提取技術（SVE）：是一種通過布置在不飽和土壤層中的提取井，利用真空向土壤導入空氣，空氣流經土壤時，揮發性和半揮發性的有機物隨空氣進入真空井而排出土壤，土壤中的污染物濃度因而降低的技術。屬于原位處理技術，也可用于異位處理。適用范圍：揮發性有機物和一些半揮發性有機物污染土壤的修復，也可以促進原位生物修復的過程。優缺點：優:可操作性強，設備簡單，容易安裝，對處理地點的破壞小，處理時間較短，可以其他技術結合使用，可以處理固定建筑物下的污染土壤。缺:很難達到90%的以上的去除率；在低滲透土壤和有層理的土壤上有效性不確定；只能處理不飽和帶土壤，要處理飽和帶土壤和地下水還需要其他技術。取決因素：土壤滲透性和有機污染物的揮發性。①細質地土壤滲透性低，而粗質土壤滲透性高②裂隙多的土壤滲透性較高③有水平層理的土壤會使蒸汽側向流動，從而降低了蒸汽提取效率④土壤蒸汽提取技術一般不適合于地下水位高于0.9M的土壤⑤高的土壤含水量會降低土壤的滲透性，從而影響蒸汽提取技術的效果⑥不適合有機質含量高的土壤與其他技術結合使用：①與空氣注入技術的結合②與生物通氣技術的結合③與氣動壓裂技術的結合。4.固化/穩定化技術：通過物理或化學的作用以固定土壤污染物的一組技術。固化技術指向土壤添加黏結劑而引起石塊狀固體形成的過程。包囊技術：將低滲透性的物質包被在污染土壤外面，以減少污染物暴露于淋溶作用的表面，限制了污染物遷移到技術。穩定化技術：通過化學物質與污染物之間的化學反應使污染物轉化為不溶態度過程。黏結劑主要是：水泥，石灰，熱塑塑料，瀝青和多聚物，專利黏結劑。固化/穩定化技術分類：水泥和混合水泥固化/穩定化技術；石灰固化/穩定化技術；玻璃化固化/穩定化技術。適用范圍：可用于處理大量的無機污染物，部分有機污染物。優缺點：優：可同時處理被多種污染物污染的土壤，設備簡單，費用較低。缺：它不破壞減少土壤中的污染物，而僅是限制污染物對環境的有效性，隨時間的推移，被固定的污染可能重新釋放出來，對環境造成危害。5.玻璃化技術：指使用高溫熔融污染土壤使其形成玻璃體或固結成團的技術。玻璃化技術特點：①土壤熔融后，污染物被團結于穩定的玻璃體中②玻璃化作用對砷、鉛、硒、氯化物的固定效率比其他無機污染物低③玻璃化處理技術費用較高④玻璃化處理技術使得土壤徹底喪失生產力，一般用于污染特別嚴重的土壤。原位玻璃化：指將電流經電極直接通入無人土壤，使土壤產生1600-2000℃的高溫而熔融。影響因素：①易燃易爆物質②可燃有機物的含量③地下水位④含水量異位玻璃化：將污染土壤挖出，采用傳統的玻璃制造技術以熱解和氧化或融化污染物以形成不能被淋溶的熔融態物質。其他技術還有:高溫液體墻反應器，等離子弧玻璃化技術，氣旋爐技術。6.熱處理技術：利用高溫所產生的一些物理或化學作用，如揮發、燃燒、熱解將土壤中的有毒物質去除或破壞的過程，常用于處理有機污染的土壤，也適合于部分重金屬污染的土壤，低溫熱解吸技術：150-315℃，高溫熱解吸技術：315-540℃。影響因素：①土壤塑性：塑性強難處理，要添加松散土壤②顆粒組成③土壤含水量，與處理能力呈反比④有機質含量，污染物的解吸困難⑤PH高會腐蝕處理系統⑥土壤團聚性。熱解吸技術兩個過程：①污染物通過發揮作用從土壤轉移到蒸氣中②以濃縮污染物或高溫破壞污染物的方式處理第一階段產生的廢氣中的污染物。典型熱解包括：預處理、解吸、固相后處理、氣體后處理等過程預處理包括：過篩、脫水、中性化（降低待處理土壤的酸性、減少酸性廢氣的產生）、混合優缺點：優：設備簡單，處理速度比大多數其他速度快，成本較低，易于其他技術結合使用。適用范圍：揮發和半揮發有機污染物、鹵化或非鹵化有機污染物、多環芳烴、重金屬、氰化物、炸藥等。影響因素：土壤地質、顆粒組成、土壤含水量、有機質含量、PH值、土壤團聚性。（2）焚燒：在高溫條件下，通過熱氧化作用以破壞污染物的異位熱處理技術稱為焚燒技術。7.電動力學修復技術:向土壤施加直流電場，在電解、電遷移、擴散、電滲透、電泳等作用的共同作用下，使土壤溶液中的離子向電極附近富集從而被除去的技術。（1）電遷移：指離子和離子絡合物在外加直流電場的作用下向相反的電極移動。影響遷移速度的因素：土壤孔隙水流密度、顆粒大小、離子移動性、污染物濃度和總離子濃度。（2）電滲透：當施加一個直流電場于充滿液體的多孔介質時，液體就產生相對于靜止的帶電固體表面的移動。影響電滲透移動的因素：土壤水中離子和帶電顆粒的移動性和水化作用、離子濃度、介電常數和溫度。（3）電泳：指帶電粒子或膠體在電場的作用下的移動，結合在可移動粒子上的污染物也隨之而移動。（4）電解：在電極上發生水的水解作用。適用范圍：重金屬、放射性核素、有毒陰離子、氰化物、石油烴等，最適合的是金屬污染。優缺點：優：適用于任何地點，因為土壤處理僅發生在兩個電極之間；可以在不挖掘的條件下處理土壤；最適合于黏質土，因為黏質土帶用負的表面電荷，水力傳導率低；對飽和和不飽和的土壤都潛在有效；可以處理有機和無機污染物；可以從非均質的介質中去除污染物；費用效益之比較好。缺：污染物的溶解度高度依賴于土壤PH；要添加增強溶液；當高電壓使用到土壤時，由于溫度的升高，過程的效率降低；如果土壤含碳酸鹽、巖石、石礫時，去除效率會顯著降低。8客土修復法客土法：稀釋、覆土、換土換土是客土法中最好的方法也是各種修復措施中最徹底的方法之一，條件是具備清潔的土壤，污染土壤有處置場所。換土法實際上是污染的轉移。稀釋和覆土稀釋：將污染物含量低的清潔土壤混合于污染土壤以降低土壤污染物的含量（稀釋作用可降低污染物的濃度，因而可能降低作物對土壤污染物的吸收，減少土壤污染物通過農作物進入食物的風險）覆土：是容土的一種方式，在污染土壤上覆蓋一層清潔土壤，以避免土層總的污染物進入食物鏈優點：1.是技術性比較簡單，2.操作簡單缺點：1.不能去除土壤污染物，沒有徹底排除土壤污染物的潛在危害2.只能抑制土壤污染物對食物鏈的影響，并不能減少土壤對地下水等其他環境部分的影響二.化學修復技術1.土壤淋洗技術：指在淋洗劑的作用下，將土壤污染物顆粒去除的一種修復技術原位淋洗技術：指在田間直接將淋洗劑加入污染土壤，進過必要的混合，使土壤污染物溶解進入淋洗溶液，而后使淋洗溶液往下滲透成水平排出，最后將含有污染物的淋洗溶液收集，再處理過程。影響原位淋洗技術有效性的重要因素：土壤質地、陽離子交換量原位淋洗技術操作系統主要由：1.淋洗劑加入設備2.下層淋出液收集系統3.淋出液收集系統土壤淋洗液的加入方式：慢灌，噴灑，溝渠，井滲透等缺點：在收集土壤污染物的同時，也去除了部分土壤養分離子，還可能破壞土壤的結構，影響土壤微生物的活性，從而影響土壤整體的質量。如果操作不當還可能對地下水造成二次污染。異位淋洗技術：是指將污染土壤挖掘出來，用水或其它化學溶液進行清洗，使污染物從土壤中分解出來的一種化學處理技術。（適用于重金屬，放射性核素，有機污染物等）典型的土壤清洗系統步驟：1.用水將土壤分散并制成漿狀2.用高壓水龍頭沖洗土壤3.用過篩有沉降的方法將不同粒徑的顆粒分離4.利用密度，表面化學或磁敏性等方面的差異進一步將污染物在濃縮在更小的體積內5.利用過濾的方法是土壤顆粒脫水。清洗土壤所用的土壤處理廠有兩類：移動式土壤處理廠，固定式土壤處理廠移動式soil處理廠的優點：設備小，可以隨地移動缺點：移動性大，較難控制處理過程中產生的二次污染。2.原位化學氧化技術：適用于被油類、有機溶劑、多環芳烴農藥以及非水溶性氧化物所溶的土壤是通過混入土壤的氧化劑與污染物發生氧化反應使溶物降解為低濃度、低移動性產物的技術。化學脫氫技術（氣象還原技術）是一異位化學修復技術（適用于揮發、半揮發有機污物，多氯聯苯、二噁英等）。過程階段：（1）土壤準備，包括挖土和過篩（2）在化學反應器中將土壤和試劑混合，使試劑與混合物充分混合。（3）混合以后分離土壤和試劑，未使用的試劑要在循環使用（4）過程中產生的氣化水被收集在冷類反應器中，在凈化，在循環。（5）處理之后，加酸以中和土壤中的化學試劑（6）處理后的土壤被脫水，可以重新利用或填埋（7）要使用碳過濾器以收集揮發性有機污染物4、溶劑提取技術是一種異位修復技術。污物被移進入有機溶劑或超臨界液體，而后溶劑被分離以進一步處理或棄置（適用于揮發和半揮發有機污物，鹵化或非鹵化有機污物、多環芳烴、多氯聯苯、除草劑、農藥、炸藥等，不適合與非金屬重金屬等）5、農業改良措施：采用一般農業生產科操作的技術措施，以達到降低土壤重金屬有效性，抑制土壤重金屬而農作物遷移物的技術。包括：施用改良物料、調節土壤重金屬而農作物遷移技術。（1）中性化技術，指利用本性化材料提高酸性土壤PH降低重金屬的移動性和有效性優點：費用低，取材方便，見效快，可接受性，和可操作性都比較好缺點“不能以污染土壤中去除污物，而卻其效果可能有一定時間性。有機改良材料：包括各種有機物料入植物秸稈，各種有機肥，泥炭，活性炭直接作用：通過與重金屬的配合作用而改變土壤的形態，從而改變生物有效性。無機改良物料氧化還原技術三、植物修復植物修復技術：指利用植物及其根際微生物對土壤污染物的吸收、揮發、轉化、降解、固定作用而去除土壤中污染物的修復技術。廣義：包括污染環境土壤的植物修復，污水植物凈化和植物對空氣的凈化。優點：1用植物提取、植物降解、根際降解、植物揮發等作用，可以將污染物從土壤中去除，永久解決土壤污染問題。2植物修復不僅對修復場地的破壞小，對環境的擾動小，而且還具有綠化環境的作用。3植物修復一般會提高土壤的肥力，而一般的物理和化學修復或多或少會損害土壤肥力，有的甚至使土壤永久喪失肥力。4植物修復成本低，超富集植物植物所累積的重金屬還可以回收，可能帶來一定的經濟效益。5操作簡單，便于推廣應用。（一）植物提取作用：指通過植物根系和吸收污染物并將污染物富集于植物體內，而后將植物體收獲，集中處置的過程。（適合于金屬、放射性核素，非金屬）超富集植物：作為植物提取修復用的植物對土壤的種或幾種金屬具有特別強的吸收能力。（生長緩慢、生物量低、根系淺）限制因素：1目前發現的超富集植物所能累積的元素大多較單一，而土壤污染通常是多元素的復合污染2超富集植物生長緩慢、生物量低，生長周期長，因此從土壤中提取的污染物總量低3目前發現的超富集植物幾乎都是野生植物，人們對其農藝性狀、病蟲害防治、育種潛力以及生理學等方面的了解有限，難以優化栽培和培育4超富集植物的根系比較淺，只能吸收淺層土壤中的污染物，對較深層土壤中的污染物則無能為力。（二）根際降解作用：就是指土壤中的有機污染物通過根際微生物的活動而被降解的過程，是一個植物輔助并促進的降解過程，是一種就地的生物降解作用。優點：1污染物在原地被分解2與其他植物修復技術相比，植物降解過程中污染物進入大氣的可能性小，而次污染也小4有可能將污染物完全分解、徹底礦化4建立和維護費用比其他措施低。缺點：分布廣泛的的根系的發育需要較長時間2土壤物理的或水分的障礙可能限制根系的深度3在污染物降解的初期，根際的降解速度高與非根際土壤，但根際和非根際土壤中的最后降解速度或程度可能是相似的4植物可能吸收許多尚未被研究的污染物5為避免微生物與植物爭奪養分，植物需要額外的施肥6根際分泌物可能會刺激那些不降解污染物的微生物的活性，從而影響降解微生物的活性7植物來源的有機質，而不是污染物，也可以作為微生物的碳源，這樣可能會降低污染物的生物降解量。降解過程：1、好氧代謝2、厭氧代謝3、腐殖質化作用（三）植物降解作用（植物轉化作用）（主要適于有機污染物）指被吸收的污染物通過植物體內代謝過程而降解的過程；或污染物在植物產生的化合物的作用下在植物體外降解的過程。（主要機理是植物吸收和代謝）優點：植物降解有可能出現在生物降解無法進行的土壤條件中缺點：1、可能形成有毒的中間產物或降解產物2、很難測定植物體內產生的代謝產物，因此污染的植物降解也難以被確認（四）植物穩定化作用（重金屬）指通過根系的吸收和腹肌，根系表面的吸附或植物根圈的沉淀作用而女生的穩定化作用；或利用植物或植物根系保護污染物，使其不因風侵蝕、淋溶以及土壤的分散而遷移的穩定化作用（可通過吸附、沉淀，絡合或金屬價態的變化來實現）優點：不需要移動土壤，費用低，對土壤的破壞小，植物恢復還可以促進生態系統的重建，不要求對有害物質或生物體進行處置。缺點：1、污染物依然留在遠處，可能要長期保護植被和土壤以防止污染物的再釋放和淋洗