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1、第六章土壤环境的污染与净化本讲稿第一页，共七十六页土壤污染的特点；土壤污染的特点；主要污染源及污染物；主要污染源及污染物；污染物在土壤中的迁移与净化污染物在土壤中的迁移与净化;污染土壤的修复技术。污染土壤的修复技术。本讲稿第二页，共七十六页一、土壤环境污染一、土壤环境污染“绝对性绝对性”定义定义:由人类的活动向土壤添加有害化合物，此时由人类的活动向土壤添加有害化合物，此时土壤即受到了污染。这个定义的关键是存在有土壤即受到了污染。这个定义的关键是存在有可鉴别的人可鉴别的人为添加污染物为添加污染物。“相对性相对性”定义：定义：以特定的以特定的参照数据参照数据来加以判断，如以背来加以判断，如以背景值
2、加两倍标准差为临界值，若超过这一数值，即认为该景值加两倍标准差为临界值，若超过这一数值，即认为该土壤为某元素所污染。土壤为某元素所污染。“综合性综合性”定义：定义：不但要看含量的增加，还要看后果，即不但要看含量的增加，还要看后果，即加入土壤的物质给生态系统造成了危害加入土壤的物质给生态系统造成了危害。本讲稿第三页，共七十六页 1 1、土壤污染（、土壤污染（Soil PollutionSoil Pollution）由于具有生理毒性的物质或过量的植物营养元素由于具有生理毒性的物质或过量的植物营养元素进入土壤而导致土壤性质恶化和植物生理功能失调的进入土壤而导致土壤性质恶化和植物生理功能失调的现象现象
3、;或指进入土壤的污染物超过土壤的环境容量，或指进入土壤的污染物超过土壤的环境容量，而且对土壤、植物和动物造成损害的状况。而且对土壤、植物和动物造成损害的状况。本讲稿第四页，共七十六页2 2、土壤污染的特点：、土壤污染的特点：（1 1）隐蔽性或潜伏性隐蔽性或潜伏性 水体和大气的污染比较直观，严重时通过人的感官水体和大气的污染比较直观，严重时通过人的感官即能发现。即能发现。而土壤污染则往往要通过农作物包括粮食、蔬菜、水果或而土壤污染则往往要通过农作物包括粮食、蔬菜、水果或牧草以及摄食的人或动物的健康状况才能反映出来，从遭受污牧草以及摄食的人或动物的健康状况才能反映出来，从遭受污染到产生恶果有一个相
4、当长的逐步积累过程，具有隐蔽性或潜染到产生恶果有一个相当长的逐步积累过程，具有隐蔽性或潜伏性。伏性。例如：日本的第二公害病例如：日本的第二公害病痛痛病痛痛病6060年代发生于富山县年代发生于富山县神通川流域，直至神通川流域，直至7070年代才基本证实是镉污染土壤所生产的年代才基本证实是镉污染土壤所生产的“镉米镉米”所致。所致。本讲稿第五页，共七十六页（2 2）不可逆性和长期性不可逆性和长期性 土壤一旦遭到污染后极难恢复，重金属元素对土壤的污土壤一旦遭到污染后极难恢复，重金属元素对土壤的污染是一个不可逆过程，而许多有机化学物质的污染也需要一染是一个不可逆过程，而许多有机化学物质的污染也需要一个比
5、较长的降解时间。个比较长的降解时间。例如例如19661966年冬至年冬至19771977年春，沈阳年春，沈阳抚顺污水灌区发生的石油、抚顺污水灌区发生的石油、酚类以及后来的镉污染，造成大面积的土壤毒化、水稻矮化、酚类以及后来的镉污染，造成大面积的土壤毒化、水稻矮化、稻米异味，含镉量超过食品卫生标准。经过十余年的艰苦努力，稻米异味，含镉量超过食品卫生标准。经过十余年的艰苦努力，包括施用改良剂、深翻、清灌、客土、选择品种等各种措施，包括施用改良剂、深翻、清灌、客土、选择品种等各种措施，才逐步恢复其部分生产力，付出了大量的劳力和代价。才逐步恢复其部分生产力，付出了大量的劳力和代价。本讲稿第六页，共七十
6、六页（3 3）后果的严重性后果的严重性 由于土壤污染的隐蔽性或潜伏性、以及它的不可由于土壤污染的隐蔽性或潜伏性、以及它的不可逆性或长期性，因而往往通过食物链危害动物和人逆性或长期性，因而往往通过食物链危害动物和人体的健康。体的健康。例如：一些土壤污染事故严重威胁着粮食生产，三氯乙醛例如：一些土壤污染事故严重威胁着粮食生产，三氯乙醛的污染是一个比较典型的事例，它是由于施用含三氯乙醛的的污染是一个比较典型的事例，它是由于施用含三氯乙醛的废硫酸生产的普通过磷酸钙肥料所引起。其中万亩以上的污废硫酸生产的普通过磷酸钙肥料所引起。其中万亩以上的污染事故在山东、河南、河北、辽宁、苏北、皖北等地曾多次染事故在
7、山东、河南、河北、辽宁、苏北、皖北等地曾多次发生，轻则减产，重则绝收，损失十分惨重。发生，轻则减产，重则绝收，损失十分惨重。本讲稿第七页，共七十六页农药、化肥的使用农药、化肥的使用污水灌溉污水灌溉大气沉降大气沉降固体废物堆放固体废物堆放二、土壤污染源及污染物种类二、土壤污染源及污染物种类1 1、污染源、污染源本讲稿第八页，共七十六页 农药在生产、贮存、运输、销售与施用过程中都会产生污染，农药在生产、贮存、运输、销售与施用过程中都会产生污染，施在作物上的杀虫剂大约有一半左右流入土壤中。进入土壤中的施在作物上的杀虫剂大约有一半左右流入土壤中。进入土壤中的农药虽然在生物、光解与化学作用下，可有一部分
8、降解，但对于农药虽然在生物、光解与化学作用下，可有一部分降解，但对于像有机氯这样的长效农药来说，那是十分缓慢的。农药在土壤中像有机氯这样的长效农药来说，那是十分缓慢的。农药在土壤中残留性与土壤的理化性质与环境条件密切的关系。残留性与土壤的理化性质与环境条件密切的关系。本讲稿第九页，共七十六页 化肥对土壤的污染一是不合理的过量施用，促使土壤养分平化肥对土壤的污染一是不合理的过量施用，促使土壤养分平衡失调。二是有毒磷肥特别是含三氯乙醛磷肥，它是由含三氯衡失调。二是有毒磷肥特别是含三氯乙醛磷肥，它是由含三氯乙醛的废硫酸生产的，当它在土壤中施用后，三氯乙醛转化为乙醛的废硫酸生产的，当它在土壤中施用后，
9、三氯乙醛转化为三氯乙酸，两者均可给植物造成毒害，由此而造成的作物大面三氯乙酸，两者均可给植物造成毒害，由此而造成的作物大面积受害的情况屡有发生。磷肥中重金属特别是镉的含量也是一积受害的情况屡有发生。磷肥中重金属特别是镉的含量也是一个不容忽视的问题。据估计，我国每年随磷肥带入土壤的总镉个不容忽视的问题。据估计，我国每年随磷肥带入土壤的总镉量约为量约为3737吨，因而应当认为含镉磷肥是一种潜在的污染源吨，因而应当认为含镉磷肥是一种潜在的污染源本讲稿第十页，共七十六页污灌常可引起土壤污染。污灌是指利用城市污水、工业污灌常可引起土壤污染。污灌是指利用城市污水、工业废水或混合污水进行农田灌溉。大量的污水
10、未加处理而废水或混合污水进行农田灌溉。大量的污水未加处理而直接倾注于环境中，使一些灌区土壤中有毒有害物质有直接倾注于环境中，使一些灌区土壤中有毒有害物质有明显的积累。京津唐地区污灌对生态环境的影响表明，明显的积累。京津唐地区污灌对生态环境的影响表明，北京东郊由污灌引起的土壤污染约占检测样品的北京东郊由污灌引起的土壤污染约占检测样品的60%，污染的糙米样品数约占检测样品数的污染的糙米样品数约占检测样品数的36%。本讲稿第十一页，共七十六页气源重金属微粒是土壤重金属污染的途径之一，它的构成主气源重金属微粒是土壤重金属污染的途径之一，它的构成主要是金属飘尘。在金属加工过程中，在交通繁忙的地区，往要是
11、金属飘尘。在金属加工过程中，在交通繁忙的地区，往往伴随有金属尘埃进入大气，其种类视污染源的不同而异。往伴随有金属尘埃进入大气，其种类视污染源的不同而异。这些飘尘自身降落或随雨水接触植物体或进入土壤后随之为这些飘尘自身降落或随雨水接触植物体或进入土壤后随之为植物或动物所吸收，在大气污染严重的地区，作物亦有污染。植物或动物所吸收，在大气污染严重的地区，作物亦有污染。酸沉降本身既是一种土壤污染源，又可加重其它有毒物质的酸沉降本身既是一种土壤污染源，又可加重其它有毒物质的危害，我国长江以南大部分地区本身就是酸性土壤，在酸雨危害，我国长江以南大部分地区本身就是酸性土壤，在酸雨的作用下，土壤进一步酸化，养
12、分淋溶，结构破坏，肥力降的作用下，土壤进一步酸化，养分淋溶，结构破坏，肥力降低，作物受损，从而可破坏土壤生产力。此外，尚有多种污低，作物受损，从而可破坏土壤生产力。此外，尚有多种污染物（包括重金属、非金属有毒有害物质及放射性散落物等）染物（包括重金属、非金属有毒有害物质及放射性散落物等）的同时污染。的同时污染。本讲稿第十二页，共七十六页固体废弃物包括工业废渣、污泥、城市垃圾等。由于污泥中含有一定固体废弃物包括工业废渣、污泥、城市垃圾等。由于污泥中含有一定的养分，因而可用来作为肥料使用，城市生活污水处理厂的污泥含量的养分，因而可用来作为肥料使用，城市生活污水处理厂的污泥含量为为0.80.9%，含
13、磷量为，含磷量为0.30.4%，含钾量，含钾量0.20.35%，有机质含量，有机质含量为为1620%。但如混入工业废水或工业废水处理厂的污泥，其成分较。但如混入工业废水或工业废水处理厂的污泥，其成分较生活污泥要复杂得多，特别是金属的含量很高，这样的污泥如在农田生活污泥要复杂得多，特别是金属的含量很高，这样的污泥如在农田中施用不当，势必造成土壤污染。一些城市历来都把大量的垃圾运往中施用不当，势必造成土壤污染。一些城市历来都把大量的垃圾运往农村，由于垃圾中含有大量的煤灰、砖瓦碎块、玻璃、塑料等。含这农村，由于垃圾中含有大量的煤灰、砖瓦碎块、玻璃、塑料等。含这些成分的垃圾长期施用农田，可逐步破坏土壤
14、的团粒结构与理化性质。些成分的垃圾长期施用农田，可逐步破坏土壤的团粒结构与理化性质。同时城市垃圾亦有一定量的金属，使土壤中重金属含量随着垃圾施用同时城市垃圾亦有一定量的金属，使土壤中重金属含量随着垃圾施用量的增多而增加。量的增多而增加。本讲稿第十三页，共七十六页2、土壤污染物、土壤污染物污染物种类污染物种类主要来源主要来源无无机机污污染染物物重金属重金属汞汞镉镉铜铜锌锌铬铬铅铅镍镍砷砷硒硒制碱、汞化物生产等工业废水和污泥，含汞农药，金属汞蒸汽制碱、汞化物生产等工业废水和污泥，含汞农药，金属汞蒸汽冶炼、电镀、染料等工业废水，污泥和废气，肥料杂质冶炼、电镀、染料等工业废水，污泥和废气，肥料杂质冶炼
15、、铜制品生产废水、废渣和污泥，含铜农药冶炼、铜制品生产废水、废渣和污泥，含铜农药冶炼、镀锌、纺织等工业废水，污泥和废渣，含锌农药，磷肥冶炼、镀锌、纺织等工业废水，污泥和废渣，含锌农药，磷肥冶炼、电镀、制革、印染等工业废水和污泥冶炼、电镀、制革、印染等工业废水和污泥颜料、冶炼等工业废水，汽油防爆燃烧排气，农药颜料、冶炼等工业废水，汽油防爆燃烧排气，农药冶炼、电镀、炼油、染料冶炼、电镀、炼油、染料 等工业废水和污泥等工业废水和污泥硫酸、化肥、农药、医药、玻璃等工业废水和废气，含砷农药硫酸、化肥、农药、医药、玻璃等工业废水和废气，含砷农药电子、电器、油漆、墨水等工业的排放物电子、电器、油漆、墨水等工
16、业的排放物放射元放射元素素铯铯锶锶原子能、核动力、同位素生产等工业废水和废渣，大气层核爆炸原子能、核动力、同位素生产等工业废水和废渣，大气层核爆炸原子能、核动力、同位素生产等工业废水和废渣，大气层核爆炸原子能、核动力、同位素生产等工业废水和废渣，大气层核爆炸其他其他氟氟盐碱盐碱酸酸冶炼、氟硅酸钠、磷酸和磷肥等工业废气，肥料冶炼、氟硅酸钠、磷酸和磷肥等工业废气，肥料纸浆、纤维、化学等工业废水纸浆、纤维、化学等工业废水硫酸、石油化工、酸洗、电镀等工业废水，大气硫酸、石油化工、酸洗、电镀等工业废水，大气有有机机污污染染物物有机农药有机农药酚酚氰化物氰化物3,4-3,4-苯并芘苯并芘石油石油有机性洗涤
17、剂有机性洗涤剂有害微生物有害微生物农药生产和使用农药生产和使用炼油、合成苯酚、橡胶、化肥、农药等工业废水炼油、合成苯酚、橡胶、化肥、农药等工业废水电镀、冶金、印染等工业废水，肥料电镀、冶金、印染等工业废水，肥料石油、炼焦等工业废水石油、炼焦等工业废水石油开采，炼油，输油管道漏油石油开采，炼油，输油管道漏油城市污水，机械工业城市污水，机械工业厩肥，城市污水、污泥厩肥，城市污水、污泥本讲稿第十四页，共七十六页汞汞主要来源主要来源土壤的汞污染主要来自于污染灌溉、燃煤、汞冶炼厂和汞制剂厂（仪土壤的汞污染主要来自于污染灌溉、燃煤、汞冶炼厂和汞制剂厂（仪表、电气、氯碱工业）的排放。含汞颜料的应用、用汞做原
18、料的工厂、表、电气、氯碱工业）的排放。含汞颜料的应用、用汞做原料的工厂、含汞农药的施用等也是重要的汞污染源。含汞农药的施用等也是重要的汞污染源。危害危害汞对植物的危害因作物的种类和发育而异。汞在一定浓度下使作物减汞对植物的危害因作物的种类和发育而异。汞在一定浓度下使作物减产，在较高浓度下甚至使作物死亡。产，在较高浓度下甚至使作物死亡。形态及特形态及特点点无机无机汞与有机汞在一定条件下互相转化。土壤中的无机汞主要有汞与有机汞在一定条件下互相转化。土壤中的无机汞主要有HgSO4，HgCl2，Hg(OH)2，HgO。无机。无机汞的溶解度低，在土壤中迁汞的溶解度低，在土壤中迁移转化能力很弱。在土壤微生
19、物作用下，无机汞可向甲基化方向转化。移转化能力很弱。在土壤微生物作用下，无机汞可向甲基化方向转化。在好氧条件下主要形成脂溶性的甲基汞，在厌氧条件下，主要形成二在好氧条件下主要形成脂溶性的甲基汞，在厌氧条件下，主要形成二甲基汞，在微酸性环境下，二甲基汞可转化为甲基汞。甲基汞可被微甲基汞，在微酸性环境下，二甲基汞可转化为甲基汞。甲基汞可被微生物吸收、积累，而转入食物链造成对人体的危害。生物吸收、积累，而转入食物链造成对人体的危害。土壤中的土壤中的含量含量天然土壤含镉量为天然土壤含镉量为0.010.70mg/kg，我国土壤含汞量，我国土壤含汞量0.00191.46mg/kg，平均值为，平均值为0.0
20、97mg/kg。本讲稿第十五页，共七十六页镉镉主要来源主要来源主要来源于镉矿、镉冶炼厂，以及电镀、颜料、塑料稳定剂、主要来源于镉矿、镉冶炼厂，以及电镀、颜料、塑料稳定剂、镍镉电池、电视显像管等制造业。镍镉电池、电视显像管等制造业。危害危害含镉化合物毒性极大，具有积蓄性，镉中毒潜伏期长。镉能降含镉化合物毒性极大，具有积蓄性，镉中毒潜伏期长。镉能降低植物细胞中低植物细胞中ATPATP酶活性镉对农业最大的威胁是产生酶活性镉对农业最大的威胁是产生“镉米镉米”、“镉菜镉菜”，进入人体后使人得骨痛病。另外，镉会损伤肾小管，出，进入人体后使人得骨痛病。另外，镉会损伤肾小管，出现糖尿病，还有镉引起血压升高，出
21、现心血管病，甚至还有致现糖尿病，还有镉引起血压升高，出现心血管病，甚至还有致癌、致畸的报道。癌、致畸的报道。形态与特点形态与特点无机无机汞与有机汞在一定条件下互相转化。土壤中的无机汞主要汞与有机汞在一定条件下互相转化。土壤中的无机汞主要有有HgSO4，HgCl2，Hg(OH)2，HgO。无机。无机汞的溶解度低，在土汞的溶解度低，在土壤中迁移转化能力很弱。在土壤微生物作用下，无机汞可向甲壤中迁移转化能力很弱。在土壤微生物作用下，无机汞可向甲基化方向转化。在好氧条件下主要形成脂溶性的甲基汞，在厌基化方向转化。在好氧条件下主要形成脂溶性的甲基汞，在厌氧条件下，主要形成二甲基汞，在微酸性环境下，二甲基
22、汞可氧条件下，主要形成二甲基汞，在微酸性环境下，二甲基汞可转化为甲基汞。甲基汞可被微生物吸收、积累，而转入食物链转化为甲基汞。甲基汞可被微生物吸收、积累，而转入食物链造成对人体的危害。造成对人体的危害。土壤中的含土壤中的含量量天然土壤含镉量为天然土壤含镉量为0.010.70mg/kg，我国土壤含镉量，我国土壤含镉量0.00191.46mg/kg，平均值为，平均值为0.097mg/kg。本讲稿第十六页，共七十六页铅铅主要来源主要来源 汽油里添加抗爆剂烷基铅，随汽油燃烧后的尾气而积存公路两侧百米汽油里添加抗爆剂烷基铅，随汽油燃烧后的尾气而积存公路两侧百米范围内的土壤中，另外，铅字印刷厂、铅冶炼厂、
23、铅采矿场等也是重要的范围内的土壤中，另外，铅字印刷厂、铅冶炼厂、铅采矿场等也是重要的污染源，随着我国乡镇企业的发展，污染源，随着我国乡镇企业的发展，“三废三废”中的铅已大量进入农田。进入中的铅已大量进入农田。进入土壤中的铅在土壤中易与有机物结合，极不易溶解，土壤铅大多发现在表土壤中的铅在土壤中易与有机物结合，极不易溶解，土壤铅大多发现在表土层，表土铅在土壤中几乎不向下移动。土层，表土铅在土壤中几乎不向下移动。危害危害 过多的铅对植物的危害主要表现为抑制或不正常的促进某些酶的活性，过多的铅对植物的危害主要表现为抑制或不正常的促进某些酶的活性，从而阻碍植物的呼吸及光合作用，不利于植物对养分的吸收。
24、铅对动物和从而阻碍植物的呼吸及光合作用，不利于植物对养分的吸收。铅对动物和人的危害则是累积中毒。人体中铅能与多种酶结合从而干扰有机体多方面人的危害则是累积中毒。人体中铅能与多种酶结合从而干扰有机体多方面的生理活动，对神经系统、血液和血管有毒害作用。铅慢性中毒会出现贫的生理活动，对神经系统、血液和血管有毒害作用。铅慢性中毒会出现贫血、高血压、生殖能力和智能减退。铅急性中毒症状为：便秘、腹绞痛、血、高血压、生殖能力和智能减退。铅急性中毒症状为：便秘、腹绞痛、伸肌麻痹。伸肌麻痹。特点特点由于吸持、钝化或沉淀作用，植物根系所吸收的铅难向地上部输送，由于吸持、钝化或沉淀作用，植物根系所吸收的铅难向地上部
25、输送，90%以上仍留在根系。例如谷类作物吸铅量较大，多数集中在根部，茎秆以上仍留在根系。例如谷类作物吸铅量较大，多数集中在根部，茎秆次之，籽实中较少。因此铅污染的土壤所生产的禾谷类茎秆不宜作饲料。次之，籽实中较少。因此铅污染的土壤所生产的禾谷类茎秆不宜作饲料。土壤中的含土壤中的含量量天然土壤含铅量为天然土壤含铅量为2200mg/kg，平均含量变化幅度为，平均含量变化幅度为1342mg/kg，未污染土壤含铅量未污染土壤含铅量1030mg/kg，城区公路两旁及低污染区域的土壤含铅量，城区公路两旁及低污染区域的土壤含铅量30100mg/kg，受铅锌矿土壤含铅量可高达几万，受铅锌矿土壤含铅量可高达几万
26、mg/kg。本讲稿第十七页，共七十六页铬铬主要来源主要来源 电镀、制革废水、铬矿开采与冶炼形成的铬渣等。电镀、制革废水、铬矿开采与冶炼形成的铬渣等。危害危害 铬对动植物的作用有利有弊。对植物来讲，低浓度的铬对动植物的作用有利有弊。对植物来讲，低浓度的CrCr6+6+能提高植物体能提高植物体内酶活性与葡萄糖含量，高浓度时则阻碍水分和营养向上部输送，并破坏代内酶活性与葡萄糖含量，高浓度时则阻碍水分和营养向上部输送，并破坏代谢作用。铬对种子萌发、作物生长的影响主要是使细胞质壁分离、细胞膜透谢作用。铬对种子萌发、作物生长的影响主要是使细胞质壁分离、细胞膜透性变化，使组织失水，影响氨基酸含量，改变植株体
27、内的羟羧化酶和抗坏血性变化，使组织失水，影响氨基酸含量，改变植株体内的羟羧化酶和抗坏血酸氧化酶。酸氧化酶。人体中含铬过低会产生食欲减退症状。但饮水中超标人体中含铬过低会产生食欲减退症状。但饮水中超标400400倍时，会发生口倍时，会发生口角糜烂、腹泻、消化紊乱等症状。铬对人体的危害主要表现为对皮肤和粘膜角糜烂、腹泻、消化紊乱等症状。铬对人体的危害主要表现为对皮肤和粘膜具有强烈的刺激和腐蚀作用，对全身具有毒害作用，可引起血功能障碍，骨具有强烈的刺激和腐蚀作用，对全身具有毒害作用，可引起血功能障碍，骨功能衰竭功能衰竭 ，皮炎。此外还具有致癌、致畸、致突变的作用。，皮炎。此外还具有致癌、致畸、致突变
28、的作用。形态与特形态与特点点 铬在土壤中主要有两种价态：铬在土壤中主要有两种价态：CrCr6+6+和和CrCr3+3+。两种价态的行为极为不同，前。两种价态的行为极为不同，前者活性低而毒性高，后者恰恰相反。者活性低而毒性高，后者恰恰相反。CrCr3+3+主要存在于土壤与沉积物中，主要存在于土壤与沉积物中，CrCr6+6+主主要存在于水中，但易被要存在于水中，但易被FeFe2+2+和有机物等还原。和有机物等还原。土壤中土壤中的含量的含量我国土壤含铬量平均值小于我国土壤含铬量平均值小于80mg/kg，一般在，一般在5060mg/kg。铬主要分布。铬主要分布在在020cm的土层内，的土层内，40cm
29、以下几乎不受影响。以下几乎不受影响。本讲稿第十八页，共七十六页砷砷主要来源主要来源 主要来自大气降尘与含砷农药。燃煤是大气中砷的主要污染源。在有主要来自大气降尘与含砷农药。燃煤是大气中砷的主要污染源。在有色金属开采过程中，砷化合物进入土壤也是主要途径。色金属开采过程中，砷化合物进入土壤也是主要途径。危害危害 土壤含砷量在土壤含砷量在5 510mg/kg10mg/kg时，能刺激植物生长，杀灭有害微生物，促时，能刺激植物生长，杀灭有害微生物，促进固氮菌生长与磷的释放。在环境卫生方面也常用雄黄做消毒杀虫剂。但进固氮菌生长与磷的释放。在环境卫生方面也常用雄黄做消毒杀虫剂。但是过量砷会带来系列危害。砷可
30、以取代是过量砷会带来系列危害。砷可以取代DNADNA中的磷，防碍水分特别是养分中的磷，防碍水分特别是养分的吸收，抑制水分从根部向地上部输送，从而使叶片凋萎以致枯死。砷对的吸收，抑制水分从根部向地上部输送，从而使叶片凋萎以致枯死。砷对人体的危害是由于三价砷的氧化物与细胞蛋白质的巯基结合，从而抑制细人体的危害是由于三价砷的氧化物与细胞蛋白质的巯基结合，从而抑制细胞呼吸酶的活性，并导致其分解过程及有关的中间产物均遭到破坏，使中胞呼吸酶的活性，并导致其分解过程及有关的中间产物均遭到破坏，使中枢神经系统发生机能紊乱，毛细血管麻痹和肌肉瘫痪。砷还具有致癌性。枢神经系统发生机能紊乱，毛细血管麻痹和肌肉瘫痪。
31、砷还具有致癌性。砷对人体的毒害作用潜伏期长，一般砷对人体的毒害作用潜伏期长，一般1 12 2年，有时长至年，有时长至1010年。年。特点特点土壤中砷大部分为胶体吸收或和有机物络合土壤中砷大部分为胶体吸收或和有机物络合螯合或和磷一样与土壤中螯合或和磷一样与土壤中铁、铝、钙离子相结合，形成难溶化合物，或与铁、铝等氢氧化物发生共铁、铝、钙离子相结合，形成难溶化合物，或与铁、铝等氢氧化物发生共沉淀。沉淀。pHpH和和EhEh值影响土壤对砷的吸附。值影响土壤对砷的吸附。pHpH值高土壤砷吸附量减少而水溶性值高土壤砷吸附量减少而水溶性砷增加；土壤的氧化条件下，大部是砷酸，砷酸易被胶体吸附，而增加土砷增加；
32、土壤的氧化条件下，大部是砷酸，砷酸易被胶体吸附，而增加土壤固砷量。随壤固砷量。随EhEh降低，砷酸转化为亚砷酸，可促进砷的可溶性，增加砷害。降低，砷酸转化为亚砷酸，可促进砷的可溶性，增加砷害。含量含量土壤含砷量土壤含砷量0195mg/kg，平均为，平均为9.36mg/kg。我国土壤含砷量平均。我国土壤含砷量平均10.38mg/kg。本讲稿第十九页，共七十六页铜铜 主要来源主要来源 铜等有色金属开采冶炼过程中排出的三废，化石燃料的燃烧，城市铜等有色金属开采冶炼过程中排出的三废，化石燃料的燃烧，城市垃圾污泥，含铜的农药（硫酸铜、波尔多液）化肥的使用。垃圾污泥，含铜的农药（硫酸铜、波尔多液）化肥的使
33、用。危害危害 植物缺铜时，幼叶尖端干枯，叶片脱落，生长受到抑制。谷类作物一植物缺铜时，幼叶尖端干枯，叶片脱落，生长受到抑制。谷类作物一般不能结实。农作物受铜危害的症状，主要表现在根部。当根部铜积累过般不能结实。农作物受铜危害的症状，主要表现在根部。当根部铜积累过多时，新根的生长便受到了抑制，常常长到多时，新根的生长便受到了抑制，常常长到2 2一一4 4厘米就停止生长，根尖的厘米就停止生长，根尖的生长点开始硬化，吸收养分的能力减弱，严重时，全株枯死。此外，由于生长点开始硬化，吸收养分的能力减弱，严重时，全株枯死。此外，由于铜的存在能促进二价铁离子变成三价铁离子，故铜的存在会阻碍许多植物铜的存在能
34、促进二价铁离子变成三价铁离子，故铜的存在会阻碍许多植物对二价铁的吸收和植物体内铁的运转，并导致植物缺铁，出现缺铁症。另对二价铁的吸收和植物体内铁的运转，并导致植物缺铁，出现缺铁症。另外，植物受铜毒害后，其光合作用减弱，叶色褪绿，生长受到抑制，导致外，植物受铜毒害后，其光合作用减弱，叶色褪绿，生长受到抑制，导致减产。铜若在人体肝脏内大量累积，则会产生减产。铜若在人体肝脏内大量累积，则会产生“肝痘肝痘”等铜代谢疾病。等铜代谢疾病。特点特点 铜被作物吸收后，以根部分布的最多，茎叶次之，籽粒中最少。铜被作物吸收后，以根部分布的最多，茎叶次之，籽粒中最少。含量含量土壤含铜量土壤含铜量2100mg/kg。
35、我国土壤含铜量大多在。我国土壤含铜量大多在4150mg/kg，平，平均均22mg/kg。本讲稿第二十页，共七十六页锌锌 主要来源主要来源 大气沉降、农用污泥、垃圾、农用化学品、铅锌矿尾砂。煤合其他化大气沉降、农用污泥、垃圾、农用化学品、铅锌矿尾砂。煤合其他化石燃料以及有色金属的冶炼使大气中锌的主要来源。石燃料以及有色金属的冶炼使大气中锌的主要来源。危害危害 锌是植物生长必需的微量元素。锌可以间接影响植物生长素的形成，锌是植物生长必需的微量元素。锌可以间接影响植物生长素的形成，在缺锌的土壤里，作物生长常常受到抑制，并出现各种病症。土壤里含锌在缺锌的土壤里，作物生长常常受到抑制，并出现各种病症。土
36、壤里含锌过高（大于过高（大于50mg/kg50mg/kg）时，。主要伤害作物的根系，使根的伸长受到阻碍，）时，。主要伤害作物的根系，使根的伸长受到阻碍，叶子呈黄绿色，并逐渐萎黄，而且分孽少，茎短。小麦受锌危害，叶尖上叶子呈黄绿色，并逐渐萎黄，而且分孽少，茎短。小麦受锌危害，叶尖上即出现黄褐色的条斑点。锌对植物的毒害还表现在在抑制光合作用，减少即出现黄褐色的条斑点。锌对植物的毒害还表现在在抑制光合作用，减少二氧化碳的固定，影响韧皮部的输送作用，改变细胞膜渗透性，从而导致二氧化碳的固定，影响韧皮部的输送作用，改变细胞膜渗透性，从而导致生长减缓，受阻和失绿，严重时致死。生长减缓，受阻和失绿，严重时致
37、死。特点特点 被吸收的锌主要积蓄在植物的根部，也有一部分向茎叶中转移。被吸收的锌主要积蓄在植物的根部，也有一部分向茎叶中转移。含量含量土壤含锌量土壤含锌量10300mg/kg，平均为，平均为50mg/kg。我国土壤含锌量大多在。我国土壤含锌量大多在3790mg/kg，平均，平均100mg/kg。本讲稿第二十一页，共七十六页氟氟主要来源主要来源 土壤氟污染主要来自铝厂、磷肥厂、水泥厂等排氟企业的废水农灌，土壤氟污染主要来自铝厂、磷肥厂、水泥厂等排氟企业的废水农灌，及某些粘土对污染区氟气的捕获、吸收。及某些粘土对污染区氟气的捕获、吸收。危害危害 氟对动植物均有毒害作用，能使人牙齿酸蚀成氟对动植物均
38、有毒害作用，能使人牙齿酸蚀成“斑釉齿症斑釉齿症”，并使骨，并使骨骼中钙的代谢紊乱，而得氟沉着症。骼中钙的代谢紊乱，而得氟沉着症。HFHF对植物的毒害比二氧化硫大。主要对植物的毒害比二氧化硫大。主要症状发生在嫩叶、幼芽上，发生伤斑部位主要在叶尖的边缘，继而发生褐症状发生在嫩叶、幼芽上，发生伤斑部位主要在叶尖的边缘，继而发生褐色或近红色的条带，大量落叶。色或近红色的条带，大量落叶。特点特点 在干旱、半干旱碱性盐类富集地区，土壤中某些难溶性的固相氟化物在干旱、半干旱碱性盐类富集地区，土壤中某些难溶性的固相氟化物由于羟基置换反映使氟进入液相，成为易被植物吸收和富集的可溶性氟。由于羟基置换反映使氟进入液
39、相，成为易被植物吸收和富集的可溶性氟。参与食物链，危害人类健康。参与食物链，危害人类健康。含量含量我国土壤含氟我国土壤含氟503467mg/kg，平均，平均478mg/kg。本讲稿第二十二页，共七十六页有机农药有机农药三氯乙醛三氯乙醛油类油类表面活性剂表面活性剂废塑料制品废塑料制品工矿企业排放的含有机污染物的废水工矿企业排放的含有机污染物的废水耗氧有机污染物及富营养化污染物耗氧有机污染物及富营养化污染物本讲稿第二十三页，共七十六页污染途径：污染途径：1.1.直接施入土壤或以拌种、浸种等形式施入土壤直接施入土壤或以拌种、浸种等形式施入土壤2.2.喷洒农药时，农药直接落到地面上，或附着在作物上再经
40、喷洒农药时，农药直接落到地面上，或附着在作物上再经风吹雨淋进入土壤风吹雨淋进入土壤3.3.大气中悬浮的农药或以气态形式大气中悬浮的农药或以气态形式 或经雨水溶解和淋洗落到或经雨水溶解和淋洗落到地面地面4.4.随死亡动植物或污水灌溉进入土壤随死亡动植物或污水灌溉进入土壤残留于土壤中的有机农药，通过根系吸收，在植物中积残留于土壤中的有机农药，通过根系吸收，在植物中积累，经过食物链的累积放大，对人体造成危害。累，经过食物链的累积放大，对人体造成危害。本讲稿第二十四页，共七十六页农药在土壤中的农药在土壤中的消失途径消失途径有吸收、迁移、蒸发、光有吸收、迁移、蒸发、光解、生物转化。解、生物转化。影响因素
41、：影响因素：温度、湿度、土壤质地、有机质含量温度、湿度、土壤质地、有机质含量 多数农药难溶于水，易被粘土和有机质吸附，随水淋失少，因多数农药难溶于水，易被粘土和有机质吸附，随水淋失少，因此大部分存在于此大部分存在于20cm20cm的表层土内。的表层土内。本讲稿第二十五页，共七十六页农药农药半衰期（年）半衰期（年）铅、砷、铅、汞农药铅、砷、铅、汞农药有机氯农药有机氯农药有机磷农药有机磷农药氨基甲酸酯农药氨基甲酸酯农药氮苯类除草剂氮苯类除草剂取代脲类取代脲类2,4-D,2,4,5-T2,4-D,2,4,5-T10-2010-202-42-40.02-0.20.02-0.20.02-0.10.02-
42、0.11-21-20.3-0.80.3-0.80.1-0.40.1-0.4本讲稿第二十六页，共七十六页农药农药半衰期半衰期90%消失期消失期2,4-D西玛津西玛津野麦畏野麦畏二硝酚二硝酚氟乐灵氟乐灵1.5-4月月2月月22-35天天11-15天天5-12月月小于小于5-6月月小于小于18天天农药农药半衰期（半衰期（天）天）90%消失期（天）消失期（天）五氯酚五氯酚草枯醚草枯醚灭草灵灭草灵除草醚除草醚10-17141011404020-2540旱地除草剂的田间残留期旱地除草剂的田间残留期水田除草剂的田间残留期水田除草剂的田间残留期本讲稿第二十七页，共七十六页来源：是许多化工产品、药物和农药的合成
43、原料。来源：是许多化工产品、药物和农药的合成原料。三氯乙醛生产三氯乙醛生产工业工业硫酸硫酸废硫酸（含三氯乙醛废硫酸（含三氯乙醛8-12%8-12%）肥料肥料(含三氯乙醛几百含三氯乙醛几百-几千几千mg/kg)mg/kg)过磷酸钙肥料过磷酸钙肥料胡敏酸铵肥料胡敏酸铵肥料土壤土壤三氯乙酸三氯乙酸(残留期残留期70-10070-100天天)微生物作用微生物作用本讲稿第二十八页，共七十六页 三氯乙醛易与水合形成水合氯醛，易溶于水和有机溶剂。三氯乙醛易与水合形成水合氯醛，易溶于水和有机溶剂。对动物有镇静、麻醉作用，对植物的毒害主要表现在，破坏对动物有镇静、麻醉作用，对植物的毒害主要表现在，破坏植物细胞原
44、生质的极性结构和分化，使细胞核分裂，增殖作植物细胞原生质的极性结构和分化，使细胞核分裂，增殖作用紊乱，生长畸形，降低新陈代谢功能。单子叶植物对三氯用紊乱，生长畸形，降低新陈代谢功能。单子叶植物对三氯乙醛的敏感性高于双子叶植物。麦类极为敏感。三氯乙醛对乙醛的敏感性高于双子叶植物。麦类极为敏感。三氯乙醛对小麦的抑制浓度和致死浓度分别为小麦的抑制浓度和致死浓度分别为0.33-0.50mg/kg0.33-0.50mg/kg和和3.0-5.0mg/kg3.0-5.0mg/kg。本讲稿第二十九页，共七十六页来源：来源：冶金、煤气、炼焦、石油化工、塑料等工业废水。冶金、煤气、炼焦、石油化工、塑料等工业废水。
45、危害：危害：单元酚能损伤细胞膜，使细胞吸水能力降低。联苯二酚单元酚能损伤细胞膜，使细胞吸水能力降低。联苯二酚可使细胞内的水分外渗而致蔫萎，多羟基酚类能抑制植物生长。可使细胞内的水分外渗而致蔫萎，多羟基酚类能抑制植物生长。酚对鱼体的危害只需酚对鱼体的危害只需0.1-0.2mg/L0.1-0.2mg/L就能引起减产。就能引起减产。酚类易挥发，也易被生物降解，在土壤中不易积累。酚类易挥发，也易被生物降解，在土壤中不易积累。本讲稿第三十页，共七十六页来源：来源：主要来自污水灌溉。矿物油还来自溢油事故、油页主要来自污水灌溉。矿物油还来自溢油事故、油页岩矿渣、油类药剂、车辆污染岩矿渣、油类药剂、车辆污染危
46、害：危害：对土壤理化性质产生影响。油类表面张力大，在土壤对土壤理化性质产生影响。油类表面张力大，在土壤表面扩散，严重阻抑土体与大气之间的气体交换，其疏水性表面扩散，严重阻抑土体与大气之间的气体交换，其疏水性使土壤不易被湿润。堵塞土壤孔隙，使土壤水分垂直向渗滤使土壤不易被湿润。堵塞土壤孔隙，使土壤水分垂直向渗滤受阻受阻本讲稿第三十一页，共七十六页耗氧有机污染物耗氧有机污染物 ：来源：来源：废水灌溉。废水灌溉。生活污水生活污水(BOD100-300mg/L)(BOD100-300mg/L)、食品工业废水、食品工业废水(BOD1000mg/L)(BOD1000mg/L)等。等。危害：危害：短时间内大
47、量耗氧，造成环境缺氧和还原过程。短时间内大量耗氧，造成环境缺氧和还原过程。富营养化有机污染物：富营养化有机污染物：来源：来源：有机物、有机物、N N、P P丰富的有机废水。丰富的有机废水。影响：影响：少量时刺激作物生长，过量时一些不必要生物迅速繁殖，耗少量时刺激作物生长，过量时一些不必要生物迅速繁殖，耗氧加快。氧加快。本讲稿第三十二页，共七十六页表面活性剂污染物表面活性剂污染物来源：来源：生活污水生活污水影响：影响：少量洗涤剂，改善土壤导水、渗水性能，刺激玉米和麦少量洗涤剂，改善土壤导水、渗水性能，刺激玉米和麦类的生长。含量过高则使作物减产。类的生长。含量过高则使作物减产。作物减产作物减产20
48、%20%时，非离子活性剂在土壤中的临界含量为时，非离子活性剂在土壤中的临界含量为500-1000mg/kg500-1000mg/kg，阴离子活性剂在土壤中的临界含量为，阴离子活性剂在土壤中的临界含量为150mg/kg150mg/kg。本讲稿第三十三页，共七十六页废塑料制品废塑料制品来源：来源：农用塑料薄膜。农用塑料薄膜。危害：危害：性质稳定，耐酸碱，不易微生物分解。使土壤物理性质变劣，性质稳定，耐酸碱，不易微生物分解。使土壤物理性质变劣，不利作物生长。不利作物生长。本讲稿第三十四页，共七十六页土壤中化肥的污染与危害中国是世界上使用化肥最多的国家。但是由于技术相对落后，中国是世界上使用化肥最多的
49、国家。但是由于技术相对落后，有效利用率低，也是目前化肥浪费最多的国家。有效利用率低，也是目前化肥浪费最多的国家。2004年和年和2006年我国化肥生产量分别为年我国化肥生产量分别为4629万吨万吨4860万吨万吨。单位施。单位施用量的集中范围是用量的集中范围是90270kg/hm2；化肥利用率大多集中；化肥利用率大多集中在在1535,且与化肥施用量有关。且与化肥施用量有关。增加土壤重金属与有毒元素的含量，促进土壤酸化，导致营增加土壤重金属与有毒元素的含量，促进土壤酸化，导致营养失调，养失调，NO2积累，微生物活性降低积累，微生物活性降低。本讲稿第三十五页，共七十六页化肥污染的危害增加土壤重金属
50、含量增加土壤重金属含量(主要由磷肥引起主要由磷肥引起)从化肥原料开采到加工生产，都会给化肥产品带进重从化肥原料开采到加工生产，都会给化肥产品带进重金属元素或有毒元素金属元素或有毒元素样品样品AsCdCuPbZnHg磷矿石平均磷矿石平均佛罗里达产佛罗里达产摩洛哥产摩洛哥产挪威产挪威产普通过磷酸钙普通过磷酸钙重过磷酸钙重过磷酸钙中国磷铵中国磷铵中国过磷酸钙中国过磷酸钙24.419.435.220.310427333.911.826.376.49.524.57.51568414423.715.039.212.015.732.517.217.211.19.18.65.62561122738011592