环境科学概论08土壤环境污染防治及土壤生态保护.ppt

* * 第八章 土壤环境污染防治与土壤生态保护 1 土壤的结构和性质 2 土壤污染及防治 3 土壤退化及其保护 1 土壤的结构和性质 1.1 土壤的组成 土壤是由固体、液体和气体三相共同组成的多相体系，具有疏松的结构。 土壤的 组成 土壤 矿物质 土壤有机质 ：土壤中含碳有机化合物的总称（占固相总重量的10％ 以下 ）。分为非腐殖物质和腐殖质两大类。 土壤水分 ——土壤溶液 土壤中的空气 ——主要成分都是N2、O2和CO2 。与空气比较，土壤空气中；CO2含量比大气中高得多； O2的含量低于大气；水蒸气的含量比大气中高得多；还含有少量还原性气体 原生矿物质（各种岩石受到程度不同的物理风化而未经化学风化的碎屑物 ）——?四类：硅酸盐类矿物、氧化物类矿物、硫化物类矿物和磷酸盐类矿物 次生矿物质（由原生矿物经化学风化后形成的新矿物 ）——三类：简单盐类、三氧化物类和次生铝硅酸盐类 岩石化学风化(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] 蒙脱石 高岭石［Al4Si4O10（OH）8］ 1.2 土壤的特性 酸碱性 ◎我国土壤的pH大多在4.5－8.5范围内，并有由南向北pH值递增的规律性。 土壤的酸碱性首先决定于土壤的组成： 我国长江（北纬330）以南的土壤，Si,Al,Fe含量较高，三者占土壤总量的95%以上，土壤多为酸性和强酸性，如华南、西南地区广泛分布的红壤、黄壤，pH值大多在4.5－5.5之间，有少数低至3.6－3.8；华中华东地区的红壤，pH值在5.5－6.5之间；长江以北的土壤（如华北、西北的土壤）大多含 CaCO3，多为中性或碱性，pH值一般在 7.5－8.5之间，少数强碱性土壤的 pH高达10.5。 土壤酸化的原因： 化学原因——主要是矿物的风化过程产生的无机酸或大量二氧化碳；土壤弱酸盐的水解；无机肥料残留的酸根；重金属和有机物对土壤的污染；酸雨的影响；土壤胶体吸附的H+、Al3+等被其它阳离子交换： 土壤酸化的第二个原因是微生物对有机物降解。 土壤的碱化 土壤溶液中OH-离子的主要来源是 CO32-和 HCO3-的碱金属（Na、K）及碱土金属（Ca、Mg）的盐类。 交换性阳离子的水解 ： 吸附性 土壤胶体的性质： 具有巨大的比表面和表面能 ； 电性 ； 凝聚性和分散性 ； 土壤胶体的离子交换吸附 阳离子交换吸附 阴离子交换吸附 氧化还原性 氧化还原体系 体系 氧化态 还原态 铁体系 Fe(III) Fe（II） 锰体系 Mn（IV） Mn（II） 硫体系 SO42- H2S 氮体系 NO3- NO2- NO3- N2 NO3- NH4+ 有机碳体系 CO2 CH4 土壤氧化还原能力的大小可以用土壤的氧化还原电位（Eh） 来衡量 2 土壤环境污染与防治 2.1 基本概念 土壤环境背景值：土壤的环境要素在未受到明显污染时，其化学元素的正常含量，以及环境中能量分布的正常值为环境背景值，又称作环境本底值。 土壤环境容量是在人类生存和自然生态不致受害的前提下，土壤壤环境所能容纳的污染物的最大负荷量。 ? 由于人类活动使土壤性状发生了不利于人类的改变，叫土壤污染 土壤污染的特点 隐蔽性和潜伏性 不可逆性 2.2 土壤污染的来源 工业和城市废水及固体废体 农药和化肥 牲畜排泄物和生物残体 大气沉降物 污染物在土壤环境中的迁移转化 1、物理过程 2、化学过程 （1）溶解和沉淀 （2）氧化和还原 （3）络合-螯合 （4）中和 3、物理化学过程 吸附与解吸 4、生物过程 2.3 农药污染 农药的分类 农药对环境的影响  对大气的污染；对水体的污染；对土壤的污染；对生物及人类的危害 化学农药在土壤环境中的迁移转化 1、随空气和水体迁移