环境科学导论土壤环境和土壤污染.ppt

环境科学导论土壤环境和土壤污染; 土壤是地球表层系统的重要组成部分 ; 土壤同样也是环境资源，也面临着环境问题： （1）污染性土壤环境问题 （2）非污染性土壤环境问题 生态(环境)破坏问题 ; 第一节 土壤污染概述 ? 一、 土壤污染的定义与特征 1. 定义 人类活动产生的污染物进入土壤并积累到一定程度、超过土壤自净能力，引起土壤质量恶化的现象。土壤质量恶化表现为土壤的物理、化学及生物进程被破坏，土壤肥力下降，土壤正常功能丧失，甚至出现毒性，进而对土壤生物甚至人类生存产生直接或潜在的危害。 土壤自然形成过程极其缓慢，一般每百年仅以0.5~2cm的速率进行。 土壤资源一旦遭到污染或人为干扰后将很难在短期内得以恢复。 ;隐蔽性 长期性 间接危害性; 工业污染源 农业污染源 生物污染源 ;三、土壤污染类型 ;固废污染型 各类金属矿场开采的尾矿废弃物、重金属冶炼厂的矿渣以及“白色垃圾“（废塑料包装物及废农膜）堆放在露天，经过长时间的雨水淋溶作用，污染物质进入土壤。 农业生产污染型 农业生产中由于农药的大量使用，使得一些巨毒、难降解污染物迁移积累到土壤系统中，使土壤受到一定程度的污染。 ; 四、主要土壤污染物 土壤污染物：进入土壤并影响土壤正常作用的物质，即改变土壤成分、降低农作物的产量与质量、有害于人体健康的物质。　　; 土壤自净作用是指在自然条件下，通过土壤的自身作用，使污染物在土壤中的浓度或毒性降低的过程。土壤自净能力是有限的。 土壤净化功能的原因 污染物在土壤的液相中可通过扩散，逐步降低污染物浓度 经沉淀、胶体吸附等作用可使污染物发生形态变化，变为难以被植物利用的形态存在于土体中，暂时退出生物小循环，脱离食物链。 通过生物和化学降解，污染物变为毒性较小或无毒性的物质。 有些污染物在土壤环境中发生被分解气化，迁移至大气环境中。 ; 环境背景值：通常指环境各要素（大气、水体和土壤）在没有污染物质进入的正常情况下，各化学元素的含量及其赋存形态。 土壤背景值：没有或很少受到人类活动（特别是人为污染）影响的土壤环境本身的化学元素组成及含量。 ; 美国首先于1961年由地质调查局在美国大陆开展背景值的调研工作，1984年发表了“美国大陆土壤及其他地表物质中的元素浓度”的专项报告，1988年完成了美国土壤背景值的研究。 日本在1978—1984年也开展了全国范围的表土和底土背景值的调研,调研了Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Mn、Ni和As 8种元素的含量。 ; 我国土壤环境背景值的研究始于70年代中期，1982年国家把环境背景值调查研究列入“六五”重点科技攻关项目，1986年再次将土壤环境背景值研究列为“七五”重点科技攻关课题，并于1990年出版了《中国土壤元素背景值》专著。 ;影响土壤背景值的因素;土类; 土 类; 气候生物带对土壤背景值的影响 在高寒、高山地带，土壤环境背景值几乎和母岩母质含量相同； 在温带、暖温带、半干旱、干旱地区的地带性土壤，土壤环境背景值与母岩母质元素含量接近； 热带和亚热带地区，土壤环境背景值与成土母岩、母质化学成分有很大的变化。; 土壤背景值的意义 （1）制定土壤环境质量标准 （2）农业生产上的应用 （3）环境与人类健康方面的应用 （4）异常区域在找矿上的意义; 第二节 土壤重金属污染 ;二、土壤重金属的形态分级;二、土壤重金属的形态分级;土壤重金属化学形态Tessier分析方法 ;交换态：交换态重金属指吸附在黏土、腐殖质上的金属，对环境变化敏感，易于迁移转化，能被植物吸收，可用中性盐溶液（氯化钙）提取。 水溶态：可用蒸馏水提取，可被植物直接吸收。多数情况下含量极微，一般将其合并于交换态中。; 碳酸盐结合态：重金属元素与碳酸盐矿物形成的共沉淀结合态，可用醋酸钠提取，是石灰性土壤中比较重要的一种形态。对pH最敏感 铁锰氧化物结合态：被土壤中氧化铁锰或黏粒矿物专性交换位置吸附的重金属，不能用中性盐溶液交换，需用盐酸羟胺提取。土壤中pH和氧化还原条件对铁锰氧化物结合态有重要影响，pH和氧化还原电位较高时，有利于铁锰氧化物的形成。; 有机结合态：与土壤中动植物残体、腐殖质及矿物颗粒包裹层等螯合而成，是重金属通过化学键形式与土壤有机质结合的产物。 残渣态：结合在土壤硅铝酸盐矿物晶体中的金属离子，需用盐酸溶液提取，是自然地质风化过