第七章污染生態(tài)學(xué)

1、內(nèi)容提要：內(nèi)容提要： v.污染物在生態(tài)系統(tǒng)中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律污染物在生態(tài)系統(tǒng)中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律v.生物富集生物富集（自學(xué)）（自學(xué)）v.污染及其治理污染及其治理第七章第七章 污染生態(tài)學(xué)污染生態(tài)學(xué)第一節(jié)污染物在生態(tài)系統(tǒng)中的遷移規(guī)律第一節(jié)污染物在生態(tài)系統(tǒng)中的遷移規(guī)律一、污染物的概念、性質(zhì)和分類一、污染物的概念、性質(zhì)和分類 、概念：、概念：進(jìn)入環(huán)境后使環(huán)境的正常組成發(fā)生直接進(jìn)入環(huán)境后使環(huán)境的正常組成發(fā)生直接或間接有害于生物生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的物質(zhì)?；蜷g接有害于生物生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的物質(zhì)。 2. 2.污染物的性質(zhì)：污染物的性質(zhì)：v在特定的環(huán)境中達(dá)到一定的數(shù)量或濃度，并且在特定的環(huán)境中達(dá)到一定的數(shù)量或濃度，并且

2、持持續(xù)續(xù)一定的時(shí)間。一定的時(shí)間。v具有具有易變性易變性。 v按按來(lái)源來(lái)源分：自然來(lái)源和人為來(lái)源分：自然來(lái)源和人為來(lái)源v按按污染物影響的環(huán)境要素污染物影響的環(huán)境要素：可分為大氣、水體、土：可分為大氣、水體、土壤污染物。壤污染物。v按污染物的按污染物的形態(tài)形態(tài)：氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)污染物：氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)污染物v按污染物按污染物性質(zhì)性質(zhì)：化學(xué)、物理、生物污染物：化學(xué)、物理、生物污染物v按污染物按污染物在環(huán)境在環(huán)境中物理、化學(xué)性狀中物理、化學(xué)性狀的變化的變化，可分為：，可分為：一次和二次污染物。一次和二次污染物。 3、污染物的分類：、污染物的分類：二、污染物在生態(tài)系統(tǒng)中的遷移轉(zhuǎn)化及其影響因素二、污染物在

3、生態(tài)系統(tǒng)中的遷移轉(zhuǎn)化及其影響因素、污染物在生態(tài)系統(tǒng)中的遷移方式：、污染物在生態(tài)系統(tǒng)中的遷移方式：、機(jī)械遷移、機(jī)械遷移、物理化學(xué)遷移、物理化學(xué)遷移、生物遷移、生物遷移 、影響污染物在生態(tài)系統(tǒng)中遷移轉(zhuǎn)化的因素、影響污染物在生態(tài)系統(tǒng)中遷移轉(zhuǎn)化的因素v生物種的生物學(xué)、生態(tài)學(xué)特性生物種的生物學(xué)、生態(tài)學(xué)特性v污染物的種類與形態(tài)污染物的種類與形態(tài)vpH值值v氧化還原電位氧化還原電位v土壤陽(yáng)離子交換量（土壤陽(yáng)離子交換量（CEC）v污染物之間的相互影響污染物之間的相互影響v土壤性質(zhì)的影響土壤性質(zhì)的影響三、污染物在生態(tài)系統(tǒng)中遷移轉(zhuǎn)化的途徑三、污染物在生態(tài)系統(tǒng)中遷移轉(zhuǎn)化的途徑 酸雨與酸雨與SO2 酸雨的形成過(guò)程酸雨

4、的形成過(guò)程破壞建筑破壞建筑火山爆發(fā)火山爆發(fā)煤燃燒煤燃燒SO2產(chǎn)生硫酸產(chǎn)生硫酸形成酸雨形成酸雨植物吸收植物吸收煤礦與化石煤礦與化石土壤酸化土壤酸化湖泊酸化湖泊酸化影響人類影響人類生產(chǎn)生活生產(chǎn)生活產(chǎn)生產(chǎn)生SO2 數(shù)萬(wàn)年地質(zhì)作用數(shù)萬(wàn)年地質(zhì)作用與與O2水作用水作用酸酸 雨雨 對(duì)對(duì) 森森 林林 的的 破破 壞壞酸雨區(qū)的分布酸雨區(qū)的分布第三節(jié)大氣污染及其生態(tài)治理第三節(jié)大氣污染及其生態(tài)治理、定義：、定義：由于人類活動(dòng)或自然過(guò)程引起某些物質(zhì)進(jìn)入由于人類活動(dòng)或自然過(guò)程引起某些物質(zhì)進(jìn)入大氣，當(dāng)濃度超過(guò)大氣的自凈能力時(shí)，使大氣的性質(zhì)大氣，當(dāng)濃度超過(guò)大氣的自凈能力時(shí)，使大氣的性質(zhì)發(fā)生變化，影響了人類正常的生產(chǎn)生活，這

5、種現(xiàn)象稱發(fā)生變化，影響了人類正常的生產(chǎn)生活，這種現(xiàn)象稱為大氣污染。為大氣污染。一、大氣污染一、大氣污染ISOISO定義：定義：v 指由于人類活動(dòng)和自然過(guò)程引起某種物質(zhì)指由于人類活動(dòng)和自然過(guò)程引起某種物質(zhì)進(jìn)入大氣中，呈現(xiàn)出足夠的濃度，達(dá)到足夠進(jìn)入大氣中，呈現(xiàn)出足夠的濃度，達(dá)到足夠的時(shí)間并因此而危害了人體的舒適、健康和的時(shí)間并因此而危害了人體的舒適、健康和福利或危害環(huán)境的現(xiàn)象。福利或危害環(huán)境的現(xiàn)象。、大氣污染的來(lái)源、大氣污染的來(lái)源大氣污染大氣污染自然來(lái)源自然來(lái)源森林火災(zāi)森林火災(zāi)尸體腐爛尸體腐爛火山爆發(fā)火山爆發(fā)人為來(lái)源人為來(lái)源工業(yè)生產(chǎn)工業(yè)生產(chǎn)家庭燃料家庭燃料粉塵、煙、粉塵、煙、沙塵、廢氣沙塵、廢氣（

6、SO、CO、NO） SO2、CO、顆粒物顆粒物交通運(yùn)輸交通運(yùn)輸汽車尾氣汽車尾氣（碳?xì)浠衔?、（碳?xì)浠衔?、NOX、CO）二、大氣污染物的類型二、大氣污染物的類型（一）氣溶膠狀態(tài)污染物（一）氣溶膠狀態(tài)污染物 1.1.大氣氣溶膠中各種粒子按其粒徑大小分類大氣氣溶膠中各種粒子按其粒徑大小分類（1 1）總懸浮顆粒物（）總懸浮顆粒物（TSPTSP） 粒徑粒徑10微米微米 2. 按照氣溶膠的來(lái)源和物理性質(zhì)分類按照氣溶膠的來(lái)源和物理性質(zhì)分類 粉塵、煙、飛灰、黑煙、霧粉塵、煙、飛灰、黑煙、霧 （二）氣態(tài)污染物（二）氣態(tài)污染物（1）硫氧化物）硫氧化物 （2）氮氧化物）氮氧化物 （3）碳氧化物）碳氧化物 （4）碳

7、氫化物）碳?xì)浠?（5）二噁英）二噁英（6）硫酸煙霧）硫酸煙霧 （7）光化學(xué)煙霧）光化學(xué)煙霧 污染物污染物 顆粒物，二氧化硫，硫酸霧等顆粒物，二氧化硫，硫酸霧等 碳?xì)浠衔铮趸铮粞醯忍細(xì)浠衔?，氮氧化物，臭氧等燃料燃?煤煤 汽油，汽油， 煤氣，石油煤氣，石油季節(jié)季節(jié) 冬冬 夏，夏， 秋秋氣溫氣溫 低溫低溫 高溫高溫濕度濕度 高高 低低日光日光 弱弱 強(qiáng)強(qiáng)臭氧濃度臭氧濃度 低低 高高出現(xiàn)時(shí)間出現(xiàn)時(shí)間 白天晚上連續(xù)白天晚上連續(xù) 白天白天毒性毒性 對(duì)呼吸道有刺激作用對(duì)呼吸道有刺激作用 眼睛和呼吸道有刺激作用眼睛和呼吸道有刺激作用項(xiàng)目項(xiàng)目 倫敦?zé)熿F倫敦?zé)熿F 洛杉磯煙霧洛杉磯煙霧概況概況 發(fā)生

8、較早，多次出現(xiàn)發(fā)生較早，多次出現(xiàn) 發(fā)生較晚，不經(jīng)常發(fā)生較晚，不經(jīng)常三、大氣污染物對(duì)生物的影響三、大氣污染物對(duì)生物的影響、大氣污染物進(jìn)入、大氣污染物進(jìn)入生物體的途徑生物體的途徑 植物植物 動(dòng)物動(dòng)物污染物通過(guò)植物氣孔進(jìn)入植物污染物通過(guò)植物氣孔進(jìn)入植物 2、大氣污染物對(duì)植物的影響、大氣污染物對(duì)植物的影響 3、大氣中污染物質(zhì)的臨界濃度和臨界時(shí)間、大氣中污染物質(zhì)的臨界濃度和臨界時(shí)間v 臨界濃度：臨界濃度：植物受害的最低濃度；植物受害的最低濃度；v 臨界時(shí)間：臨界時(shí)間：受害的最短接觸時(shí)間；受害的最短接觸時(shí)間；v 兩者關(guān)系兩者關(guān)系4、污染氣體對(duì)植物的生理和生長(zhǎng)發(fā)育的影響、污染氣體對(duì)植物的生理和生長(zhǎng)發(fā)育的影響

9、v對(duì)光合作用的影響；對(duì)光合作用的影響；v對(duì)呼吸作用的影響；對(duì)呼吸作用的影響；v對(duì)蒸騰作用的影響；對(duì)蒸騰作用的影響；v對(duì)某些生理指標(biāo)影響：對(duì)某些生理指標(biāo)影響：膜透性、葉綠素含量、膜透性、葉綠素含量、 蛋白質(zhì)、生長(zhǎng)發(fā)育蛋白質(zhì)、生長(zhǎng)發(fā)育 5、大氣污染物對(duì)人體的影響、大氣污染物對(duì)人體的影響v大氣污染物容易導(dǎo)致呼吸道疾病；大氣污染物容易導(dǎo)致呼吸道疾?。籿致癌作用；致癌作用；v對(duì)心血管有影響；對(duì)心血管有影響；v對(duì)消化系統(tǒng)影響；對(duì)消化系統(tǒng)影響；v對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的影響；對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的影響；v對(duì)骨骼系統(tǒng)影響；對(duì)骨骼系統(tǒng)影響；v對(duì)泌尿系統(tǒng)的影響對(duì)泌尿系統(tǒng)的影響四、大氣污染的生態(tài)治理四、大氣污染的生態(tài)治理1、植物對(duì)大氣污

10、染的凈化作用、植物對(duì)大氣污染的凈化作用 、維持大氣中氧氣與二氧化碳的平衡；、維持大氣中氧氣與二氧化碳的平衡； 、吸滯灰塵的作用；、吸滯灰塵的作用； 、降低污染氣體的濃度；、降低污染氣體的濃度； 、減弱噪聲；、減弱噪聲； 、減少空氣中細(xì)菌；、減少空氣中細(xì)菌； 、吸滯放射物質(zhì)；、吸滯放射物質(zhì)； 、調(diào)節(jié)氣候，促進(jìn)污染物擴(kuò)散、調(diào)節(jié)氣候，促進(jìn)污染物擴(kuò)散 v地衣、山楂、夾竹桃、丁香等吸收二氧化硫能力較強(qiáng)；地衣、山楂、夾竹桃、丁香等吸收二氧化硫能力較強(qiáng)；v垂柳、油茶有較強(qiáng)的吸收氟化物的能力；垂柳、油茶有較強(qiáng)的吸收氟化物的能力；v美人蕉、大葉黃等可吸收一定量的氯氣；美人蕉、大葉黃等可吸收一定量的氯氣；v水生植

11、物中的金魚(yú)藻、黑藻等既能吸收水中的酚和氰化水生植物中的金魚(yú)藻、黑藻等既能吸收水中的酚和氰化物，也可吸收汞、鉛、鎘、砷等重金屬污染物。物，也可吸收汞、鉛、鎘、砷等重金屬污染物。 能吸收二氧化硫與粉塵的夾竹桃能吸收二氧化硫與粉塵的夾竹桃能吸收氯氣的美人蕉能吸收氯氣的美人蕉能分泌殺菌物質(zhì)的肉桂能分泌殺菌物質(zhì)的肉桂具有凈化作用的檸檬具有凈化作用的檸檬 Plant第四節(jié)、水體污染及其生態(tài)治理第四節(jié)、水體污染及其生態(tài)治理松花江水污染事件松花江水污染事件2005年年11月月13日下午日下午1時(shí)時(shí)45分分吉林石化公司雙苯廠發(fā)生爆炸事故吉林石化公司雙苯廠發(fā)生爆炸事故硝基苯超標(biāo)硝基苯超標(biāo)40倍倍污染水全長(zhǎng)約污染水

12、全長(zhǎng)約80千米，按當(dāng)千米，按當(dāng)時(shí)水流速度，大約需要時(shí)水流速度，大約需要40個(gè)個(gè)小時(shí)經(jīng)過(guò)哈爾濱市。迫使哈小時(shí)經(jīng)過(guò)哈爾濱市。迫使哈爾濱市不得不停止供水，造爾濱市不得不停止供水，造成嚴(yán)重水荒。成嚴(yán)重水荒。11月13日下午，中石油吉化公司雙苯廠發(fā)生爆炸，造成松花江水體污染。自11月17日以后，松花江中下游沿岸城市陸續(xù)開(kāi)始停水。 11月24日，污染帶進(jìn)入哈爾濱市區(qū)，300萬(wàn)人口的哈爾濱全城停水。中國(guó)政府就松花江污染可能給俄羅斯帶來(lái)的影響表示抱歉。 專家估計(jì)大約有專家估計(jì)大約有100100噸左右噸左右苯類污染物進(jìn)入松花江水體。苯類污染物進(jìn)入松花江水體。 水質(zhì)檢測(cè)出現(xiàn)死魚(yú)江水污染 一、水體污染的概念一、水體

13、污染的概念v水體水體不僅包括天然不僅包括天然水水，還包括水體的，還包括水體的懸浮物、溶懸浮物、溶解物質(zhì)、底泥及水生生物解物質(zhì)、底泥及水生生物等完整的生態(tài)系統(tǒng)。等完整的生態(tài)系統(tǒng)。v人類不合理的向水體中排放污染物，并超過(guò)了水體人類不合理的向水體中排放污染物，并超過(guò)了水體的自凈能力，從而破壞了水體的性能與功能的過(guò)程。的自凈能力，從而破壞了水體的性能與功能的過(guò)程。嚴(yán)重的水污染嚴(yán)重的水污染50年代淘米洗菜，年代淘米洗菜，60年代引水灌溉，年代引水灌溉，70年代魚(yú)蝦絕代，年代魚(yú)蝦絕代，80年代不洗馬桶蓋。年代不洗馬桶蓋。水質(zhì)的變遷水質(zhì)的變遷生活垃圾隨意排放生活垃圾隨意排放江上垃圾排放隊(duì)江上垃圾排放隊(duì)黑水河

14、的誕生黑水河的誕生破壞生態(tài)平衡破壞生態(tài)平衡威脅人類健康威脅人類健康 二、水體污染物二、水體污染物 1、酸、堿、鹽等無(wú)機(jī)鹽；、酸、堿、鹽等無(wú)機(jī)鹽； 2、重金屬及非重金屬無(wú)機(jī)有毒物質(zhì)；、重金屬及非重金屬無(wú)機(jī)有毒物質(zhì)；3、有機(jī)污染物、有機(jī)污染物 無(wú)毒有機(jī)物無(wú)毒有機(jī)物 有毒有機(jī)物有毒有機(jī)物 生物污染物質(zhì)生物污染物質(zhì)4、其他污染物、其他污染物 放射性物質(zhì)：放射性物質(zhì)： 熱污染熱污染 固體廢物固體廢物三、水體污染的生態(tài)治理三、水體污染的生態(tài)治理（一）微型動(dòng)物在廢水凈化中的作用（一）微型動(dòng)物在廢水凈化中的作用 1、分解有機(jī)物質(zhì)；、分解有機(jī)物質(zhì)； 2、有助于絮凝過(guò)程的發(fā)生：纖毛蟲(chóng)、輪蟲(chóng)、有助于絮凝過(guò)程的發(fā)生：

15、纖毛蟲(chóng)、輪蟲(chóng) 3、對(duì)細(xì)菌的吞食作用、對(duì)細(xì)菌的吞食作用活性污泥中的微生物絮凝體活性污泥中的微生物絮凝體 纖毛蟲(chóng)纖毛蟲(chóng) 鐘鐘 蟲(chóng)蟲(chóng)（二）（二） 植物對(duì)污水的凈化作用植物對(duì)污水的凈化作用利用植物吸收水中重金屬、污染物的人工濕地利用植物吸收水中重金屬、污染物的人工濕地水水 蔥蔥v活性污泥法活性污泥法v生物膜法生物膜法v氧化塘：好氧氧化塘、厭氧氧化塘、兼性氧化塘氧化塘：好氧氧化塘、厭氧氧化塘、兼性氧化塘v厭氧處理法：沼氣發(fā)酵厭氧處理法：沼氣發(fā)酵v人工濕地人工濕地（三）（三） 微生物對(duì)污水的凈化作用微生物對(duì)污水的凈化作用v概念：概念：又稱曝氣法，利用大量需氧性微生物的活性又稱曝氣法，利用大量需氧性微生物的

16、活性污泥，在強(qiáng)力通風(fēng)的條件下使污水凈化的生物學(xué)方污泥，在強(qiáng)力通風(fēng)的條件下使污水凈化的生物學(xué)方法。法。v活性污泥：活性污泥：一種絨絮狀小泥粒，由需氧菌為主體的一種絨絮狀小泥粒，由需氧菌為主體的微生物群，以及有機(jī)和無(wú)機(jī)膠體、懸浮物所組成的微生物群，以及有機(jī)和無(wú)機(jī)膠體、懸浮物所組成的一種肉眼可見(jiàn)的細(xì)顆粒。一種肉眼可見(jiàn)的細(xì)顆粒。 活性污泥法活性污泥法生物膜：生物膜：由細(xì)菌、真菌、原生動(dòng)物、藻類和后生動(dòng)物由細(xì)菌、真菌、原生動(dòng)物、藻類和后生動(dòng)物所形成的菌膠團(tuán)和絲狀菌，厚約所形成的菌膠團(tuán)和絲狀菌，厚約13mm的粘膜狀物。的粘膜狀物。 3、氧化塘法、氧化塘法 以藻類和菌類為主的藻菌共生體系。以藻類和菌類為主的

17、藻菌共生體系。 對(duì)有機(jī)廢水具有較好的處理效果。對(duì)有機(jī)廢水具有較好的處理效果。包括：包括：好氧塘好氧塘 、兼性塘、兼性塘 、厭氧塘、厭氧塘 、曝氣塘、曝氣塘 4、厭氧法、厭氧法 5.人工濕地法人工濕地法第五節(jié)、土壤污染及生態(tài)其治理第五節(jié)、土壤污染及生態(tài)其治理v土壤污染：土壤污染：污染物通過(guò)水體、大氣或直接進(jìn)入土壤中排放轉(zhuǎn)污染物通過(guò)水體、大氣或直接進(jìn)入土壤中排放轉(zhuǎn)移，并積累到一定程度、超過(guò)了土壤的自凈能力，使土壤生移，并積累到一定程度、超過(guò)了土壤的自凈能力，使土壤生態(tài)性能發(fā)生變化，出現(xiàn)態(tài)性能發(fā)生變化，出現(xiàn)土地生產(chǎn)力下降土地生產(chǎn)力下降 等現(xiàn)象，成為土壤污等現(xiàn)象，成為土壤污染。染。v特點(diǎn)：特點(diǎn)： 隱蔽

18、性；隱蔽性； 長(zhǎng)期性；長(zhǎng)期性； 嚴(yán)重性。嚴(yán)重性。一、土壤污染的概念一、土壤污染的概念二、土壤污染物二、土壤污染物v重金屬；重金屬；v農(nóng)藥殘留；農(nóng)藥殘留；v化學(xué)肥料；化學(xué)肥料；v放射性物質(zhì)；放射性物質(zhì)；v有機(jī)礦物油；有機(jī)礦物油；v致病微生物；致病微生物；v酸性大氣沉降物。酸性大氣沉降物。三、土壤污染的主要途徑和類型三、土壤污染的主要途徑和類型v水體污染導(dǎo)致水體污染導(dǎo)致v大氣污染沉降大氣污染沉降v固體廢物淋溶固體廢物淋溶四、土壤污染的生態(tài)危害四、土壤污染的生態(tài)危害 、不合理化肥使用對(duì)土壤理化性質(zhì)影響、不合理化肥使用對(duì)土壤理化性質(zhì)影響 、土壤農(nóng)藥污染的生態(tài)危害、土壤農(nóng)藥污染的生態(tài)危害 、土壤重金屬污染的生態(tài)危害、土壤重金屬污染的生態(tài)危害 4 4、礦物油及礦物油及PAHs對(duì)土壤系統(tǒng)的生態(tài)危害對(duì)土壤系統(tǒng)的生態(tài)危害五、土壤污染的生態(tài)治理五、土壤污染的生態(tài)治理、土壤重金屬污染的生態(tài)對(duì)策、土壤重金屬污染的生態(tài)對(duì)策作物改良：作物改良：選擇對(duì)污染重金屬抗性強(qiáng)、改糧食作物為非選擇對(duì)污染重金屬抗性強(qiáng)、改糧食作物為非 糧食作物；糧食作物；抑制吸收抑制吸收：在田土中施用一些化學(xué)試劑改變土壤的理化在田土中施用一些化學(xué)試劑改變土壤的理化 性質(zhì)。性質(zhì)。生物改良：生物改良：用生物活性吸附土壤中