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文檔簡介
1、緒論及第二章土壤污染:土壤污染:是指污染物通過各種途徑進入土壤,其數(shù)量和速度超過了土壤的容納和凈化能力,而使土壤的性質(zhì)、組成、和性狀等發(fā)生改變,破壞土壤的自然生態(tài)平衡并導(dǎo)致土壤的自然功能失調(diào),行政惡化的現(xiàn)象。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(nóng)藥,多氯聯(lián)苯類,多環(huán)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。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(yán)重性。土壤環(huán)境污染:當(dāng)土壤環(huán)境中所含的污染物的數(shù)量超過土壤自凈能力或當(dāng)污染物在土壤環(huán)境中的積累量超過土壤基準(zhǔn)或土壤環(huán)
2、境標(biāo)準(zhǔn)時,即為土壤環(huán)境污染。土壤背景值:是指未受或者少受到人類活動影響的土壤環(huán)境本身的化學(xué)元素的組成及其含量。成土母質(zhì)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。土壤自凈作用:是指在自然因素作用下,通過土壤自身的作用,使污染物在土壤環(huán)境中的數(shù)量、濃度或形態(tài)發(fā)生變化,活性,毒性降低的過程。按照其作用機理的不同分為:物理凈化作用指利用土壤多孔,多相合疏松的特點,通過吸附、揮發(fā)、稀釋、擴散等作用,使得污染物遷移 ;物理化學(xué)凈化是指污染物的陰陽離子與土壤膠體上原來吸附的陰陽離子之間的離子交換吸附作用,暫時的,不穩(wěn)定 ;化學(xué)凈化作用污染物在土壤經(jīng)歷一系列化學(xué)作用,
3、使其危害程度降低的過程 ; 生物凈化作用 有機污染物在微生物及其酶的作用下,通過生物降解,被分解為簡單的無機物而消散的過程環(huán)境容量:是環(huán)境的基本屬性和特征,它是指在一定的條件下環(huán)境的對污染物的最大容量。 土壤污染容量 是指土壤環(huán)境單元本低值的基礎(chǔ)上所容許承納的污染物質(zhì)的最大數(shù)量或負(fù)荷量,是土壤污染的起始值和最大負(fù)荷值之間的差值。土壤環(huán)境污染物質(zhì):指把輸入土壤環(huán)境中的足以影響土壤環(huán)境正常功能,降低作物產(chǎn)量和生物學(xué)產(chǎn)量,有害于人體健康的那些物質(zhì)的統(tǒng)稱。無機污染物:主要有重金屬汞、鎘、鉻、鉛、砷、銅、鋅、鎳以及金屬砷、硒等放射性元素: (137 銫、 90 鍶等 ) 、氟、酸、堿鹽等。有機污染物:人
4、工合成的有機農(nóng)藥、酚類物質(zhì)、氰化物、石油、稠環(huán)芳烴、洗滌劑以及高濃度耗氧有機物等。土壤生物污染:指一個或幾個有害的生物種群從外界環(huán)境侵入土壤大量繁衍,破壞原來的動態(tài)平衡,對人類健康和土壤生態(tài)系統(tǒng)造成不良影響。固體廢棄物包括工業(yè)廢渣、污泥、城市垃圾等多種來源。放射性污染源對人畜產(chǎn)生反射源,能至畸,至突,致癌。土壤環(huán)境污染源:工業(yè)污染源:是指工礦企業(yè)排放的廢水、廢氣、廢渣。農(nóng)業(yè)污染源:主要指由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)本身的需要,而施入土壤的化學(xué)農(nóng)藥、化肥、有機肥已經(jīng)殘留于土壤中的農(nóng)用地膜等。生物污染源:指有含有致病的各種病原體微生物和寄生蟲的生活污水、醫(yī)院污水、未經(jīng)處理的糞便、垃圾、以及病原菌污染的河水等。土壤
5、污染類型:污染的河水等。水質(zhì)污染型:污染源主要是工業(yè)廢水、城市生活污水和未受污染的地面水體。分布特點是污染物一般集中于土壤表層,沿已被污染的河流或干渠呈樹枝狀分布。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(fēng)向伸長,其污染面積和擴散距離取決于污染物的性質(zhì)、排放量已經(jīng)排放方式。固體廢棄物污染型:指被丟棄的固體狀物質(zhì)和泥狀物質(zhì),包括工礦廢渣、污泥和城市垃圾等。特點是造成土壤環(huán)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(nóng)業(yè)污染型:指由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要不斷使用化肥、農(nóng)藥、城市垃圾堆肥、廄肥污泥等引起的土壤 環(huán)境污染。 綜合污染型:綜合以上四點。第三章無機污染
6、物對土壤的污染:土壤重金屬污染:在環(huán)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(yè)和部門,汽車尾氣排放的鉛,肥料和農(nóng)藥帶入的砷、鉛、錫等。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(nèi)積累;三是重金屬不能被降解 而消除。重金屬形態(tài):水溶態(tài)交換態(tài)或吸附交換態(tài)碳酸鹽結(jié)合態(tài)鐵鎰結(jié)合態(tài)氧化物形態(tài):有機結(jié)合態(tài)殘留態(tài)水溶態(tài)、殘留態(tài)和交換態(tài)重金屬的遷移轉(zhuǎn)化能力最高,其活性、毒性和對植物的有效性也最大,殘留態(tài)最小,其他態(tài)介于其間。重金屬遷移轉(zhuǎn)化過程:重
7、金屬在土壤中的物理、物理化學(xué)、化學(xué)和生物過程是影響其遷移轉(zhuǎn)化的主要因素。物理遷移指土壤溶液的重金屬離子或絡(luò)合離子吸附于土壤污染物顆粒外表進行水遷移的過程。包括隨土壤固體顆粒受風(fēng)力作用進行機械搬運的風(fēng)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。化學(xué)過程指重金屬在土壤中的氧化、復(fù)原、中和、沉淀反應(yīng)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(zhuǎn)化。沉淀于溶解過程吸附與解吸過程絡(luò)合與解離過程氧化復(fù)原過程淋失過程揮發(fā)過程植物 吸收影響土壤吸附的因素:土壤膠體的種類、形態(tài)、 PH重金屬離子的親和力大小等。F元素污染:含量地殼0.078%,我國F背景值:191-1012mg/
8、kg,平均含量:453 mg/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(qū),黑龍江東部。土壤F的來源:巖石風(fēng)化:是主要來源酸性巖中性巖、沉積巖基性、超基性巖大氣沉降:是重要來源P肥、冶金、鋼鐵、玻璃、磚瓦生產(chǎn)企業(yè)P肥施用:影響很大P肥和含F(xiàn)農(nóng)藥的使用,P灰肥含F(xiàn)3-4%火山噴發(fā)土壤F的形態(tài):水溶態(tài)F-,HF2-,H3F4-,ALF63-,FEF63-吸附態(tài)F-易被吸附,高度發(fā)育的土 壤,吸附態(tài)F占較大比重分子態(tài)固體F化物影響土壤F有效性的因素:PH6.5-7.5時,土壤F有效性低,在堿性土壤中F有效性較高,易造成危害土壤 Al、P含量Al、P可以促進F的
9、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(guān)土壤含鹽量作物 F含量和Al、Na含量呈正相關(guān),與 Ca2s負(fù)相 關(guān)土壤顆粒與有機質(zhì)含量富含顆粒和腐殖質(zhì)的土壤對F的吸附作用較強土壤 F 的生物效應(yīng):F 是人體必需的元素,當(dāng)攝入超過4mg/d ,就會造成中毒。 F 過量會使得植物:產(chǎn)量降低、分蘗少、成穗率低、光合組織受損傷。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:巖石礦物風(fēng)化:是主要來源工業(yè)污染:是重要來源大氣沉降大氣硒大多來 自燃煤工業(yè),其次是玻璃和冶煉工業(yè)火山噴發(fā)影響很大,有點火山巖含硒量達(dá)90%土壤硒的形態(tài):元素
10、態(tài)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,它們也可以復(fù)原成元素態(tài)SeSe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亞硒酸鹽是土壤Se主要形態(tài),約占40%以上,易溶于水,是植物吸收無機Se的主要形態(tài)有機態(tài) Se化物才?發(fā)態(tài)Se化物影響土壤硒有效性的因素: PH酸性到中T土壤 Se有效性減低,隨PH升高而Se有效性升高 土壤質(zhì)地和粘土礦物,沙質(zhì)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氧化復(fù)原狀態(tài)氧化條件下元素
11、Se化物可被氧化成 SeO32-,SeO42-,有效性提高。復(fù)原狀態(tài)下,元素 Se會被復(fù)原機質(zhì)含量機質(zhì)含量升高而Se有效性升高離子交互作用,植物體內(nèi)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(yīng):Se是人體必需的元素,當(dāng)攝入過量就會造成中毒。Se低地區(qū)如我國東北到西南的低Se土壤,廣泛發(fā)生克山病。Se不是植物必須元素。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(qū)。土壤硼的來源:母質(zhì)母巖:主要來源巖性巖酸性巖海相沉積物P含量較多化肥:P肥含量較多污泥B酸和過B酸廣泛采用于各種洗滌劑,最終污染進入污泥煤類農(nóng)用土壤
12、 B的 又一大來源,煤含有 B, 一般5mg/kg土壤硼的形態(tài):水溶性 B有機態(tài)B與有機質(zhì)Z合成的 B,有機質(zhì)上升,有機態(tài) B也上升吸 附態(tài)B礦物態(tài)B存在礦物晶格的 B影響土壤硼有效性的因素: PH土壤中的B的供應(yīng)與PH呈負(fù)相關(guān)巖石母質(zhì)土壤中 B的含量 取決于母質(zhì)粘土礦物和土壤質(zhì)地 Fe、Al氧化物吸附能力強, 伊利石蒙脫石高嶺石 Fe、 Al 氧化物土壤硼的生物效應(yīng):過量B 使植物受害。汞元素污染:土壤 Hg正常含量v 0.10mg/kg ,我國Hg 土壤背景值:0.040 mg/kg 。東南東北 西、西北部,有機質(zhì)高 Hg含量高。土壤汞的來源:含 Hg巖石、礦物風(fēng)化火山噴發(fā),噴泉,地?zé)崃鞔?/p>
13、氣Hg的輸入采礦和冶煉人為活動土壤汞的形態(tài):金屬 Hg活潑可揮發(fā)無機化合態(tài)汞有機化合態(tài)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(jié)合態(tài)汞:與土壤腐殖質(zhì)結(jié)合的Hg,植物能吸收有機汞,但有機結(jié)合汞難吸收影響土壤汞有效性的因素: PH是最重要因素,PH上升,土壤對 Hg吸附能力上升土壤有機 質(zhì)對Hg的吸收有促進作用土壤質(zhì)地粘土土壤對Hg的吸收能力較強 Cl-對Hg有很強的親和力,可形成溶解性較高的絡(luò)合物粘土礦物不同粘土礦物有不同的影響土壤汞的轉(zhuǎn)換:當(dāng)土壤處于復(fù)原狀態(tài)時,二價汞轉(zhuǎn)變?yōu)榱銉r汞,可轉(zhuǎn)變成甲基汞或乙基汞,可形 成難溶的HgSD當(dāng)土壤處于氧化狀態(tài):汞以穩(wěn)定形式存
14、在,汞有效性降低。土壤汞的生物效應(yīng):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 Hg對植物的毒害,植物Hg毒害癥狀:矮化,根系發(fā)育不良。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:母質(zhì)母巖:自然土壤鎘的主要來源采礦冶煉最嚴(yán)重的土壤鎘的污染源P肥施用與施用量正相關(guān)大氣沉降與沉降正相關(guān)火山噴發(fā)導(dǎo)致土壤背景值高 土壤鎘的形態(tài):水溶態(tài)交換態(tài)有機結(jié)合態(tài)鐵鎰氧化物結(jié)合態(tài)殘渣態(tài)碳酸鹽態(tài)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:PH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氧化復(fù)
15、原條件在復(fù)原條件下,可能形成鎘的沉淀土壤質(zhì)地粘粒含量越高,有效鎘也越高 有機質(zhì)可溶性鹽土壤鎘的生物效應(yīng):低濃度刺激植物生長高濃度使植物受害谷類作物毒害癥狀類似于卻Fe植物受到鎘毒害表現(xiàn)為枯斑,萎焉,葉子產(chǎn)生紅棕色斑塊和莖成長受阻。鉛元素污染:地殼含量 12.5mg/kg , P灰?guī)r、煤、頁巖含量較高土壤鉛的來源:大氣來源:汽車尾氣,冶煉廠鉛塵污水灌溉另一主要途徑土壤鉛的形態(tài): 水溶態(tài)交換態(tài)有機結(jié)合態(tài)鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)殘渣態(tài)碳酸鹽態(tài)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(zhì)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:PHH EhPH Eh上升,鉛水溶性
16、降低有機質(zhì)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土壤質(zhì)地粘粒土壤鉛有效性低 土壤鉛的生物效應(yīng):低濃度的鉛可以刺激植物生長,高濃度毒害葉片發(fā)黃 。神元素污染: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、東南部西部土壤碑的來源:巖石風(fēng)化,主要天然來源沉積巖巖漿巖農(nóng)藥使用時農(nóng)業(yè)土壤的重要來源火山噴發(fā)采礦和冶煉含As原料應(yīng)用煤的燃燒土壤碑的形態(tài):水溶態(tài)離子吸附態(tài)難溶態(tài)影響土壤砷在剖面的移動:隨著水分滲漏向下移動。影響土壤神有效性的因素:PHD氧化復(fù)原狀態(tài)復(fù)原性土壤As有效性高于氧化狀態(tài)土壤氧化鐵含量氧化鐵表層對 As有良好的親和力有機
17、質(zhì)含量機械結(jié)構(gòu)鉻元素污染:世界含量70mg/kg ,我國土壤背景值57.3mg/kg 。土壤銘的來源:巖石風(fēng)化,主要天然來源工業(yè)污染源造紙,肥料,紡織,制革業(yè)土壤銘的形態(tài):酸溶態(tài)殘渣態(tài)水溶態(tài)很低交換態(tài)很低影響土壤鉻在剖面的移動:垂直分布不確定性。影響土壤銘有效性的因素:PHI Eh相反關(guān)系有機物相反關(guān)系陰離子競爭作用氰化物污染:主要來源工業(yè)企業(yè)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(luò)合氰化物,當(dāng)環(huán)境呈酸性,且完全曝氣,則大部分氫氰酸呈氣態(tài)轉(zhuǎn)入大氣中。放射性物質(zhì)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(yīng), Cs 則集中于
18、表層,移動性小,吸附非常牢固。 。 。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(tài)擴散, 它主要受到土壤中氧化復(fù)原電位,PH的影響,土壤中的稀土元素的形態(tài):水溶態(tài)、交換態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)、專性吸附態(tài)、有機結(jié)合態(tài)、殘渣態(tài)、重稀土的配合能力大于輕稀土因此易淋土,則易遷移。第四章:有機污染物對土壤的污染有機污染物:是指造成環(huán)境污染和面對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)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。二次污染物:指進入環(huán)境的一次污染物受到環(huán)境因素影響發(fā)生物理,化學(xué),反應(yīng)或被生物體作用生成毒性比原來更強的污染物,對環(huán)境產(chǎn)生再次污染,危害人類健康和生態(tài)環(huán)境。土壤有機污染物的種類
19、: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(huán)芳烴和有機農(nóng)藥。無毒:容易分解的有機物,如糖、蛋白質(zhì)、脂肪等。持久性有機污染物POPS :指具有毒性、生物蓄積性、和半揮發(fā)性,在環(huán)境中持久存在,且能在大氣環(huán)境中長距離遷移并沉積回地球的偏遠(yuǎn)的極地地區(qū),對人類健康和環(huán)境造成嚴(yán)重危害的天然或人工合成的有機化學(xué)污染物質(zhì)。POPS名單:分三大類,一是有機 Cl農(nóng)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(yè)化學(xué)品六氯苯、多氯聯(lián)苯 ;三是非故意生產(chǎn)的副產(chǎn)品對氯聯(lián)苯并呋喃,二惡英 。有機污染物主要來源:工業(yè)污染源、交通運輸污染源、農(nóng)業(yè)污染源、生活污染
20、源等。根據(jù)污染源數(shù)量和面積以及影響范圍可劃分:面源污染和電源污染。根據(jù)污染污染來源:一級污染源和二級污染源有機污染物進入土壤后可能經(jīng)歷一下幾個過程: 與土壤顆粒的西方- 解吸揮發(fā)和隨土壤顆粒進入大氣滲濾至地下水或隨地表徑流遷移至地下水通過食物鏈在生物體內(nèi)富集或被降解生物和非生物的降解環(huán)境行為:吸附、解吸、揮發(fā)、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(huán)境特征、土壤特性。農(nóng)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(diào)節(jié)劑。土壤中農(nóng)藥的來源: 將農(nóng)藥直接施入土壤或以拌種、 浸種和毒谷等形式施入土壤向作物噴灑農(nóng)藥時,農(nóng)藥直接落到地面上或者吸附在作物上
21、,經(jīng)風(fēng)吹雨淋落入土壤大氣中懸浮的農(nóng)藥顆?;?以氣態(tài)形式存在,經(jīng)雨水溶解和淋失,最后落到地面上。死亡動植物殘體或者灌溉水將農(nóng)藥帶入 土壤。農(nóng)藥在土壤環(huán)境中的降解:微生物降解,非生物降解農(nóng)藥殘留的危害: 農(nóng)藥對土壤微生物群落的影響農(nóng)藥對土壤硝化和氯化作用的影響對土壤呼吸作用的影響對農(nóng)作物的影響影響因素包括農(nóng)藥種類、農(nóng)藥用量、作物種類和土壤性質(zhì)氨化作用:指自然界存在有機氮化合物,經(jīng)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(chǎn)生的氨及土壤中的氨態(tài)氮,在有氧的條件下,經(jīng)過亞硝酸細(xì)菌和硝化細(xì)菌的作用,氧化成硝酸。多環(huán)芳烴的污染PAHS :也稱多核芳烴指兩個以上苯環(huán)以稠環(huán)形式相連的化合物。
22、來源:木材燃燒、汽車尾氣、發(fā)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(fā),森林大火等。PAHSfe要在表土富集,導(dǎo)致其消失的途徑:揮發(fā)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(huán)芳烴的揮發(fā)作用很低。多氯聯(lián)苯的污染PCBS:是具有兩個相連苯環(huán)結(jié)構(gòu)的含氯化合物。PCBS1一類持久性有機物,具有生物難降解性和親脂性,在食物網(wǎng)中呈現(xiàn)出很高的生物富集特性。 土壤的PCBSfe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(nóng)藥配方中的多氯聯(lián)苯的使用。石油污染:石油是一類物質(zhì)的總稱,是由上千種化學(xué)性質(zhì)不同的物質(zhì)組成的復(fù)雜混
23、合物,主要是碳鏈長度不等的煌類物質(zhì),最少時只是一個C原子。石油中最常見的污染物為BTEXW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。原位生物修復(fù):在污染的原地點進行,采用一定的工程設(shè)施,但不人為移動污染物。異位生物修復(fù):移動污染物到鄰近地帶你或反應(yīng)器內(nèi)進行,采用工程措施,控制土壤或抽提地下水進行。植物修復(fù):指利用植物對受污染的環(huán)境進行修復(fù)的技術(shù)。第五章:肥料對土壤環(huán)境的污染1. 肥料:是直接或間接供應(yīng)植物所需養(yǎng)分,改善土壤性狀,以提高植物產(chǎn)量和品質(zhì)的物質(zhì)。根據(jù)來源不同分為有機肥料和化學(xué)肥料。通常把含有較多有機質(zhì),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
24、分為農(nóng)家就地取材自行積制的,它是我國有機肥的主體,也稱農(nóng)家肥料?;瘜W(xué)肥料多指以礦物、空氣、水為原料,經(jīng)過化學(xué)和機械加工治成的肥料。.我國化肥施用存在的問題:盲目過量施肥,肥料利用率普遍低下施肥結(jié)構(gòu)不合理,養(yǎng)分施用不平衡地區(qū)間施肥不平衡有機物料收集利用率低下。. 肥料污染:重金屬污染:主要來自磷礦已經(jīng)利用磷酸指成的一些復(fù)合肥料,制造磷肥的主要原料為磷灰石,車了富含P2O5外,還含有銘、鎘、神、氟等多種有毒的重金屬元素,用其生產(chǎn)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(zhì)疏松。
25、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(fā)育,有時還會導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品污染。放射性污染:化肥中放射性物質(zhì)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(chǎn)生放射病,能至致畸、致突變、致癌。氟污染:氟酸磷肥中污染環(huán)境的主要元素之一,長期使用磷肥會導(dǎo)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(fā)育,重則產(chǎn)生中毒現(xiàn)象。有毒有機化合物的污染:普遍認(rèn)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(huán)芳烴
26、。硫氰酸鹽產(chǎn)生于煤氣和煉焦的生產(chǎn)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(shù)月后才能完全降解。.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拜口 K+溶度過大,并和土壤膠體吸附的Ca2+,Mg2+陽離子發(fā)生交換,使土壤膠體分散,土壤結(jié)構(gòu)被破壞,導(dǎo)致土壤板結(jié),化肥無法 補償有機質(zhì)缺乏,大量施用化肥,用地不養(yǎng)地,造成土壤有機質(zhì)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。.土壤酸化:是指土壤PH在原有的基礎(chǔ)上逐漸下降白現(xiàn)象,是土壤中的H+逐漸增加和交換性鹽逐漸減少的過程。. 交換性鹽減少的過程
27、:長期大量施用單一品種化肥,特別是生理酸性肥料,會導(dǎo)致土壤酸。過磷酸鈣、硫酸鈣、氯化銨等都是生理酸性肥料。. 肥料對水體、大氣、和生物的影響:1對水體的影響造成水體的富營養(yǎng)化:硝酸鹽的地下水污染:氮肥的淋失量與土壤類型、土壤質(zhì)地、氮肥品質(zhì)、施肥時期都有密切的關(guān)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氨的揮發(fā): NH3 的揮發(fā)損失與土壤酸堿性、施用方法、肥料種類及施用量相關(guān),氨的揮發(fā)率大?。禾肩U硫鏤硝酸鏤氯化鏤尿素。土壤質(zhì)地越粘重,對氨的吸附能力越強,揮發(fā)越少氮氧化物的增加:土壤類型、土壤含水量、肥料品種絕對土壤釋放N2O均
28、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增加CH4的排放:施用有機肥料一方面為土壤產(chǎn)CH4菌提供了基質(zhì),另一方面是土壤的 Eh下降,為產(chǎn)生CH4菌的生長條件創(chuàng)造了適宜的環(huán)境 條件。3 對生物的影響對人類和動物的影響: 在動物體內(nèi)經(jīng)微生物作用可被復(fù)原成有毒的亞硝酸鹽可引起缺血紅蛋白癥。對作物產(chǎn)量品質(zhì)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:加強對肥料的監(jiān)督管理,從肥料質(zhì)量上遏制污染經(jīng)濟合理施肥,嚴(yán)防過量施肥NPK肥配合施用化肥與有機肥配合施用推行施肥新技術(shù),提高肥料利用率優(yōu)化肥
29、料品種結(jié)構(gòu),研制新型無污染肥料,開發(fā)化肥新品種加強水肥管理,實施挖水灌溉培育高產(chǎn)高效低累積硝酸鹽的蔬菜品種保護生態(tài)環(huán)境,防止水土流失第六章:固體廢棄物對土壤環(huán)境的污染1. 固體廢棄物:指在生產(chǎn)建設(shè)生活和其他活動中產(chǎn)生,在一定時間和地點無法被利用而被丟棄的污染環(huán)境的固體、半固體廢棄物質(zhì),根據(jù)物質(zhì)的形態(tài)可分為:固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)廢物三種。.固體廢棄物特征:成分的多樣性和復(fù)雜性環(huán)境與資源的雙重性有用和無用的大集合生產(chǎn) 性廢棄物逐漸減少,消費性廢棄物之間增加彼此依賴,相互循環(huán). 來源與分類:礦業(yè)廢物、工業(yè)廢物、城市垃圾、農(nóng)業(yè)廢物、放射性廢物.固廢物污染環(huán)境特點:固廢是各種污染源的終態(tài)在自然條件影響下,固
30、廢中的一些有害成分 會轉(zhuǎn)入大氣、水體和土壤,參與生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán),具有潛在的,長期的危害性。.固廢物對環(huán)境影響:侵占土地污染土壤污染大氣污染水體分直接和間接污染影響 環(huán)境衛(wèi)生其他危害因其具有毒性,易燃性,反應(yīng)性,疾病傳染性等特點,假設(shè)處理不當(dāng),將對 人體健康造成危害.固體廢棄物的污染控制:從污染源頭開始,改進和更新生產(chǎn)技術(shù),盡量減少或不排放廢物強 化對危險廢物污染的控制對一般性固體廢物應(yīng)控制其生產(chǎn)量,發(fā)展物質(zhì)循環(huán)利用工藝健全環(huán)境 保護法規(guī)、法律、加強宣傳力度,增強執(zhí)法強度,提高全民的環(huán)境保護意識。. 污泥對土壤環(huán)境的污染: 污泥是廢水處理過程中產(chǎn)生的沉淀物質(zhì)以及從污水外表撇出浮沫的殘渣, 是
31、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。.污泥的基本性質(zhì):含水量大,養(yǎng)分含量高污泥的CN比較為適宜,對消化有利污泥具有燃燒價值污泥重金屬積累嚴(yán)重污泥生物污染性強。.污泥處理目的:減少水分,降低容積,便于后續(xù)處理、利用和運輸使污泥衛(wèi)生化、穩(wěn)定化、 減少對環(huán)境的污染和病菌的傳播通過處理可改善污泥的成分和某些性質(zhì),以利于污泥資源化利用 10.污泥處理方法:土地利用填埋燃燒投海已禁止.污泥的利用:土地利用,污泥中含大量的有機質(zhì)和NPK養(yǎng)分及微量元素,是良好的土壤改進劑,能提供職位生長所需的營養(yǎng)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(tài)氮、硝態(tài)氮較多
32、,適于做追肥回收能源,污泥的重要物質(zhì)成分是有機質(zhì),其中有一部分能被 微生物分解,另一部分燃燒具有熱值,可通過燃燒、制沼氣以及制成燃料等方法,回收污泥中的能量。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。. 污泥利用對土壤性質(zhì)的改善:1對土壤物理性質(zhì)的改善增加持水能力改善供氧條件減少風(fēng)蝕減少容量抗壓2 對土壤化學(xué)性質(zhì)的影響: 施用污泥最顯著的效果可能是土壤有機質(zhì)和大量營養(yǎng)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(yǎng)物質(zhì)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,
33、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(yǎng)分的轉(zhuǎn)化。.污泥土地利用的風(fēng)險: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(tài)在土壤中更穩(wěn)定 3使重金屬向地下水和植物遷移 N P:污泥中含有大量 NP營養(yǎng)元素如不能 被植物及時吸收,會污染水體和地下水鹽分:鹽分過高會破壞養(yǎng)分間的平衡,抑制植物對養(yǎng)分的 吸收,對植物根系的傷害。病原菌:未經(jīng)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。有機物污染物:某些工業(yè)廢水中可能含有聚氯二酚,多環(huán)芳煌等有毒有機質(zhì), 可能產(chǎn)生危害。. 污泥施用對作物生長、 產(chǎn)量和品
34、質(zhì)的影響: 施用少量的污泥能顯著促進作物生長, 明顯提高產(chǎn)量,改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì), 隨著施用量的增加, 農(nóng)產(chǎn)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。.污泥土地施用的控制措施:滅菌消毒,提高污泥施用的安全性因土制宜,控制污泥用量發(fā) 展污泥安全施用技術(shù). 畜禽糞便對土壤環(huán)境的污染: 未處理的畜禽糞便及畜禽養(yǎng)殖場污水過量施入農(nóng)田, 可導(dǎo)致土壤空 隙堵塞,使土壤透氣,透水性下降及極結(jié),并可使作物徒長、倒伏、晚熟或不熟、造成減產(chǎn),甚至大面積腐爛。.畜禽糞便的資源化利用:用作肥料用作飼料用作燃料養(yǎng)蚯蚓和蛆第十章:污染土壤的修復(fù)技術(shù)污染土壤修復(fù)的目的:降低土壤中的
35、污染物的濃度、固定土壤污染物將土壤污染物轉(zhuǎn)化為毒性較低或者無毒的物質(zhì),阻斷土壤污染物在生態(tài)系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)移途徑,從而減小土壤污染物對環(huán)境,人體或其他生物的危害。污染土壤修復(fù)技術(shù)分類:按照土壤修復(fù)位置分 :原位修復(fù)技術(shù):指對未挖掘的土壤進行治理的過程,對土壤沒什么擾動異位修復(fù)技術(shù):指對挖掘后的土壤進行處理的過程。異位修復(fù)技術(shù)可分:原地處理:發(fā)生在原地的挖掘出的土壤進行處理的過程將挖掘出的土壤運至另一地點進行處理的過程。不同修復(fù)技術(shù)優(yōu)缺點: 原地處理優(yōu)點: 對土壤結(jié)構(gòu)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(chǎn)生的廢氣和廢水的控制比較困難。異位處理優(yōu)點 :對處理過程的條件控制
36、比較好,與污染物的接觸較好,容易控制處理過程產(chǎn)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: 生物修復(fù)技術(shù)化學(xué)修復(fù)技術(shù)物理修復(fù)技術(shù)固定化修復(fù)技術(shù)熱處理修復(fù)技術(shù)。土壤蒸汽提取技術(shù) 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(dǎo)入空氣,空氣流經(jīng)土壤時,揮發(fā)性和半揮發(fā)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(shù)。屬于原位處理技術(shù),也可用于異位處理。適用范圍 : 揮發(fā)性有機物和一些半揮發(fā)性有機物污染土壤的修復(fù), 也可以促進原位生物修復(fù)的過程。優(yōu)缺點 :優(yōu) : 可操作性強,設(shè)備簡單,容易安裝,
37、對處理地點的破壞小,處理時間較短,可以其他技術(shù)結(jié)合使用,可以處理固定建筑物下的污染土壤。缺: 很難到達(dá)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(shù)。取決因素:土壤滲透性和有機污染物的揮發(fā)性。細(xì)質(zhì)地土壤滲透性低,而粗質(zhì)土壤滲透性高裂 隙多的土壤滲透性較高有水平層理的土壤會使蒸汽側(cè)向流動,從而降低了蒸汽提取效率高的 土壤含水量會降低土壤的滲透性,從而影響蒸汽提取技術(shù)的效果不適合有機質(zhì)含量高的土壤 與其他技術(shù)結(jié)合使用: 與空氣注入技術(shù)的結(jié)合與生物通氣技術(shù)的結(jié)合與氣動壓裂技術(shù)的結(jié)合。固化 / 穩(wěn)定化技術(shù): 通過物理或化學(xué)的
38、作用以固定土壤污染物的一組技術(shù)。 固化技術(shù)指向土壤添加黏結(jié)劑而引起石塊狀固體形成的過程。 包囊技術(shù) :將低滲透性的物質(zhì)包被在污染土壤外面,以減少污染物暴露于淋溶作用的外表,限制了污染物遷移到技術(shù)。穩(wěn)定化技術(shù):通過化學(xué)物質(zhì)與污染物之間的化學(xué)反應(yīng)使污染物轉(zhuǎn)化為不溶態(tài)度過程。黏結(jié)劑主要是:水泥,石灰,熱塑塑料,瀝青和多聚物,專利黏結(jié)劑。固化 / 穩(wěn)定化技術(shù)分類:水泥和混合水泥固化 / 穩(wěn)定化技術(shù);石灰固化 / 穩(wěn)定化技術(shù);玻璃化固化 / 穩(wěn) 定化技術(shù)。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(yōu)缺點 :優(yōu):可同時處理被多種污染物污染的土壤,設(shè)備簡單,費用較低。缺:它不破壞減少土壤中的污
39、染物,而僅是限制污染物對環(huán)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(huán)境造成危害。玻璃化技術(shù): 指使用高溫熔融污染土壤使其形成玻璃體或固結(jié)成團的技術(shù)。玻璃化技術(shù)特點:土壤熔融后,污染物被團結(jié)于穩(wěn)定的玻璃體中玻璃化作用對神、鉛、硒、氯化物的固定效率比其他無機污染物低玻璃化處理技術(shù)費用較高玻璃化處理技術(shù)使得土壤徹底喪失生產(chǎn)力,一般用于污染特別嚴(yán)重的土壤。原位玻璃化:指將電流經(jīng)電極直接通入無人土壤,使土壤產(chǎn)生1600-2000 的高溫而熔融。影響因素: 易燃易爆物質(zhì)可燃有機物的含量地下水位含水量異位玻璃化:將污染土壤挖出,采用傳統(tǒng)的玻璃制造技術(shù)以熱解和氧化或融化污染物以形成不能被淋溶
40、的熔融態(tài)物質(zhì)。其他技術(shù)還有: 高溫液體墻反應(yīng)器,等離子弧玻璃化技術(shù),氣旋爐技術(shù)。熱處理技術(shù): 利用高溫所產(chǎn)生的一些物理或化學(xué)作用,如揮發(fā)、燃燒、熱解將土壤中的有毒物質(zhì)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?zé)峤馕夹g(shù): 150-315 ,高溫?zé)峤馕夹g(shù): 315-540 。影響因素:土壤塑性:塑性強難處理,要添加松散土壤顆粒組成土壤含水量,與處理能力呈反比有機質(zhì)含量,污染物的解吸困難PH高會腐蝕處理系統(tǒng)土壤團聚性。熱解吸技術(shù)兩個過程:污染物通過發(fā)揮作用從土壤轉(zhuǎn)移到蒸氣中以濃縮污染物或高溫破壞污染物的方式處理第一階段產(chǎn)生的廢氣中的污染物。典型熱解包括:預(yù)處理
41、、解吸、固相后處理、氣體后處理等過程預(yù)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(chǎn)生 、混合優(yōu)缺點: 優(yōu):設(shè)備簡單,處理速度比大多數(shù)其他速度快,成本較低,易于其他技術(shù)結(jié)合使用。適用范圍: 揮發(fā)和半揮發(fā)有機污染物、鹵化或非鹵化有機污染物、多環(huán)芳烴、重金屬、氰化物、炸藥等。影響因素:土壤地質(zhì)、顆粒組成、土壤含水量、有機質(zhì)含量、PH值、土壤團聚性。 2 燃燒: 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(shù)稱為燃燒技術(shù)。電動力學(xué)修復(fù)技術(shù) : 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(shù)。 1
42、電遷移:指離子和離子絡(luò)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(dāng)施加一個直流電場于充滿液體的多孔介質(zhì)時,液體就產(chǎn)生相對于靜止的帶電固體外表的移動。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(shù)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(jié)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(fā)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(yōu)缺點:優(yōu):適用于任何地點,因為土壤處理僅發(fā)生在兩個電極之間
43、;可以在不挖掘的條件下處理土壤;最適合于黏質(zhì)土,因為黏質(zhì)土帶用負(fù)的外表電荷,水力傳導(dǎo)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(zhì)的介質(zhì)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(dāng)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(fù)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(fù)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(zhuǎn)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
44、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(nóng)作物進入食物的風(fēng)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,以防止土層總的污染物進入食物鏈優(yōu)點缺點 : 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(huán)境部分的影響二 . 化學(xué)修復(fù)技術(shù):指在淋洗劑的作用下,將土壤污染物顆粒去除的一種修復(fù)技術(shù)原位淋洗技術(shù) :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
45、淋洗技術(shù)有效性的重要 因素 :土壤質(zhì)地、陽離子交換量 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(yǎng)別離子,還可能破壞土壤的結(jié)構(gòu),影響土壤微生物的活性,從而影響土壤整體的質(zhì)量。如果操作不當(dāng)還可能對地下水造成二次污染。異位淋洗技術(shù) :是指將污染土壤挖掘出來,用水或其它化學(xué)溶液進行清洗,使污染物從土壤中分解出來的一種化學(xué)處理技術(shù)。 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(tǒng)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別離4. 利用密度,外表化學(xué)或磁敏性等方面的差異進一步將污染
46、物在濃縮在更小的體積內(nèi) 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(yōu)點 :設(shè)備小,可以隨地移動缺點 :移動性大,較難控制處理過程中產(chǎn)生的二次污染。: 適用 于被油類、有機溶劑、多環(huán)芳烴農(nóng)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(fā)生氧化反應(yīng)使溶物降解為低濃度、低移動性產(chǎn)物的技術(shù)?;瘜W(xué)脫氫技術(shù) 氣象復(fù)原技術(shù)是一異位化學(xué)修復(fù)技術(shù) 適用 于揮發(fā)、半揮發(fā)有機污物,多氯聯(lián)苯、二嗯英等。過程階段:1土壤準(zhǔn)備,包括挖土和過篩2在化學(xué)反應(yīng)器中將土壤和試劑混合,使試劑與混合物充分混合。 3 混合以后別離土壤
47、和試劑,未使用的試劑要在循環(huán)使用4過程中產(chǎn)生的氣化水被收集在冷類反應(yīng)器中,在凈化,在循環(huán)。 5處理之后,加酸以中和土壤中的化學(xué)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(fā)性有機污染物、 溶劑提取技術(shù)是一種異位修復(fù)技術(shù)。污物被移進入有機溶劑或超臨界液體,而后溶劑被別離以進一步處理或棄置 適用于 揮發(fā)和半揮發(fā)有機污物,鹵化或非鹵化有機污物、多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯、除草劑、農(nóng)藥、炸藥等,不適合與非金屬重金屬等、 農(nóng)業(yè)改進措施 :采用一般農(nóng)業(yè)生產(chǎn)科操作的技術(shù)措施,以到達(dá)降低土壤重金屬有效性,抑制土壤重金屬而農(nóng)作物遷移物的技術(shù)。包括:施用改進物料 、調(diào)節(jié)土壤重金屬而農(nóng)作物遷移技
48、術(shù)。1中性化技術(shù),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(yōu)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。有機改進材料 :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(tài),從而改變生物有效性。無機改進物料氧化復(fù)原技術(shù)三、植物修復(fù)植物修復(fù)技術(shù) :指利用植物及其根際微生物對土壤污染物的吸收、揮發(fā)、轉(zhuǎn)化、降解、固定作用而去除土壤中污染物的修復(fù)技術(shù)。廣義:包括污染環(huán)境土壤的植物修復(fù),污水植物凈化和植物對空氣的凈化。 優(yōu)點 : 1 用植物提取、植物降解、根際降解
49、、植物揮發(fā)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(fù)不僅對修復(fù)場地的破壞小,對環(huán)境的擾動小,而且還具有綠化環(huán)境的作用。 3 植物修復(fù)一般會提高土壤的肥力,而一般的物理和化學(xué)修復(fù)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(fù)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(jīng)濟效益。 5 操作簡單,便于推廣應(yīng)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(nèi),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(fù)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
50、慢、生物量低、根系淺限制因素 : 1 目前發(fā)現(xiàn)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(fù)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(fā)現(xiàn)的超富集植物幾乎都是野生植物,人們對其農(nóng)藝性狀、病蟲害防治、育種潛力以及生理學(xué)等方面的了解有限,難以優(yōu)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(yōu)點 : 1 污染物在原地被分解2 與其他植物
51、修復(fù)技術(shù)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(fā)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 為防止微生物與植物爭奪養(yǎng)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(zhì),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
52、解過程: 1、好氧代謝2、厭氧代謝3、腐殖質(zhì)化作用三 植物降解作用 植物轉(zhuǎn)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(nèi)代謝過程而降解的過程;或污染物在植物產(chǎn)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(yōu)點:植物降解有可能出現(xiàn)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(chǎn)物或降解產(chǎn)物2、很難測定植物體內(nèi)產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物,因此污染的植物降解也難以被確認(rèn)四植物穩(wěn)定化作用 重金屬指通過根系的吸收和腹肌,根系外表的吸附或植物根圈的沉淀作用而女生的穩(wěn)定化作用;或利用植物或植物根系保護污染物,使其不因風(fēng)侵蝕、淋溶以及土壤的分散而遷移的穩(wěn)定化作用可通過吸附、沉淀,絡(luò)合或金屬價態(tài)的變化來實現(xiàn)優(yōu)點:不需要移動土壤,費用低,對土壤的破壞小,植物恢復(fù)還可以促進生態(tài)系統(tǒng)的重建,不要求對有害物質(zhì)或生物體進行處置。缺點: 1、污染物依然留在遠(yuǎn)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2、植被維護可能需要大量地施肥或土壤改進3、根際分泌物、污染物和土壤改進物質(zhì)必須得到監(jiān)
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