土壤重金屬化學(xué)行為和污染治理

1、關(guān)于土壤重金屬化學(xué)行為與污染治理第一張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月問(wèn)題引入 全球性環(huán)境問(wèn)題第二張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月全 球 氣 候 變 化第三張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 在過(guò)去的一個(gè)世紀(jì)里，全球表面平均溫度上升了0.3至0.6攝氏度，海平面上升了10至25厘米。目前地球大氣中的二氧化碳濃度已由工業(yè)革命（1750年）之前的280ppm增加了10%。如果世界能源消費(fèi)的格局不發(fā)生根本性變化，到21世紀(jì)中葉，大氣中的二氧化碳濃度將達(dá)到560ppm，全球平均溫度可能上升1.5至4攝氏度，將給全球人類帶來(lái)災(zāi)難性后果。第四張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年

2、6月臭 氧 層 破 壞 和 損 耗自1985年南極上空出現(xiàn)臭氧層空洞以來(lái)，地球上空臭氧層被損耗的現(xiàn)象一直有增無(wú)減。到1994年，南極上空的臭氧層破壞面積已達(dá)2400萬(wàn)平方公里。現(xiàn)在在美國(guó)、加拿大、西歐、前蘇聯(lián)、中國(guó)、日本等國(guó)的上空，臭氧層都開(kāi)始變薄。全世界向大氣排放的消耗臭氧層物質(zhì)（ODS）已達(dá)到了2000萬(wàn)噸。由于ODS相當(dāng)穩(wěn)定，可在大氣層中存在50-100年，會(huì)不斷與臭氧發(fā)生反應(yīng)，即使全世界完全停止排放ODS，也要再過(guò)20年，人類才能看到臭氧層恢復(fù)的跡象。第五張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月19791992年南極臭氧空洞圖197919801981198219831984第六張，P

3、PT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月199019891988198519861987第七張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月19921991第八張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月臭氧層對(duì)地球的保護(hù)示意圖臭氧層主要吸收紫外線保護(hù)地球生物，同時(shí)也是溫室氣體，吸收熱量，維持地球熱量的動(dòng)態(tài)平衡第九張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月酸雨污染“酸雨” 泛指酸性物質(zhì)以濕沉降（雨、雪）或干沉降（酸性顆粒物）的形式從大氣轉(zhuǎn)移到地面上。酸雨中絕大部分是硫酸和硝酸，主要來(lái)源于人類廣泛使用化石燃料，向大氣排放了大量的二氧化硫和氮氧化物。第十張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月酸雨的形成第十

4、一張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月酸雨危害酸雨破壞建筑，更使使全球30%的林區(qū)因酸雨的影響而退化。有些湖泊因酸化改變水生生態(tài)，導(dǎo)致魚(yú)類滅絕。土壤酸化會(huì)使土壤貧瘠化，導(dǎo)致陸地生態(tài)系統(tǒng)的退化。第十二張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月酸雨污染的危害第十三張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月水 資 源 危 機(jī)目前世界上約有20個(gè)國(guó)家嚴(yán)重缺水，全球有10億多人口無(wú)法得到安全的飲用水。第十四張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月森 林 植 被 破 壞地球森林面積約為30-60億公頃，約占陸地面積的20%-40%，但在工業(yè)化過(guò)程中，森林大面積被毀引起了多種環(huán)境后果，主要有：降雨分

5、布變化，二氧化碳排放量增加，氣候異常，水土流失，洪澇頻發(fā)，生物多樣性減少等。第十五張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月海 洋 資 源 破 壞 和 污 染近幾十年來(lái)，全球范圍內(nèi)的海洋生產(chǎn)力和海洋環(huán)境質(zhì)量出現(xiàn)明顯退化。2/3以上的海洋魚(yú)類已被最大限度或過(guò)度捕撈，已經(jīng)滅絕或?yàn)l臨滅絕，另有44%的魚(yú)類的捕撈已達(dá)到生物極限。而另一方面，人類活動(dòng)產(chǎn)生的大部分廢物和污染物最終都進(jìn)入了海洋。第十六張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月難 以 處 理 的 有 毒 化 學(xué) 廢 物第十七張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月現(xiàn)在全球每年產(chǎn)生的有毒有害化學(xué)廢物3億到4億噸，其中對(duì)生態(tài)危害最大、擴(kuò)散最廣的

6、是持久性有機(jī)污染物（POPs），如多氯聯(lián)苯和滴滴涕。使男性精子數(shù)目銳減，男性不育癥增加。男嬰出生率下降。動(dòng)物雌性化現(xiàn)象嚴(yán)重。以及畸形個(gè)體增加。第十八張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月生物多樣性銳減 地球上約有1400萬(wàn)種物種，但當(dāng)前地球上的生物多樣性損失的速度比歷史上任何時(shí)候都快，鳥(niǎo)類和哺乳動(dòng)物現(xiàn)在的滅絕速度是它們?cè)谖词芨蓴_的自然界中的100倍至1000倍。第十九張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月民以食為天土壤荒漠化和污染土壤土壤荒漠化土壤污染第二十張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月民以食為天土壤荒漠化和污染土壤污染土壤有機(jī)物污染土壤無(wú)機(jī)物污染（重金屬）第二十一張，PP

7、T共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月PbCdCrHgAs 第二十二張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月危害 (1)影響植物根和葉的發(fā)育 (2)破壞人體神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、骨骼系統(tǒng)等植物病例人類病例二、重金屬危害和污染特點(diǎn)第二十三張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月土壤重金屬污染特點(diǎn) (1)重金屬不能被微生物降解，是環(huán)境長(zhǎng)期、潛在的污染物；(2)因土壤膠體和顆粒物的吸附作用，長(zhǎng)期存在于土壤中，濃度多成垂直遞減分布； (3)與土壤中的配位體(氯離子、硫酸離子、氫氧離子、腐蝕質(zhì)等)作用，生成絡(luò)合物或螯合物，導(dǎo)致重金屬在土壤中有更大的溶解度和遷移活性；(4)土壤重金屬可以通過(guò)食物鏈被生物富集

8、，產(chǎn)生生物放大作用；(5)重金屬的形態(tài)不同，其活性與毒性不同，土壤pH、Eh、顆粒物以及有機(jī)質(zhì)含量等條件深刻影響它在土壤中的遷移和轉(zhuǎn)化；第二十四張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月三、土壤重金屬污染來(lái)源自然來(lái)源 （1）成土母質(zhì)的風(fēng)化過(guò)程對(duì)土壤重金屬本底含量的影響 （2）風(fēng)力和水力搬運(yùn)的自然物理和化學(xué)遷移過(guò)程人為干擾輸入 （1）不同工礦企業(yè)工業(yè)生產(chǎn)對(duì)土壤重金屬的額外輸入 （2）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)影響下的土壤重金屬輸入 （3）交通運(yùn)輸對(duì)土壤重金屬污染的影響 第二十五張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月四、土壤重金屬環(huán)境化學(xué)行為遷移過(guò)程 （1）機(jī)械遷移 （2）物理化學(xué)遷移(溶解-沉淀；氧化-還

9、原等) （3）生物遷移 轉(zhuǎn)化過(guò)程 （1）物理化學(xué)轉(zhuǎn)化 （2）生物轉(zhuǎn)化 第二十六張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月五、影響土壤重金屬環(huán)境化學(xué)行為的因素土壤顆粒物粒徑土壤有機(jī)質(zhì)含量土壤PH值和酸堿度土壤生物和植被 第二十七張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月六、土壤重金屬污染的來(lái)源定量解析 重金屬的形態(tài)分布 重金屬的形態(tài)：可交換態(tài)、碳酸鹽態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)、有機(jī)硫化物態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)。元素剖面分布 由于土壤對(duì)重金屬的固定，外源重金屬大都富集在土壤表層而比較難向下遷移 同位素示蹤研究 各種元素的同位素成分來(lái)區(qū)分各種地質(zhì)體的物質(zhì)來(lái)源 空間分析 應(yīng)用GIS技術(shù)分析異?？臻g分布與污染源的關(guān)系有可

10、能直觀地判斷出異常的成因 第二十八張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月七、土壤重金屬污染治理土壤重金屬污染物的檢測(cè)分析土壤重金屬的治理方法 第二十九張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月土壤重金屬污染的治理方法農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù) ： 主要換土、客土和深耕翻土等（圖）植物修復(fù)技術(shù)（圖） (1)植物提取和富集（圖） (2)植物揮發(fā)（圖） (3)植物穩(wěn)定（圖）常見(jiàn)修復(fù)植物物理化學(xué)修復(fù) a.電動(dòng)修復(fù) b.電熱修復(fù) c.土壤淋溶 化學(xué)修復(fù) 第三十張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月八、土壤重金屬修復(fù)展望超累積植物篩選與培育 分子生物學(xué)和基因工程技術(shù)的應(yīng)用 生物修復(fù)綜合技術(shù)的研究 第三十一張，P

11、PT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月九：土壤重金屬污染治理研究項(xiàng)目2010年高等學(xué)校省級(jí)優(yōu)秀青年人才基金項(xiàng)目無(wú)機(jī)-有機(jī)體協(xié)同原位化學(xué)固定修復(fù)土壤重金屬污染（基金號(hào)：2010SQRL147）2010年高校省級(jí)自然科學(xué)項(xiàng)目高效土壤重金屬修復(fù)與重金屬毒理和生物有效性研究（基金號(hào)：KJ2010B437）第三十二張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三十三張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月謝 謝第三十四張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三十五張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三十六張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三十七張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6

12、月第三十八張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月Hg中毒第三十九張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月慢性As中毒第四十張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月Pb中毒第四十一張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 電子產(chǎn)品造成的鉛污染，已經(jīng)成為鉛污染的主要途徑之一第四十二張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月Cd中毒第四十三張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月Cr中毒第四十四張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月修復(fù)土壤重金屬污染的植物小花南芥：修復(fù)Pb、Zn復(fù)合污染 蜈蚣草：修復(fù)As污染 東南景天：修復(fù)Cd、Pb、Zn、Cu復(fù)合污染 龍葵：修復(fù)Cd污染油菜:修復(fù)

13、Cd污染第四十五張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 在電場(chǎng)的作用下，通過(guò)電流的作用，土壤中的重金屬離子(如Pb、Cd、Cr、Zn等)和無(wú)機(jī)離子以電透滲和電遷移的方式向電極運(yùn)輸，然后進(jìn)行集中收集處理。 第四十六張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月利用高頻電壓產(chǎn)生電磁波，產(chǎn)生熱能，對(duì)土壤進(jìn)行加熱，使污染物從土壤顆粒內(nèi)解吸出來(lái)，加快一些易揮發(fā)性重金屬?gòu)耐寥乐蟹蛛x，從而達(dá)到修復(fù)的目的。該技術(shù)主要修復(fù)被Hg和Se等重金屬污染的土壤。 第四十七張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月土壤淋洗： 利用淋洗液把土壤固相中的重金屬轉(zhuǎn)移到土壤液相中去，再把富含重金屬的廢水進(jìn)一步回收處理的土壤修復(fù)方

14、法。 常采用柱淋洗或堆積淋洗，該方法的技術(shù)關(guān)鍵是尋找一種既能提取各種形態(tài)的重金屬，又不破壞土壤結(jié)構(gòu)的淋洗液。 目前主要使用的淋洗劑為檸檬酸、蘋(píng)果酸、乙酸和EDTA。 第四十八張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月化學(xué)修復(fù)： 向土壤投入改良劑，通過(guò)對(duì)重金屬的吸附、氧化還原、拮抗或沉淀作用，以降低重金屬的生物有效性。 該方法在土壤原位上進(jìn)行的，簡(jiǎn)單易行。但金屬元素仍保留在土壤中，一旦重金屬在土壤中的形態(tài)改變，會(huì)再次危害生物，并不是一種永久的修復(fù)措施。 常用的改良劑有石灰、沸石、碳酸鈣、磷酸鹽、硅酸鹽和促進(jìn)還原作用的有機(jī)物質(zhì)，不同改良劑對(duì)重金屬的作用機(jī)理不同。 第四十九張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作

15、于2022年6月植物修復(fù) 第五十張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月植物富集第五十一張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月A：采集后壓制植物的一般照片（有黃斑）B：X-射線放射自顯影照片（能看出金屬元素所在的部位）C：計(jì)算機(jī)重構(gòu)的放射第五十二張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月富集重金屬植物利用第五十三張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月植物揮發(fā)第五十四張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月植物穩(wěn)定土壤重金屬第五十五張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù) 第五十六張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月土壤重金屬污染物的檢測(cè)分析檢測(cè)分析步驟采樣預(yù)處理

16、消解和提取儀器分析分析結(jié)果的質(zhì)量保證 第五十七張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第五十八張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第五十九張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第六十張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月土壤：發(fā)育于地球陸地表面具有生物活性和孔隙結(jié)構(gòu)的介質(zhì)，含固液氣三相系統(tǒng)。 第六十一張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月土地荒漠貧瘠化荒漠化是當(dāng)今世界最嚴(yán)重的環(huán)境與社會(huì)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。全球荒漠化面積已近36億公頃，約占全球陸地面積的1/4，已影響到全世界1/6的人口（約9億人），100多個(gè)國(guó)家和地區(qū)。全球每年有600萬(wàn)公頃的土地變?yōu)榛哪?100萬(wàn)公頃土地因退化而不能生長(zhǎng)谷物。亞洲是世界上受荒漠化影響的人口分布最集中的地區(qū)，遭受荒漠化影響最嚴(yán)重的國(guó)家依次是中國(guó)、阿富汗、蒙古、巴基斯坦和印度。第六十二張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月荒漠化的土地與移民第六十三張，PPT共七十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月重金屬： 指密度大于5g/cm3的金屬，或在元素周期表金屬欄內(nèi)原子量超過(guò)40 以上之金屬元素均稱為重金屬元素。一、什么是重金屬環(huán)境污染重金屬：鉛、鎘、鉻、汞