土壤污染與防治市公開(kāi)課一等獎(jiǎng)省賽課獲獎(jiǎng)?wù)n件

第十四章土壤污染與防治

土壤污染與防治第1頁(yè)土壤污染概念、污染物（重金屬、農(nóng)藥和固體廢物）起源及其危害土壤凈化污染物過(guò)程土壤污染防治辦法。內(nèi)容提要土壤污染與防治第2頁(yè)第一節(jié)

土壤污染概念土壤污染與防治第3頁(yè)一、土壤污染概念土壤污染直接影響是土地生產(chǎn)力下降；經(jīng)過(guò)土壤-植物-動(dòng)物-人體食物鏈污染，危害人體健康、威脅人類(lèi)生存；土壤污染還危害其它環(huán)境要素如水體，大氣等。土壤污染是指進(jìn)入土壤中有害、有毒物質(zhì)超出土壤自?xún)裟芰?，造成土壤物理、化學(xué)和生物學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變，降低農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量，并危害人體健康現(xiàn)象。土壤污染與防治第4頁(yè)中國(guó)重金屬污染耕地總計(jì)：萬(wàn)公頃中國(guó)有機(jī)物污染農(nóng)田總計(jì)：6000萬(wàn)公頃據(jù)報(bào)道土壤污染與防治第5頁(yè)人類(lèi)活動(dòng)向土壤施加有害物質(zhì)，是加速土壤污染，引發(fā)土壤環(huán)境質(zhì)量惡化加劇主要原因。二、土壤污染原因造成土壤污染人類(lèi)活動(dòng)：工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活廢棄物排放，如開(kāi)礦、冶煉、化工生產(chǎn)、施肥等等。土壤發(fā)生污染是因?yàn)檫M(jìn)入土壤污染物凈積累。土壤自?xún)糇饔茫褐高M(jìn)入土壤污染物，在土壤礦物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)和土壤微生物作用下，經(jīng)過(guò)一系列物理、化學(xué)及生物化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，降低其濃度或改變其形態(tài)，從而消除或降低污染物毒性現(xiàn)象。土壤污染與防治第6頁(yè)《國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十一個(gè)五年計(jì)劃綱要》決定從起“開(kāi)展全國(guó)土壤污染現(xiàn)實(shí)狀況調(diào)查，綜合治理土壤污染”。7月18日，國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局組織召開(kāi)全國(guó)土壤污染情況調(diào)查視頻會(huì)議，全國(guó)土壤污染情況調(diào)查7月18日在北京開(kāi)啟。全國(guó)土壤現(xiàn)實(shí)狀況調(diào)查及污染防治項(xiàng)目由環(huán)境保護(hù)總局和國(guó)土資源部共同負(fù)擔(dān)，包含八個(gè)專(zhuān)題，總經(jīng)費(fèi)預(yù)算約為10億元，將在除臺(tái)灣省和港澳地域以外各省、自治區(qū)、直轄市所轄全部陸地國(guó)土展開(kāi)，計(jì)劃在三年半左右時(shí)間完成。全國(guó)土壤污染情況調(diào)查土壤污染與防治第7頁(yè)三、土壤污染定量化怎樣判斷土壤受到了污染？污染嚴(yán)重程度多少？方法：1.定量方法生物--土壤系統(tǒng)法化學(xué)法背景值法土壤污染指數(shù)法土壤污染與防治第8頁(yè)生物－土壤系統(tǒng)法：以植物從土壤中吸收污染物后，其可食部分污染物含量到達(dá)食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，或產(chǎn)量因污染而降低10％時(shí)土壤污染物濃度為土壤污染臨界值，超出該值為污染；化學(xué)法：是在生物--土壤系統(tǒng)法基礎(chǔ)上建立起來(lái)。利用“土壤污染臨界值”概念，直接取其“臨界值”測(cè)定方法與指標(biāo)（土壤全量或有效量），判斷土壤是否受污染，或進(jìn)行污染等級(jí)劃分；土壤污染與防治第9頁(yè)背景值法：建立在環(huán)境背景值統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)上，能反應(yīng)出環(huán)境變異數(shù)量特征（以土壤背景值加二倍標(biāo)準(zhǔn)差為臨界值）。在實(shí)踐中使用較多。但不能反應(yīng)出生物適應(yīng)能力因環(huán)境和本身長(zhǎng)勢(shì)而變異影響；土壤背景值：未受到人類(lèi)活動(dòng)影響土壤本身化學(xué)元素組成。土壤污染指數(shù)法：按污染物污染指數(shù)（土壤中污染物實(shí)測(cè)濃度與其污染臨界濃度比值）來(lái)劃分污染程度。土壤污染與防治第10頁(yè)上述四種方法中，最基本依據(jù)是土壤污染臨界值和背景值，而土壤污染臨界值至今只有極少數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，亟待研究。即當(dāng)加入土壤污染物超出土壤自?xún)裟芰?，或污染物在土壤中積累量超出土壤基準(zhǔn)量，而給生態(tài)系統(tǒng)造成了危害，此時(shí)才能被稱(chēng)為污染。土壤污染“定量化”概念：土壤污染與防治第11頁(yè)依據(jù)土壤環(huán)境質(zhì)量功效和保護(hù)目標(biāo)，將我國(guó)土壤劃分為三類(lèi)：2.土壤（環(huán)境）質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)Ⅰ類(lèi)，主要適合用于國(guó)家要求自然保護(hù)區(qū)、集中式生活飲用水源地、茶園、牧場(chǎng)和其它保護(hù)地域土壤，土壤質(zhì)量基本上保持自然背景值；Ⅱ類(lèi)，主要適合用于普通農(nóng)田、蔬菜地、茶園、果園、牧場(chǎng)等土壤，土壤質(zhì)量基本上對(duì)植物和環(huán)境不造成危害和污染；Ⅲ類(lèi)，主要適合用于林地土壤及污染物容量較大地高背景值土壤和礦產(chǎn)附近等地農(nóng)田土壤(蔬菜地除外)，土壤質(zhì)量基本上對(duì)植物和環(huán)境不造成危害和污染。土壤污染與防治第12頁(yè)將土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)分為三級(jí)：一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為保護(hù)區(qū)域自然生態(tài)，維持自然背景土壤環(huán)境質(zhì)量限制值；二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，維護(hù)人體健康土壤限制值；三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為保障農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)和植物正常生長(zhǎng)地土壤臨界值。

執(zhí)行：I類(lèi)土壤環(huán)境質(zhì)量執(zhí)行一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；II類(lèi)土壤環(huán)境質(zhì)量執(zhí)行二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；III類(lèi)土壤環(huán)境質(zhì)量執(zhí)行三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。土壤污染與防治第13頁(yè)土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB15618-1995)(mg/kg)

級(jí)別123土壤pH自然背景<6.56.5-7.5>7.5>6.5Cd0.200.300.300.601.0Hg0.150.300.501.01.5As水田1530252030As旱地1540302540Cu農(nóng)田等3550100100400Cu果園-150200200400Pb35250300350500Cr水田90250300350400Cr旱地90150200250300Zn100200250300500Ni40405060200土壤污染與防治第14頁(yè)寧波市江東等五個(gè)蔬菜基地

土壤重金屬含量（mg/kg)引自：陸針?biāo)傻?，土壤環(huán)境、施肥與農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)關(guān)系土壤污染與防治第15頁(yè)溫州市城郊興通橋等六個(gè)蔬菜基地

土壤重金屬含量（mg/kg)引自：王亮等，溫州市城郊污灌對(duì)土壤和蔬菜品質(zhì)影響土壤污染與防治第16頁(yè)杭州市城郊轉(zhuǎn)塘等十一個(gè)蔬菜基地

土壤重金屬含量（mg/kg)引自：謝正苗等，杭州市郊菜園土部分重金屬污染情況調(diào)查研究土壤污染與防治第17頁(yè)第二節(jié)土壤污染物起源及危害土壤污染與防治第18頁(yè)工業(yè)污染源：交通運(yùn)輸污染源：農(nóng)業(yè)污染源：生活污染源：

土壤中污染物起源含有多源性，主要是工業(yè)“三廢”，化肥農(nóng)藥、城市污泥、垃圾等。1.土壤中污染物起源土壤污染源工業(yè)區(qū)周?chē)I(yè)“三廢”、污水澆灌等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)本身產(chǎn)生，農(nóng)藥和化肥，動(dòng)物廢棄物等尾氣等生活垃圾、廢水等廢棄物土壤污染與防治第19頁(yè)無(wú)機(jī)污染物:有機(jī)污染物:有害微生物：三大類(lèi)土壤污染物：2.土壤污染物種類(lèi)進(jìn)入土壤中并影響土壤正常功效物質(zhì)，即會(huì)改變土壤成份，降低農(nóng)作物數(shù)量和質(zhì)量，有害人體健康物質(zhì)，統(tǒng)稱(chēng)土壤污染物質(zhì)。重金屬、非金屬、放射元素、無(wú)機(jī)酸堿等有機(jī)農(nóng)藥、石油、酚類(lèi)等污染病蟲(chóng)害等土壤污染與防治第20頁(yè)重金屬在當(dāng)前環(huán)境污染研究中，重金屬主要指標(biāo)汞、鎘、鉛、鉻、銅、鋅。類(lèi)金屬砷和非金屬氟也包含其中。重金屬元素對(duì)土壤污染特點(diǎn)：不移動(dòng)、不微生物分解,經(jīng)過(guò)食物鏈積累。重金屬主要經(jīng)過(guò)采礦、冶煉、污灌、污泥、施肥、大氣沉降等流失到環(huán)境中。土壤污染與防治第21頁(yè)城鎮(zhèn)垃圾農(nóng)用控制標(biāo)準(zhǔn)值總鎘，3mg/kg總汞，5mg/kg總鉛，100mg/kg總鉻，300mg/kg總砷，30mg/kg總氮(N)0.5%總磷（P2O5)0.3%總鉀(K2O)1.0%土壤污染與防治第22頁(yè)農(nóng)用污泥污染物控制標(biāo)準(zhǔn)值

(mg/kg干污泥）pH6.5pH≥6.5Cd520Hg515Pb3001000Cr6001000As7575Cu250500Zn5001000Ni100200土壤污染與防治第23頁(yè)我國(guó)無(wú)公害蔬菜衛(wèi)生指標(biāo)(重金屬)土壤污染與防治第24頁(yè)寧波市部分蔬菜基地蔬菜重金屬污染情況調(diào)查

（陸正松等，，內(nèi)部資料）土壤污染與防治第25頁(yè)溫州市部分蔬菜基地蔬菜重金屬污染情況調(diào)查

（王亮等，，內(nèi)部資料）土壤污染與防治第26頁(yè)上海市蔬菜地土壤重金屬累積情況(-調(diào)查結(jié)果)土壤污染與防治第27頁(yè)上海市蔬菜地土壤Hg累計(jì)分布情況(-調(diào)查結(jié)果)土壤污染與防治第28頁(yè)上海市蔬菜地土壤Cd累計(jì)分布情況(-調(diào)查結(jié)果)土壤污染與防治第29頁(yè)上海市蔬菜地土壤Zn累計(jì)分布情況(-調(diào)查結(jié)果)土壤污染與防治第30頁(yè)農(nóng)藥農(nóng)藥是指用于防治、毀滅或者控制危害農(nóng)業(yè)、林業(yè)病、蟲(chóng)、草和其它有害生物以及有目標(biāo)地調(diào)整植物、昆蟲(chóng)生長(zhǎng)化學(xué)合成或者起源于生物、其它天然物質(zhì)一個(gè)物質(zhì)或者幾個(gè)物質(zhì)混合物及其制劑。有機(jī)氯農(nóng)藥、重金屬制劑、有機(jī)磷農(nóng)藥、氨基甲酸脂類(lèi)殺蟲(chóng)劑、除草劑等在土壤中積累，引發(fā)土壤污染。進(jìn)入土壤中農(nóng)藥經(jīng)過(guò)吸附與解吸、徑流與淋溶、揮發(fā)與擴(kuò)散等過(guò)程，可從土壤中轉(zhuǎn)移和消失，但往往會(huì)造成生態(tài)環(huán)境二次污染。土壤污染與防治第31頁(yè)化肥建國(guó)初到，化肥用量從1.3萬(wàn)噸增加到4146.4萬(wàn)噸,增加了3000多倍.化肥用量中,氮肥2126.5萬(wàn)噸,磷肥690.5萬(wàn)噸,.土壤污染與防治第32頁(yè)農(nóng)業(yè)高強(qiáng)度投入浙江省化肥用量連續(xù)超出90萬(wàn)噸(純養(yǎng)分),每公頃耕地用量到達(dá)了570多千克，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了國(guó)際上認(rèn)可維持土壤連續(xù)利用所允許化肥用量臨界值（225千克/公頃）,氮肥利用率僅35%左右，與發(fā)達(dá)國(guó)家50%-60%相比差距很大,每千克氮素水稻生產(chǎn)力不及產(chǎn)量水平相當(dāng)日本和韓國(guó)1/2。

土壤污染與防治第33頁(yè)年浙江省肥料消費(fèi)量（，萬(wàn)噸）總量（純養(yǎng)分）：93.98氮肥（N）：55.41磷肥（P2O5）：12.19鉀肥（K2O）：7.74復(fù)合肥：18.63土壤污染與防治第34頁(yè)浙江省農(nóng)作物播種面積改變動(dòng)態(tài)浙江省每公頃播種面積化肥用量改變動(dòng)態(tài)土壤污染與防治第35頁(yè)浙江省單位面積化肥用量與

國(guó)內(nèi)若干省份比較浙江省耕地面積2390萬(wàn)畝,作物播種面積4272.6萬(wàn)畝土壤污染與防治第36頁(yè)浙江省單位耕地面積化肥用量與

世界若干地域比較（1997）土壤污染與防治第37頁(yè)浙江省單位耕地面積化肥用量與

世界若干國(guó)家比較（）土壤污染與防治第38頁(yè)部分肥料中重金屬含量土壤污染與防治第39頁(yè)固體廢物城市生活垃圾有害有毒固體廢物（即危險(xiǎn)廢物，包含醫(yī)院垃圾、廢樹(shù)脂、藥渣、含重金屬污泥、酸和堿廢物等）無(wú)毒無(wú)害固體廢物（不含放射性物質(zhì)粉煤灰、建筑垃圾等）。固體廢物是固態(tài)或半固態(tài)廢棄物總稱(chēng)。三大類(lèi)：其中前兩類(lèi)固體廢物任意排放會(huì)嚴(yán)重污染和破壞環(huán)境。土壤污染與防治第40頁(yè)3.土壤污染危害造成減產(chǎn)、造成嚴(yán)重直接經(jīng)濟(jì)損失造成食物品質(zhì)下降經(jīng)過(guò)食物鏈危害人體健康造成其它環(huán)境（大氣、地表水、地下水污染，生態(tài)系統(tǒng)退化等）問(wèn)題土壤污染與防治第41頁(yè)第三節(jié)土壤組成和性質(zhì)對(duì)污染物毒性影響土壤污染與防治第42頁(yè)土壤組成和性質(zhì)決定土壤含有一定凈化能力。土壤凈化能力是有限，當(dāng)進(jìn)入土壤污染物質(zhì)數(shù)量和速度超出了土壤凈化能力時(shí)，污染物在土壤中積累，危害作物正常生長(zhǎng)發(fā)育，經(jīng)過(guò)食物鏈會(huì)直接影響人類(lèi)健康。土壤凈化能力是指污染物進(jìn)入土壤后，經(jīng)生物和化學(xué)降解成為無(wú)毒物質(zhì)；經(jīng)過(guò)化學(xué)沉淀、絡(luò)合和螯合、氧化還原等作用轉(zhuǎn)化為其它物質(zhì)，被土壤牢靠吸附，不被植物利用。土壤污染與防治第43頁(yè)一、土壤組成對(duì)污染物毒性影響普通認(rèn)為，土壤中某污染物水溶態(tài)或交換態(tài)有效濃度越大，其對(duì)生物毒性較大，而專(zhuān)性吸附態(tài)、氧化物態(tài)或礦物固定態(tài)含量越高，則其毒性越小。粘粒礦物有機(jī)質(zhì)土壤生物吸附作用靜電吸附和絡(luò)合(螯合)作用土壤組成降低、消除土壤污染物主要機(jī)制（對(duì)有機(jī)污染物）降解、轉(zhuǎn)化作用土壤污染與防治第44頁(yè)土壤環(huán)境容量土壤環(huán)境單元一定時(shí)限內(nèi)遵照環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，既確保農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和生物學(xué)質(zhì)量，同時(shí)也不使環(huán)境污染時(shí)，土壤所能允許承納污染物允許最大數(shù)量或負(fù)荷量”。由定義可知，土壤環(huán)境容量實(shí)際上是土壤污染物起始值和最大負(fù)荷量之差。土壤污染與防治第45頁(yè)二、土壤性質(zhì)對(duì)污染物毒性影響1、經(jīng)過(guò)影響土壤組分和污染物電荷特征，沉淀溶解、吸附解吸和絡(luò)合解絡(luò)平衡來(lái)改變污染物毒性；2、經(jīng)過(guò)土壤微生物活性來(lái)改變污染物毒性。土壤酸堿性土壤氧化還原性質(zhì)土壤氧化還原情況主要影響沉淀溶解、變價(jià)元素。土壤污染與防治第46頁(yè)第四節(jié)土壤污染防治土壤污染與防治第47頁(yè)一、土壤污染特點(diǎn)隱蔽性和滯后性：土壤污染從產(chǎn)生污染到出現(xiàn)問(wèn)題通常會(huì)滯后較長(zhǎng)時(shí)間。日本“骨痛病”累積性：污染物在土壤中不停積累，同時(shí)也使土壤污染含有很強(qiáng)地域性。不可逆轉(zhuǎn)性：土壤重金屬污染基本上是一個(gè)不可逆轉(zhuǎn)過(guò)程，許多有機(jī)化學(xué)物質(zhì)污染也需要較長(zhǎng)時(shí)間才能降解。土壤污染治理難度大：土壤中難降解污染物極難靠稀釋作用和自?xún)糇饔脕?lái)消除。土壤污染一旦發(fā)生，僅僅依靠切斷污染源方法則往往極難恢復(fù)。治理污染土壤通常成本較高、治理周期較長(zhǎng)。土壤污染與防治第48頁(yè)控制和消除土壤污染源：增加土壤容量，提升土壤凈化能力“預(yù)防為主，防治結(jié)合”二、土壤污染防治標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施污染總量控制，嚴(yán)格控制工業(yè)“三廢”排放量和排放濃度，合理施用肥料和使用農(nóng)藥等。污染土壤治理對(duì)已污染土壤，采取辦法防治土壤中污染物遷移轉(zhuǎn)化，進(jìn)入食物鏈。土壤污染與防治第49頁(yè)三、污染土壤治理方法因?yàn)橥寥牢廴径酁閺?fù)合污染，且修復(fù)難度大，應(yīng)依據(jù)污染物起源及污染實(shí)際情況采取對(duì)應(yīng)辦法進(jìn)行治理。通常需要結(jié)合不一樣方法，開(kāi)展污染土壤綜合治理。污染土壤治理可分為原位或異位物理/工程辦法、化學(xué)辦法、生物辦法、農(nóng)業(yè)辦法及改變土地利用方式。異位物理/化學(xué)辦法所需時(shí)間較短，而且更能確定處理一致性，但挖掘土壤常造成花費(fèi)和工程量增大，因而不宜于大面積土壤治理。土壤污染與防治第50頁(yè)1.理化辦法客土深翻、施用石灰及其它化學(xué)試劑等。重金屬污染土壤，經(jīng)過(guò)施加改變重金屬污染物在土壤中遷移轉(zhuǎn)化方向，慣用有石灰、磷酸鹽、硅酸鹽等。施用石灰提升土壤pH，使Cd，Cu，Hg形成氫氧化物沉淀。有機(jī)物（包含石油、農(nóng)藥、PAHs等）污染土壤，采取化學(xué)治理方法如化學(xué)清洗法、光化學(xué)降解法和化學(xué)柵防治法等。理化治理方法費(fèi)用高，化學(xué)法對(duì)環(huán)境造成二次污染風(fēng)險(xiǎn)性高。土壤污染與防治第51頁(yè)2.農(nóng)藝辦法改變耕作制度（輪作、澆灌等），改變土壤環(huán)境，可消除一些污染物或減小污染物活性；合理施肥，降低土壤污染物活性；嚴(yán)重污染