第二節(jié)土壤的污染自凈及污染物轉(zhuǎn)歸課件

第二節(jié)土壤的污染、自凈及污染物轉(zhuǎn)歸定義

土壤污染：指人類生產(chǎn)和生活活動中排出的有毒物質(zhì)進(jìn)入土壤超過一定標(biāo)準(zhǔn)，直接或間接地危害人畜的現(xiàn)象。2.1土壤的污染2.2基本特點：隱蔽性：人不易察覺；

累積性與地域性：超過它的承載容量以后就突然暴發(fā)；

不可逆轉(zhuǎn)性：需要較長的時間才能降解；治理周期長：存在治理成本高和周期較長的矛盾。2.3土壤污染源1.農(nóng)業(yè)污染源2.工業(yè)污染源5.災(zāi)害污染3.生活污染源4.交通污染源6.電子垃圾污染2.4污染物污染土壤的方式(1)氣型污染

主要是大氣中的污染物自然沉降或隨降水而降落進(jìn)入土壤。

其特點以大氣污染源為中心呈環(huán)狀或帶狀分布，長軸沿主風(fēng)方向伸長，其污染半徑可達(dá)5～10km，甚至更遠(yuǎn)，主要集中在土壤表層。(2)水型污染

主要是工業(yè)廢水和生活污水污染土壤。

其特點為從土壤表層向下部擴散、轉(zhuǎn)移，達(dá)地下水深度，沿河流或干、支渠道呈枝形片狀分布。進(jìn)水口附近土壤污染重，中間地帶和出水口附近漸輕。(3)固體廢棄物型污染其特點是污染范圍比較局限和固定，但也可通過擴散，淋濾作用造成污染的擴散和轉(zhuǎn)移，持續(xù)時間長。是工業(yè)廢渣、生活垃圾糞便、農(nóng)藥和化肥等對土壤的污染。2.2土壤的凈化作用土壤自凈：指受污染的土壤通過物理、化學(xué)和生物學(xué)等自然因素的作用，使病原體死滅，各種有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化到無害的程度，土壤可逐漸恢復(fù)到污染前的狀態(tài)。土壤環(huán)境自身人類生產(chǎn)和生活活動污染物的輸入積累自凈作用土壤環(huán)境處于動態(tài)平衡狀態(tài)人類生產(chǎn)和生活活動污染物的輸入積累自凈作用土壤污染2.2土壤的凈化作用(1)物理凈化作用(2)化學(xué)凈化作用

（3）生物凈化作用A.有機物的無機化含氮有機物在土壤微生物的作用下，使含氮有機質(zhì)分解，是土壤氮素循環(huán)的主要過程。不含氮有機物也可在土壤微生物的作用下發(fā)生分解。

病原體的死滅有機物的凈化：土壤中的有機污染物在微生物的作用下，使有機物逐步無機化或腐殖質(zhì)化，是土壤環(huán)境自凈作用中最重要的凈化途徑之一。含碳、硫、磷的有機物亦有各自的無機化途徑。氨化細(xì)菌亞硝酸細(xì)菌

硝酸細(xì)菌有機氮化合物氨或氨鹽（氨化階段）亞硝酸鹽

硝酸鹽（硝化階段）有機物的無機化反硝化細(xì)菌B.有機物的腐殖質(zhì)化有機物經(jīng)過土壤微生物分解后再合成腐殖質(zhì)的過程稱為有機物的腐殖質(zhì)化。

有機物的腐殖質(zhì)化本質(zhì)是有機化過程。（3）生物凈化作用性質(zhì)：穩(wěn)定、病原體死滅；作用：改善土壤的物理性質(zhì)，提高土壤的蓄水和緩沖能力，促進(jìn)土壤微生物的活動；持續(xù)供應(yīng)植物養(yǎng)料，促進(jìn)植物生長發(fā)育；土壤中腐殖質(zhì)含量越高，衛(wèi)生上越安全。2.3污染物的轉(zhuǎn)歸殘留遷移轉(zhuǎn)化揮發(fā)、擴散和遷移農(nóng)藥的遷移轉(zhuǎn)化土壤的吸附：緩沖解毒作用農(nóng)藥的降解：光化學(xué)降解：土壤表面接收太陽輻射和紫外線能量而引起農(nóng)藥的分解作用；化學(xué)降解：水解和氧化作用；

生物降解：土壤微生物（1）化學(xué)農(nóng)藥在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化土壤膠體、腐殖質(zhì)的吸附和鰲合作用土壤pH的影響土壤氧化還原狀態(tài)的影響（2）重金屬元素在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化重金屬的遷移轉(zhuǎn)化（3）重金屬和農(nóng)藥的殘留半減期：污染物減少50%所需的時間。殘留期：污染物減少75%~100%所需的時間?；瘜W(xué)性質(zhì)不活潑，遷移能力低有機、無機組分吸附、鰲合重金屬殘留水溶性農(nóng)藥滲透地下水脂溶性農(nóng)藥被土壤吸附植物吸收農(nóng)藥殘留第三節(jié)土壤污染對健康的影響重金屬污染的危害農(nóng)藥污染的危害持久性有機污染物的危害生物性污染的危害土壤污染的危害（1）嚴(yán)重的經(jīng)濟損失土壤重金屬污染造成全國每年糧食減產(chǎn)1000多萬噸，合計經(jīng)濟損失至少200億元。（2）食物安全不斷下降每年生產(chǎn)的“鎘米”多達(dá)數(shù)億公斤；多個城市的蔬菜都受到一定程度的硝酸鹽污染。土壤污染的危害（3）危害人體健康途徑：土壤－作物－（動物）－人體；特點：作用對象廣泛，影響區(qū)域廣、危害人口多；毒性：急性、慢性和遠(yuǎn)期效應(yīng)（4）導(dǎo)致其他環(huán)境問題大氣污染地表水污染、地下水污染生態(tài)系統(tǒng)退化3.1重金屬的危害土壤生態(tài)系統(tǒng)受到了嚴(yán)重的威脅

大量農(nóng)業(yè)和森林土地被侵占土壤環(huán)境受到污染

2000年對30萬公頃基本農(nóng)田保護區(qū)土壤抽樣監(jiān)測發(fā)現(xiàn)土壤有害重金屬超標(biāo)率達(dá)12.1％

(農(nóng)業(yè)部,2001年)

廣東土壤重金屬污染問題在珠江河口周邊約1萬平方公里范圍內(nèi)，Pb/Cd/Cu/Ni等8種重金屬污染面積達(dá)5500平方公里(國土資源部,2004)廣州及其近郊污水灌溉、工業(yè)污染、農(nóng)業(yè)污染等污染土地面積占郊區(qū)耕地面積的46%粵北礦區(qū)土壤重金屬污染嚴(yán)重，例如大寶山污染土壤鉛、鋅、鎘含量分別達(dá)到2822、4357、12.3mg/kg123

過量重金屬對人體的威脅極大,大多數(shù)都能抑制生物酶的活，破壞正常的生物化學(xué)反應(yīng)，低劑量就能夠使機體代謝發(fā)生紊亂，誘發(fā)疾病，甚至死亡。通過消化道、呼吸道及皮膚進(jìn)入人體血液吸收后擴散全身與蛋白質(zhì)巰基結(jié)合，抑制巰基酶活性無機汞：腎>肝>脾>甲狀腺>腦有機汞：肝>腎>腦汞鎘干擾銅、鋅代謝與巰基、羧基結(jié)合，抑制酶系統(tǒng)腎臟損害骨骼損害肺部損害心血管損害睪丸損害鎘痛痛病通過消化道、呼吸道、皮膚進(jìn)入人體；進(jìn)入血液96%與紅細(xì)胞結(jié)合；分布于肝、腎、脾、肺、腦與蛋白質(zhì)和酶的官能團結(jié)合卟啉(血紅蛋白產(chǎn)物)代謝紊亂皮層興奮、中樞神經(jīng)紊亂鉛

血鉛事件震顫、易興奮運動失調(diào)、發(fā)音困難鎘(Cd)存在：在0-15米土壤表層積累。含鎘工業(yè)廢水、肥料灌溉農(nóng)田污染土壤蔬菜、稻谷吸收鎘WHO的建議限量57－71μg／天／人日本“痛痛病”區(qū)的攝入量是267－353μg／天／人2007年，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)研究團隊，在全國六個地區(qū)（華東、東北、華中、西南、華南和華北）市場隨機采購大米樣品91個，結(jié)果表明：10％左右的市售大米鎘超標(biāo)

3.2農(nóng)藥污染的危害土壤污染引發(fā)急性中毒對免疫功能的影響對內(nèi)分泌系統(tǒng)和生殖效應(yīng)的影響致癌、致畸、致突變作用食物鏈、生物濃縮作用3.3持久性有機污染物的危害（persistentorganicpollutants,POPs）能持久存在于環(huán)境中、并可借助大氣、水、生物體等環(huán)境介質(zhì)進(jìn)行遠(yuǎn)距離遷移。通過食物鏈富集，對環(huán)境和人類健康造成嚴(yán)重危害的天然或人工合成的有機污染物。特性BDCA持久性蓄積性遷移性高毒性POPs重要特性：國際社會于2001年5月簽署了旨在嚴(yán)格禁止或限制使用持久性有機污染物（POPs）的《斯德哥爾摩公約》POPs對人體健康的影響及其長距離大氣遷移和污染全球化是該國際公約的關(guān)注重點。國際首批控制的12種持久性有機污染物

艾氏劑（Aldrin）：有機氯農(nóng)藥狄氏劑（Dieldrin）：有機氯農(nóng)藥異狄氏劑（Endrin）：有機氯農(nóng)藥滴滴涕（DDT）：

有機氯農(nóng)藥，也用作農(nóng)藥中間體氯丹（Chlordane）：有機氯農(nóng)藥毒殺芬（Toxaphene）：有機氯農(nóng)藥六氯苯（Hexachlobenzene）：有機氯農(nóng)藥，也用作精細(xì)化工產(chǎn)品滅蟻靈（Mirex）：有機氯農(nóng)藥七氯（Heptachlor）：有機氯農(nóng)藥多氯聯(lián)苯（PCBs）：精細(xì)化工產(chǎn)品二惡英和呋喃類（PCDDs/PCDFs）：非故意制造的副產(chǎn)品或者二次污染物質(zhì)

POPs在環(huán)境中的轉(zhuǎn)歸POPs空氣土壤水體生物富集(食物鏈)

呼吸食物飲水人體危害土壤環(huán)境中持久性有機污染物（POPs）來源：生產(chǎn)過程產(chǎn)生POPs或從事POPs相關(guān)的化工、農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)的廠區(qū)或周邊區(qū)域；一些長期施用有機氯農(nóng)藥的農(nóng)田；堆放、填埋區(qū)域的POPs物質(zhì)泄漏；工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不斷發(fā)展導(dǎo)致的新POPs問題；石化、交通行業(yè)的多環(huán)芳烴、垃圾焚燒的二惡英問題。1在脂肪組織、肝臟等器官組織及胚胎中積聚，有“三致”效應(yīng)2具有內(nèi)分泌干擾作用，從多個環(huán)節(jié)上影響體內(nèi)天然激素正常功能的發(fā)揮3干擾機體的生殖內(nèi)分泌功能持久性有機污染物的危害

近年來，國外在微量有機污染物環(huán)境行為研究方面開展了大量基礎(chǔ)理論和應(yīng)用基礎(chǔ)理論研究工作。在美國環(huán)境與自然資源委員會、可持續(xù)發(fā)展委員會和USEPA(EnvironmentProtectionAgency）等所公布的6個“21世紀(jì)研究優(yōu)先領(lǐng)域”中,包括“化學(xué)品與環(huán)境、風(fēng)險性評價和環(huán)境監(jiān)測”。電子廢棄物：是廢棄的電子電器產(chǎn)品、電子電氣設(shè)備及其廢棄零部件、元器件。電子廢棄物分類（歐盟）大型家電電冰箱洗衣機熱水器制冷機烘干機洗碗機微波爐電風(fēng)扇空調(diào)電熱取暖器小型家電吸塵器地毯清掃機電熨斗烤面包機磨咖啡機煮咖啡機電動刀電動牙刷刮胡刀吹風(fēng)機IT和通訊大型主機小型機打印機個人電腦筆記本電腦復(fù)印機計算器終端傳真機電話手機電子廢棄物的危害電路板：大量鉛（破壞神經(jīng)、血液系統(tǒng)及腎臟）、含氯的阻燃劑燃燒產(chǎn)生二惡英等致癌物；鉻、鎘、鉛、鎳等造成嚴(yán)重的土壤、水體污染；多溴聯(lián)苯、多溴聯(lián)苯醚影響人體內(nèi)分泌，干擾激素，影響人體生殖功能。電池和開關(guān)：含有鉻化物和水銀，造成皮膚過敏、哮喘、破壞DNA、破壞腦部神經(jīng)。電子廢棄物實例廣東貴嶼——電子垃圾之城“從未想過會再度去到這個地方，如果不是為了一份責(zé)任，我甚至想逃走。盡管從那里回來已經(jīng)一個多星期，但那濃濃的黑煙、變色的水塘和堆積如山的廢料，依然壓在心頭。這份沉重，是我生命中難以承受的…”“今天我們將帶你去全球最有毒的地方看一看，有很多人不愿讓你看到那些，那位于中國南方的小鎮(zhèn)。在那里，你無法呼吸，無法飲水，那兒的孩子們血管里流動著鉛?！薄?009年初，美國哥倫比亞廣播公司一部紀(jì)錄片的開頭。/media/rqqjb3.4生物性污染的危害（細(xì)菌、病毒、原蟲、寄生蟲等）引起腸道傳染病和寄生蟲病1引起鉤端螺旋體病和炭疽病

2引起破傷風(fēng)和肉毒中毒3污染途徑：人-土壤-人動物-土壤-人土壤-人生活史第四節(jié)土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和固體廢物控制標(biāo)準(zhǔn)《土壤中砷的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB8915-88）《土壤中銅的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB11728-89）《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB15618-95）《固體廢物控制標(biāo)準(zhǔn)》4.1土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

我國現(xiàn)行的《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB15618－1995》是由國家環(huán)境保護局發(fā)布的。該標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)土壤功能和保護目標(biāo)劃分為三類，規(guī)定不同土壤功能執(zhí)行不同標(biāo)準(zhǔn)值。級別土壤區(qū)適用土壤質(zhì)量要求一類標(biāo)準(zhǔn)I類國家規(guī)定的自然保護區(qū)(原有背景重金屬含量高的除外)、集中生活飲用水源地、牧場和其他保護地區(qū)保持自然背景水平二類標(biāo)準(zhǔn)Ⅱ類一般農(nóng)田、蔬菜地、果園、牧場對植物和環(huán)境不造成危害和污染三類標(biāo)準(zhǔn)Ⅲ類林地土壤及污染物容量較大的高背景值土壤和礦區(qū)附近等地的農(nóng)田土壤(蔬菜地除外）能保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和植物正常生長《土壤質(zhì)量環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)GB15618-2015》（1）

土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定原則保護陸地生態(tài)風(fēng)險

保護人體健康（1）

土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定方法地球化學(xué)法

生態(tài)效應(yīng)法土壤—植物—人；作物產(chǎn)量減少10%；土壤微生物減少或活性降低到一定限度；對地表水、地下水不產(chǎn)生次生污染；人體血液有害濃度不超標(biāo)；上述方法中的最低濃度值是土壤環(huán)境質(zhì)量基準(zhǔn)值土壤環(huán)境背景是確定一級標(biāo)準(zhǔn)，即自然背景值、評估土壤污染程度的基本依據(jù)；人體攝入安全基準(zhǔn)、生態(tài)系統(tǒng)安全臨界值是確定二級標(biāo)準(zhǔn)，確保土壤使用功能的基礎(chǔ)依據(jù);污染遷移、人體暴露與接觸途徑是標(biāo)準(zhǔn)定值的重要影響因素。中國土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是在20世紀(jì)70年代中期以來中國取得的土壤環(huán)境背景值、土壤環(huán)境容量、土壤環(huán)境基準(zhǔn)值等大量研究成果的基礎(chǔ)上制定的。4.2土壤衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)

土壤衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)：是指土壤中有害物質(zhì)的衛(wèi)生學(xué)最高容許濃度。制訂土壤衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的原則

不影響人體健康，在該標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi)，土壤不能使農(nóng)作物、水和空氣超過各自的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)而影響健康。土壤的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)通常是在其他有關(guān)環(huán)境衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行研