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1、最新土壤污染与防治复习资料资料 土壤污染与防治复习资料 第一章1、概念：环境问题、环境破坏、环境干扰、环境污染、土壤污染环境问题：狭义的环境问题指的是在人类社会经济活动的作用下，人们周围环境结构和状态发生不利于人类生存和发展的变化。广义的环境问题指的是任何不利于人类生存和发展的环境结构和状态的变化，其产生的原因包括人为方面的，也包括自然方面的。环境破坏：主要指人类的社会活动引起的生态退化及由此而衍生的有关环境效应，它们导致了环境结构与功能的变化，对人类的生存与发展产生了不利影响环境干扰：指的是人类活动所排出的能量进入环境，达到一定的程度，产生对人类不良的影响。环境污染：有害物质或因子进入环境，

2、并在环境中扩散、迁移、转化，使环境系统的结构与功能发生变化，对人类或其他生物的正常生存和发展产生不利影响的现象，称为“环境污染”，常简称“污染”。 土壤污染：指人类活动引起的物质和能量输入土壤，并引起结构或“和谐”受到损害，人体健康受到伤害，资源和生态系统受到破坏，对环境的合理使用受到干扰。2、当前环境问题的特点。已是全人类所面临的共同性问题；已从局部扩展到区域甚至全球，从地表延伸到高空及地下，呈立体态；表现形式更加多样化；具有明显的地域性；已严重损害人类的健康与福利，威胁人类生存和发展。3、环境问题的分类。（1）原生环境问题：火山、地震、台风等；（2）次生环境问题：环境破化（水土流失、沙漠化

3、、盐渍化、物种灭绝等）；环境污染与干扰（水污染、大气污染、土壤污染、噪声、振动、电磁波干扰、热干扰等）4、环境破坏的分类。按对象性质可分为两类，生物环境破坏和非生物环境破坏。5、目前主要的土壤污染问题。（1）能源的开发利用导致的土壤环境污染问题。（2）工业的发展出现三废超标排放，导致土壤资源的污染。（3）农业生产的自身污染。6、土壤污染的特点及危害。特点：隐蔽性和滞后性 累积性和地域性不可逆转性（重金属及一些有机物）治理难而周期长危害：导致严重的经济损失。导致农产品污染超标、品质不断下降。导致大气环境的次生污染。导致水体富营养化。农业生态安全的克星。第二章1、污染物的概念和性质。概念：进入环境

4、后使环境的正常组成发生直接或间接有害于生物生长、发育和繁殖的物质。性质： 一种物质成为污染物，必须在特定的环境中达到一定的数量或浓度，并且持续一定的时间。 污染物会在环境中发生转化，即具有易变性。2、优先污染物的概念及其特点。概念：对于如此众多的污染物，我们必须挑选一些重要的污染物优先进行控制，这就是环境优先污染物特点：1）毒性强。2）残留时间长，难降解，具有积累性。3）生产量较大并在环境中分布广泛。3、土壤主要的污染源和污染物。主要的污染源：（1）天然污染源 在自然界中某些矿床或物质的富集中心周围，经常形成自然扩散带，而使附近土壤中某些物质的含量超出土壤正常含量范围，而造成地区性土壤污染。（

5、2）人为污染源 即污染物主要来自工业和城市的废水和固体废物、农药和化肥、牲畜排泄物、生物残体和大气沉降物等。 工业污染源 主要是指工矿企业排放的废水、废气、废渣等。在工业（城市）废水中，常含有多种污染物，当长期使用这种废水灌溉农田时，便会使污染物在土壤中积累而导致污染。 农业污染源 主要是指由于现代化农业生产本身的需要而大量施入土壤的化学农药、化肥、有机肥以及农用地膜等农用化学物质。 生物污染源 主要是指含有致病菌的各种病原微生物和寄生虫的生活污水、医院废水、垃圾以及被病原菌污染的河流等。 主要的污染物：1）、无机污染物重金属：如汞、镉、铬、铅及类金属砷。它们是生物非必须元素，又称有毒元素；另

6、外如铜、锌、钴、镍、锰、硒等是生物必须元素，但超过作物需求的上限时，也形成污染。营养物质：主要指氮素和磷素化学肥料。放射性物质：主要指铯、锶、铀等。其他物质：如氟化物、氰化物、硫化物、酸、碱、盐等。2）、有机污染物难降解的有机污染物：如有机氯农药、石油、多氯联苯等。降解中间产物毒性大于母体的有机物：如三氯乙醛、苯并芘等。可降解有机物：如畜禽粪便、酚、有机洗涤剂等。3）、有害微生物 如肠细菌、寄生虫、炭疽杆菌、结核杆菌、破伤风杆菌、蠕虫类等入侵土壤，并大量繁衍，对人体健康或土壤生态系统均会产生不良影响。4、土壤污染类型及其特点。水体污染型 其分布特点是：沿河流或干支渠呈枝形片状分布，由于污染物大

7、多以污水灌溉形式从地表进入土体，所以污染物一般集中在土壤表层。但是，随着污灌时间的延续，某些污染物可水自上而下向土体下部迁移，以至达到地下水层。大气污染型 经由大气的污染所造成的土壤环境污染，其污染特点是以大气污染源为中心呈环状或带状分布，长轴沿主风向伸长。 污染物质主要集中在土壤表层（0-5cm），耕作土壤则集中于耕层（020cm），主要污染物是大气中的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等，它们通过沉降和降水而降落地面。 污染的面积、程度和扩散的距离，取决于污染物质的种类、性质、排放量、排放形式及风力大小等。生物污染型 造成土壤生物污染的主要物质来源是未经消毒灭菌的生活污水、医院污水、粪便、垃圾、饲

8、养场和屠宰场的污物等。其中危害最大的是传染病医院未经消毒灭菌的污水和污物。 土壤生物污染不仅可能危害人体健康，而且有些长期在土壤中存活的植物病原体还能严重地危害植物，造成农业减产。 固体废弃物污染型 固体废弃物包括工业废渣、污泥和城市垃圾等多种来源。 在土壤表面堆放或处理、处置固体废弃物，不仅占用大量耕地，而且可通过大气扩散或降水淋滤，使周围地区的土壤受到污染。 各类金属矿场开采的尾矿废弃物、重金属冶炼厂的矿渣更易使周围的土壤受到污染。 其污染特征属点源污染，主要是造成土壤环境的重金属污染，以及油类、病原菌和某些有毒有害有机物的污染。 农业污染型 污染物主要来自施入土壤的化肥和农药，其污染程度

9、与化肥和农药的数量、种类、利用方式及耕作制度等有关。 农药在生产、贮存、运输、销售和使用过程中都会产生污染，施在作物上的杀虫剂大约有一半左右流入土壤中。 化肥对土壤的污染一是不合理的过量施用，促使土壤养分平衡失调；二是有毒磷肥，特别是含三氯乙醛磷肥；磷肥中重金属特别是Cd的含量也是一个不容忽视的问题 。 农业生产过程排放的污染物具有剂量低、面积大的特点，属面源污染。污染物主要集中在土壤表层或耕作层。综合污染型 土壤污染的发生往往是多源性质的。 上述土壤污染类型是相互联系的，它们在一定的条件下可以相互转化。 对于一个地区或区域的土壤来说，可能是以某一污染类型或某两种污染类型为主。5、土壤污染源调

10、查与评价的方法。污染源调查 污染源的类型、分布、规模、污染物种类及其排放量，对环境的影响，对人畜健康疾病的关系，该污染源所处的位置，污染物可能扩散的范围等。 普查 目的是了解全地区有多少对环境有影响的工矿企业，然后对每一个工矿企业进行逐个了解调查。 在普查的基础上，确定其中哪些是对环境无影响的，哪些对环境有轻度污染的，哪些是排放大户，对环境有严重污染影响的，对后者必须加以严格监测并进行重点调查和采取相应的治理或其他有效的措施。 重点调查 在普查的基础上，对这些重点户逐个详细调查，调查内容重点抓排放数量和强度。即污染物的总排放量和单位时间内排放的数量。污染物调查在污染物调查的基础上，列出本地区所

11、有污染源排放的各种有毒物质，每一个工矿企业所排出的主要污染物和次要污染物，这些污染物的数量，对环境污染的去向和扩散情况，对人畜危害，对农产品的污染情况和程度，治理的计划和措施。6、土壤污染源调查与评价的指标。(1)排放程度Q 指该工矿企业单位时间所排放的污染物总量(以某一污染物计算)。 Qcq 式中：c代表某污染物的平均浓度(毫克/升)或以计算； q代表该企业单位时间(以天计)的平均介质(废渣、废水、废气)排放量(吨/ 天或立方米/天)。（2）超标率D。 超标率：在检测总次数中，有多少次超过排放标准。式中：f代表污染物超标次数 F代表污染物总的检测次数（3）等标污染指数I也称超标倍数，是指某种

12、污染物的浓度超过污染物排放标准的倍数，即污染物浓度与排放标准的比值。 式中：ci代表实测的某污染物的排放浓度 si代表排放标准第三章1、土壤背景值的含义。在不受或少受人类活动影响和现代工业污染与破坏的情况下，土壤原来固有的化学组成和元素含量水平。2、土壤背景值的研究意义。利用土壤环境背景值制定土壤环境标准土壤背景值与微量元素肥料的施用防治地方病和环境病地球化学找矿3、土壤背景值调查布点的原则和方法。采样点布置的原则(1)布点时首先确定采样单元，采样单元的确定应根据调查研究的任务、范围来确定。 (2)采样点布设要体现一个区域的特点。(3)布点时要综合考虑土壤类型、母岩母质、地形地貌、植被类型、土

13、地利用类型等因素，(4)要考虑工业、农业规划布局及环境保护工作的需要。(5)要把污染地区和怀疑被污染及受人类活动明显影响的区域排除在样点布设范围之外。(6)样点要均匀分布，既要有代表性，又要照顾均衡性。 (7)样点数要满足数理统计的需要。 布点的方法 网格法。优点：区内每一定面积中都有代表性采样点，使采样点均匀分布，既便于保证获得背景值的均衡性，也便于绘制土壤背景含量等值线图。缺点：工作量大，有一定重复。环境单元法。优点：大大减少工作量的情况。缺点：需要调查区内有系统完备的先行学科地质、地貌、土壤的研究成果作基础。系统层析法。优点：以土壤分类系统为依据，使获得的土壤环境背景值具有系统性。典型分

14、析法。优点：投资少，可在较短时间快速获得土壤环境背景值结果。缺点：由于布点少，均衡性差，结果精确度低。4、影响土壤背景值的因素。成土因素对土壤环境背景值的影响 气候、母质、地形地貌、生物因素、时间因素土壤理化性质对土壤环境背景值的影响 土壤中的有机质对重金属元素的吸附和络合显著地影响元素的迁移能力，从而影响土壤元素背景值； 随着pH升高，土壤中Pb、Zn等金属元素的活动性降低，在低pH条件下，多数重金属元素迁移性增强； 土壤质地对金属元素含量起着重要作用，一般粘粒含量越高，质地越细，多数重金属含量就越高，甚至在母质相同，地貌平坦的地区，可根据土壤不同粒级的颗粒含量组成来推测土壤中重金属元素的含

15、量。 5、如何控制土壤背景值分析测定的质量(1)严格遵守分析化学的操作规则和要求：如天平称量、量器容量的校准、分析工作中水的纯化、化学试剂的质量、玻璃器皿的洗涤等。(2)标准液的配制要符合要求：配制标准溶液选用的基准物质，均应是高纯或光谱纯的金属或金属的化合物，使用纯水的电阻率均应在50万cm以上，试剂如酸等均应为优级纯。贮存标准溶液的容器均是双盖密封的塑料瓶。(3)全程序空白控制：在分析过程中，每批样品分析要作两个全程序的空白样品，供以检查和控制样品在处理和测试中可能带来的污染。 (4)设置统一参考样品，用以控制实验室间的分析质量。(5)精密度控制：用平行样品来控制样品分析测试的精密度，平行

16、样品数量应占分析测定样品数的20，根据元素含量范围，其相对偏差必须小于表中的规定值，并绘制平行样品分析结果精密度控制图。(6)准确度控制：用权威实验室提供的土壤标样来控制样品分析的准确度，每批样品分析同时要加测土壤标样，其数量应占测定样品数的10，每次测试结果须落在标样X2S范围内，以确保数据的准确性和可比性。 6、土壤背景值异常值的判断与剔除方法平均值加标准差法：把大于平均值加二倍标准差的样品作为可疑值而剔除。4d法：某元素测定与该元素平均值的差大于平均偏差的4倍时视为异常值而被剔除。上下层比较法：即对被调查区域表土和底土间元素含量进行t检验。 富集系数法富集 系数显著大于1，表明元素有外来

17、污染，应剔除。 富集系数小于1，表明元素被淋溶。 富集系数近似于1，表明元素既未受污染也未受淋溶。 第四章1、土壤环境容量的概念。亦称土壤负载容量，系指一定环境单元、一定时限内、遵循环境质量标准，既能保证土壤质量，又不产生次生污染时，土壤所能容纳的污染物最大负荷量。2、土壤静容量和动容量的概念。土壤静容量是指在一定的环境单元和一定的时限内，假定污染物不参与土壤圈物质循环情况下所能容纳污染物的最大负荷量。土壤动容量是指一定的环境单元和一定时限内，假定污染物参与土壤圈物质循环时，土壤所能容纳污染物的最大负荷量。3、土壤的自净作用及其类型。土壤的自净作用：是指进入土壤的污染物在土壤矿物质、有机质和土

18、壤微生物的作用下，经过一系列的物理、化学、物理化学和生物化学反应过程，降低其浓度或改变其形态，从而消除污染物毒性的现象。类型：物理净化作用 物理化学净化作用 化学净化作用 生物净化作用 4、土壤环境容量的影响因素。土壤性质的影响 包括对重金属形态、微生物、植物产量和品质等。指示物的影响 包括平衡时间与浓度、形态的变化、污染物累积过程等。污染历程的影响环境因素 包括温度、湿度、pH值、Eh值等。污染物化合物的类型的影响5、土壤环境容量的应用。预测土壤重金属污染状况污灌水质标准的制定农田施用污泥标准的制定 第五章1、土壤重金属污染来源包括哪些方面，举例说明。大气沉降 主要的大气污染源有：电厂、黑色

19、冶金、石油开采和加工、运输、有色冶金以及建筑材料开采和生产等。 煤和石油的燃烧也是重金属的重要释放源。 进入大气的重金属通过干、湿沉降进入土壤和水体。污灌上海污灌区土壤中的重金属含量(mg/kg)(周根娣等，1993)采矿和冶炼主要由采矿和冶炼中的废水、废渣及降尘所造成，在我国南方地区表现尤为突出。肥料和农药污泥引起的土壤重金属污染 肥料引起的土壤重金属污染 农药引起的土壤重金属污染 含有重金属的农药亦是土壤重金属污染的一个原因，特别是果园土壤中Cu的累积主要来自于长期施用含Cu农药的结果。 2、土壤中重金属形态一般可分为几种？举例说明。1)、化合物的类型v 例如Cd的矿物包括CdO、CdCl

20、2、-Cd(OH)2、CdCO3、CdSO4、CdSO4H2O、CdSiO3、CdSO42 Cd(OH)2、CdS等。 v 重金属化合物的类型对其生态效应有着明显的影响，当土壤中所含化合物的类型不同时，由于这些化合物本身性质的差异和与土壤交互作用的不同，因而所产生的生物效应可能不一样 。2)、形态的操作定义 水溶态 交换态 碳酸盐结合态 铁锰氧化物结合态 有机结合态 残留态土壤砷的形态:(1)水溶性砷v 水溶性砷主要以AsO43-和AsO33-离子形式，常低于l mg/kg，占总砷的510。水溶性砷与土壤pH(H2O)成正相关，但与土壤全砷无相关性。（2）吸附性砷v 土壤中的有机质、粘土矿物和

21、铁、铝的氢氧化物胶体，对砷有明显的吸附作用。用1 mol/L NH4Cl提取。水溶性砷和代换性砷两者的总和，称为可给态砷。 （3）难溶性砷土壤中砷可被铁、铝和钙沉淀为难溶性砷酸盐。 铝型砷(Al-As)：用0.5 mol/L NH4F提取的砷酸铝盐； 铁型砷(Fe-As)：用0.1 mol/L NaOH提取的砷酸铁盐； 钙型砷(Ca-As)：用0.25 mol/L H2SO4提取的砷酸钙盐； 闭蓄型砷(O-As)：不能被上述提取液提取出的被闭蓄在矿物晶格中的砷。 Al-As和Fe-As的毒性小于Ca-As毒性。 一般来说，酸性土壤以Fe-As占优势，而碱性土壤则以Ca-As占优势。土壤中铬的形

22、态： 在正常的土壤pH和Eh范围内，铬以四种形态存在: 两种三价形态Cr3+阳离子和Cr2-阴离子 两种六价形态Cr2O72-阴离子和CrO42-阴离子。水溶态、交换态：常用 1mol/L CH3COONH4 提取。土壤中水溶性铬一般难以测出；交换态铬含量也很低，一般为0.5mg/kg，约为总铬的0.5%； 沉淀态：2mol/L HCl提取；有机结合态：5H2O2-2mol/L HCl提取，通常环烷烃烯烃芳香烃。以气态、溶解态和单独的一相存留于非毛管孔隙的石油烃类迁移性较强，容易扩大污染范围，最终可引起地下水的污染。石油烃类对强酸、强碱和氧化剂都有很强的稳定性，在环境中残留时间较长。 其他重要

23、的有机污染物 1)、增塑剂 我国常用的增塑剂为酞酸酯类化合物(简称PAEs)，如邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二异辛酯(DEHP) 。 土壤中酞酸酯主要来源有农膜及其他废弃塑料制品的携入、工业烟尘的沉降，及用含酞酸酯的地表水的灌溉，特别是污灌的输入量更多。 由于酞酸酯类污染物具有低水溶性和高脂溶性，所以它们极易从水系向固体沉积物迁移，且极易在生物体内累积。 酞酸酯对动物有致畸、致突变作用。 2)、染料类 土壤中的染料主要来源于工业废水的排放、含有染料的污水灌溉、污泥和堆肥等。 有些染料具有致癌性物，例如芳香胺类中的联苯胺、萘胺、芴胺等。3)、表面活性剂 表面活性剂是家庭和工业洗涤产品的

24、活性成分，含有表面活性剂的工业废水和城市生活污水，以污灌和污泥的方式进入土壤。 表面活性剂分为阴离子型、阳离子型和非离子型三类。 一般关于土壤污染的表面活性剂主要是烷基苯磺酸盐，如烷基苯磺酸钠。4)、废塑料制品 v 塑料是一种高分子材料，常用聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等化工原料制成。v 由于它具有不易腐烂、难于消解的性能，散落在土地里，就会造成永久性“白色污染”。实验表明，塑料在土壤中需要200年之久才能被降解。v 残留的地膜碎片会破坏土壤结构，阻断土壤中的毛细管，影响水肥在土壤中的运移，妨碍作物根系发育生长，使农作物产量降低。 有机污染物对生物的影响 (一)对微生物的影响v 微生物对

25、农药的反应大体可分成3类，即可忽略、可忍受与可持久反应。v 有些种类的微生物对农药非常敏感，其主要代谢过程易受农药干扰；有些农药则作用于动植物和微生物共同的生化过程，因而构成对非靶生物的重大威胁。v 农药的选择性一定程度上取决于其作用方式，通常内吸型比非内吸型杀真菌剂更具选择性。 对有机质分解过程的影响、对氮元素生物化学循环的影响、呼吸作用、土壤酶硫的转化磷的转化(二)有机污染物对土壤动物的影响污染物对土壤动物的影响目前主要限于蚯蚓，因为蚯蚓在土壤中存在数量大、范围广，对蚯蚓的生态监测与毒理研究既可反映土壤污染状况，又能鉴定鉴别各种有害物质的毒性。随着土壤污染程度增加，蚯蚓分布的种类与数量明显减少。多