中國環(huán)境概論__土壤環(huán)境

1、第四章第四章 土壤環(huán)境土壤環(huán)境 1、土壤的組成和性質(zhì)、土壤的組成和性質(zhì) 2、土壤環(huán)境污染、土壤環(huán)境污染 3、重金屬對土壤的污染、重金屬對土壤的污染 4、化學(xué)農(nóng)藥對土壤的污染、化學(xué)農(nóng)藥對土壤的污染 1、土壤的組成和性質(zhì)、土壤的組成和性質(zhì) 1由于人類大規(guī)模的生產(chǎn)、生活等活動，改變了影響土由于人類大規(guī)模的生產(chǎn)、生活等活動，改變了影響土壤發(fā)育的生態(tài)環(huán)境，使土壤本身受到破壞。這方面最明壤發(fā)育的生態(tài)環(huán)境，使土壤本身受到破壞。這方面最明顯的例子是人類對森林、草原等天然植被的破壞而引起顯的例子是人類對森林、草原等天然植被的破壞而引起的土壤侵蝕、水土流失、土地沙化和貧瘠化等，形成一的土壤侵蝕、水土流失、土地沙化

2、和貧瘠化等，形成一系列生態(tài)環(huán)境破壞問題。系列生態(tài)環(huán)境破壞問題。 2大規(guī)?，F(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實現(xiàn)大量使用化肥、農(nóng)藥大規(guī)?，F(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實現(xiàn)大量使用化肥、農(nóng)藥殺蟲劑等，使土壤遭受到不同程度的污染。此外，由于殺蟲劑等，使土壤遭受到不同程度的污染。此外，由于現(xiàn)代工業(yè)及城市化排出的廢氣、廢水、廢渣中的各種污現(xiàn)代工業(yè)及城市化排出的廢氣、廢水、廢渣中的各種污染物，經(jīng)不同途徑使土壤受到污染。染物，經(jīng)不同途徑使土壤受到污染。 本章著重討論由于各種污染物對土壤環(huán)境造成的污染問本章著重討論由于各種污染物對土壤環(huán)境造成的污染問題。題。 水土流失水土流失 1、土壤的組成和性質(zhì)、土壤的組成和性質(zhì) 一、土壤的組成和結(jié)構(gòu)一、

3、土壤的組成和結(jié)構(gòu) 二、土壤的酸堿性和氧化還原性二、土壤的酸堿性和氧化還原性 一、土壤的組成和結(jié)構(gòu)一、土壤的組成和結(jié)構(gòu) 土壤是環(huán)境中特有的組成部分，是位于陸地表面呈連土壤是環(huán)境中特有的組成部分，是位于陸地表面呈連續(xù)分布，具有肥力并能生長植物的疏松層，它是一個續(xù)分布，具有肥力并能生長植物的疏松層，它是一個復(fù)雜的物質(zhì)體系。它的組成包括固相復(fù)雜的物質(zhì)體系。它的組成包括固相(礦物質(zhì)、有機礦物質(zhì)、有機質(zhì)質(zhì))、液相、液相(土壤水分或溶液土壤水分或溶液)和氣相和氣相(土壤空氣土壤空氣)等三相等三相物質(zhì)四種成分有機地組合在一起構(gòu)成的一種特殊物質(zhì)。物質(zhì)四種成分有機地組合在一起構(gòu)成的一種特殊物質(zhì)。 按容積計，在較理

4、想的土壤中礦物質(zhì)約占按容積計，在較理想的土壤中礦物質(zhì)約占3845，有機質(zhì)約占有機質(zhì)約占512，土壤孔隙約占，土壤孔隙約占50，土壤水，土壤水分和空氣存在于土壤孔隙內(nèi)，三相之間亦經(jīng)常變動而分和空氣存在于土壤孔隙內(nèi)，三相之間亦經(jīng)常變動而相互消長。按重量計礦物質(zhì)可占固相部分的相互消長。按重量計礦物質(zhì)可占固相部分的9095以上，有機質(zhì)約占以上，有機質(zhì)約占110左右。土壤物質(zhì)組成左右。土壤物質(zhì)組成總的看來，大多是以礦物質(zhì)為主的物質(zhì)體系?？偟目磥?，大多是以礦物質(zhì)為主的物質(zhì)體系。 (一一)土壤礦物質(zhì)土壤礦物質(zhì) 1、原生礦物：是直接來源于巖石受到不、原生礦物：是直接來源于巖石受到不同程度的物理風(fēng)化作用的碎屑，

5、其化學(xué)同程度的物理風(fēng)化作用的碎屑，其化學(xué)成分和結(jié)晶構(gòu)造未有改變。成分和結(jié)晶構(gòu)造未有改變。 土壤原生礦物主要種類有：硅酸鹽和鋁土壤原生礦物主要種類有：硅酸鹽和鋁硅酸鹽類、氧化物類、硫化物和磷酸鹽硅酸鹽類、氧化物類、硫化物和磷酸鹽類，以及某些特別穩(wěn)定的原生礦物。類，以及某些特別穩(wěn)定的原生礦物。 2 2、次生礦物：巖石風(fēng)化和成土過程中新生成的礦物，、次生礦物：巖石風(fēng)化和成土過程中新生成的礦物，包括各種簡單鹽類，次生氧化物和鋁硅酸鹽類礦物等包括各種簡單鹽類，次生氧化物和鋁硅酸鹽類礦物等統(tǒng)稱次生礦物。統(tǒng)稱次生礦物。 次生礦物多數(shù)是土壤礦物質(zhì)中最細(xì)小的部分（粒徑次生礦物多數(shù)是土壤礦物質(zhì)中最細(xì)小的部分（粒徑

6、0.001mm），），具有膠體特征，所以又稱之為粘土礦物。具有膠體特征，所以又稱之為粘土礦物。它影響著土壤許多重要的物理、化學(xué)性質(zhì)，如吸收性、它影響著土壤許多重要的物理、化學(xué)性質(zhì)，如吸收性、膨脹收縮性、粘著性強吸附能力，是土壤顆粒中最活膨脹收縮性、粘著性強吸附能力，是土壤顆粒中最活躍的部分。躍的部分。3、土壤礦物質(zhì)的機械組成：土壤中的礦物質(zhì)由巖石風(fēng)、土壤礦物質(zhì)的機械組成：土壤中的礦物質(zhì)由巖石風(fēng)化和成土過程中形成的不同大小的礦物顆粒（或土粒）化和成土過程中形成的不同大小的礦物顆粒（或土粒）組成的，它們的直徑差異很大（從幾微米到幾厘米）。組成的，它們的直徑差異很大（從幾微米到幾厘米）。大顆粒常由巖

7、石、礦物碎屑或原生礦物組成，細(xì)顆粒大顆粒常由巖石、礦物碎屑或原生礦物組成，細(xì)顆粒主要由次生礦物所組成。主要由次生礦物所組成。 （二）土壤有機質(zhì)（二）土壤有機質(zhì) 進入土壤中的有機物質(zhì)包括植物、動物進入土壤中的有機物質(zhì)包括植物、動物及微生物等死亡殘體，經(jīng)分解轉(zhuǎn)化逐漸及微生物等死亡殘體，經(jīng)分解轉(zhuǎn)化逐漸形成有機質(zhì)，即腐殖質(zhì)，成為土壤的組形成有機質(zhì)，即腐殖質(zhì)，成為土壤的組成部分，它與礦物質(zhì)一起共同構(gòu)成了土成部分，它與礦物質(zhì)一起共同構(gòu)成了土壤的固相部分。壤的固相部分。 土壤有機質(zhì)的含量并不高，一般僅占百土壤有機質(zhì)的含量并不高，一般僅占百分之幾，高者也不過是分之幾，高者也不過是10%左右。左右。 （三）土壤

8、空氣（三）土壤空氣 土壤空氣的容量就是土壤固、液、氣三土壤空氣的容量就是土壤固、液、氣三相中氣相所占的容積百分?jǐn)?shù)，土壤液相相中氣相所占的容積百分?jǐn)?shù)，土壤液相與氣相均以土壤孔隙為其存在與活動場與氣相均以土壤孔隙為其存在與活動場所。所。 （四）土壤溶液（四）土壤溶液 土壤的水分是土壤三相（固、液、氣）中的要土壤的水分是土壤三相（固、液、氣）中的要素。素。 它把土壤、大氣中的植物養(yǎng)分溶解組成營養(yǎng)溶它把土壤、大氣中的植物養(yǎng)分溶解組成營養(yǎng)溶液，輸送到植物根部。因此土壤水是植物吸收液，輸送到植物根部。因此土壤水是植物吸收養(yǎng)料的主要媒介。由于土壤溶液參加水的循環(huán)，養(yǎng)料的主要媒介。由于土壤溶液參加水的循環(huán)，所

9、以土壤溶液的組成是經(jīng)常變動的，當(dāng)把養(yǎng)料所以土壤溶液的組成是經(jīng)常變動的，當(dāng)把養(yǎng)料輸送到植物體后，水在葉部經(jīng)蒸騰作用蒸發(fā)到輸送到植物體后，水在葉部經(jīng)蒸騰作用蒸發(fā)到大氣中，參加水分的循環(huán)。大氣中，參加水分的循環(huán)。 二、土壤的酸堿性和氧化還原性二、土壤的酸堿性和氧化還原性 1、土壤的酸堿性：土壤微生物的活動、有機物的分、土壤的酸堿性：土壤微生物的活動、有機物的分解、營養(yǎng)元素的釋放和土壤中元素的遷移都與土壤溶解、營養(yǎng)元素的釋放和土壤中元素的遷移都與土壤溶液的酸堿性有關(guān)。各種植物都有各自適合的酸堿范圍，液的酸堿性有關(guān)。各種植物都有各自適合的酸堿范圍，超過這一范圍，生長即受阻。超過這一范圍，生長即受阻。 （

10、1）土壤酸度：土壤溶液中的）土壤酸度：土壤溶液中的H所引起的酸性和所引起的酸性和活性酸度。土壤膠體所吸附的可交換性活性酸度。土壤膠體所吸附的可交換性H及及Al3水解所產(chǎn)生水解所產(chǎn)生H總稱為潛在酸度（包括交換酸和水解總稱為潛在酸度（包括交換酸和水解酸）。酸）。 活性酸度：由土壤溶液游離活性酸度：由土壤溶液游離H H所引起的，酸度大小取決于溶所引起的，酸度大小取決于溶液中的液中的H H，像一般溶液酸度一樣也用像一般溶液酸度一樣也用pHpH表示。表示。潛在酸度：潛在酸度是膠體吸附潛在酸度：潛在酸度是膠體吸附H H及及Al3Al3水解所引起的。水解所引起的。它只在一定條件下才顯酸性，通常用它只在一定條

11、件下才顯酸性，通常用100100g g烘干土中烘干土中H H的摩爾的摩爾數(shù)表示。數(shù)表示。交換酸：常用過量的鹽類（交換酸：常用過量的鹽類（KCLKCL、NaClNaCl或或BaCl2BaCl2）與土壤膠體與土壤膠體發(fā)生交換，將發(fā)生交換，將H H及及Al3Al3交換轉(zhuǎn)入溶液所表現(xiàn)的酸度稱為交交換轉(zhuǎn)入溶液所表現(xiàn)的酸度稱為交換酸。換酸。水解酸：當(dāng)用弱酸強堿鹽（水解酸：當(dāng)用弱酸強堿鹽（NaAC）溶液處理土壤時，交換的溶液處理土壤時，交換的H所表現(xiàn)的酸性稱為水解酸。所表現(xiàn)的酸性稱為水解酸。 土壤的酸化主要發(fā)生在多雨的條件下，土壤中鹽基離子淋溶于土壤的酸化主要發(fā)生在多雨的條件下，土壤中鹽基離子淋溶于水體，而

12、水體，而H取代膠體上的金屬離子被土壤吸附。此外，施肥取代膠體上的金屬離子被土壤吸附。此外，施肥所殘留的酸根，有機酸及生物分泌物都將加強土壤的酸化作所殘留的酸根，有機酸及生物分泌物都將加強土壤的酸化作用。用。 （2 2）土壤堿度：土壤堿性主要來自土壤）土壤堿度：土壤堿性主要來自土壤Na2CO3Na2CO3、NaHCO3NaHCO3、CaCO3CaCO3以及膠體上交換性以及膠體上交換性NaNa，它們水解顯堿性。它們水解顯堿性。 強堿性土壤（強堿性土壤（pH8.5pH8.51010）除含有易溶性堿性鹽類外，主除含有易溶性堿性鹽類外，主要是膠粒吸附的交換性要是膠粒吸附的交換性NaNa有關(guān)。通常把交換性

13、有關(guān)。通常把交換性NaNa占交占交換量的百分?jǐn)?shù)稱為堿化度。通常應(yīng)用堿化度劃分土壤堿土換量的百分?jǐn)?shù)稱為堿化度。通常應(yīng)用堿化度劃分土壤堿土的種類：的種類： 堿土種類弱堿化土中堿化土強堿化土堿土堿土種類弱堿化土中堿化土強堿化土堿土 堿化度（堿化度（% %）5 5101010101515151520202020 除耐鹽堿性植物外，強堿性土對大多數(shù)植物和微生物有害，除耐鹽堿性植物外，強堿性土對大多數(shù)植物和微生物有害，并可使微量元素沉積，惡化土壤的物理化學(xué)性質(zhì)。并可使微量元素沉積，惡化土壤的物理化學(xué)性質(zhì)。 （3 3）土壤酸堿性對元素有效性的影響：土壤中）土壤酸堿性對元素有效性的影響：土壤中N N、P P、

14、K K、S S、CaCa、MgMg、FeFe及其他微量元素的有效性受土壤酸及其他微量元素的有效性受土壤酸堿度變化影響。土壤中營養(yǎng)元素及微量元素的有效性堿度變化影響。土壤中營養(yǎng)元素及微量元素的有效性與酸堿性的關(guān)系。與酸堿性的關(guān)系。 土壤的土壤的pH隨淋溶作用的增強而降低，相應(yīng)硫的流失隨淋溶作用的增強而降低，相應(yīng)硫的流失增大，有效硫減少。增大，有效硫減少。pH升高，有利于有機硫的礦化，升高，有利于有機硫的礦化，增加土壤有機硫的供給。增加土壤有機硫的供給。 而無機硫在各而無機硫在各pH值中有效性均良好。在值中有效性均良好。在pH78.5范范圍內(nèi)，圍內(nèi)，Ca2、Mg2有效性最大。有效性最大。Fe3、F

15、e2、Mn2、Cu2+、Zn2等在微酸性中易溶解，在等在微酸性中易溶解，在pH5時，時，F(xiàn)e3溶解度更大，而溶解度更大，而Mn2、Cu2+、Zn2有效性減少，可造成有效性減少，可造成Cu2+、Zn2、Mn2的缺乏。的缺乏。 2 2、土壤環(huán)境污染、土壤環(huán)境污染 一、土壤污染和凈化一、土壤污染和凈化 二、土壤污染源二、土壤污染源 三、土壤污染物質(zhì)三、土壤污染物質(zhì) 一、土壤污染和凈化一、土壤污染和凈化（一）土壤污染（一）土壤污染 目前較普遍認(rèn)為土壤污染的含意是：人類活動產(chǎn)生的污染物目前較普遍認(rèn)為土壤污染的含意是：人類活動產(chǎn)生的污染物進入土壤并積累到一定程度，起土壤質(zhì)量惡化的現(xiàn)象。具體進入土壤并積累到

16、一定程度，起土壤質(zhì)量惡化的現(xiàn)象。具體地說，污染物質(zhì)是指與人為活動有關(guān)的各種對人體和生物有地說，污染物質(zhì)是指與人為活動有關(guān)的各種對人體和生物有害的物質(zhì)，包括化學(xué)農(nóng)藥、重金屬、放射性物質(zhì)，病原菌等。害的物質(zhì)，包括化學(xué)農(nóng)藥、重金屬、放射性物質(zhì)，病原菌等。 土壤污染不能像大氣、水體那樣以某種物質(zhì)超出某種標(biāo)準(zhǔn)來土壤污染不能像大氣、水體那樣以某種物質(zhì)超出某種標(biāo)準(zhǔn)來表示，因為土壤污染是很難用化學(xué)組成的變動來衡量的，即表示，因為土壤污染是很難用化學(xué)組成的變動來衡量的，即使是凈土其組成也是不固定的，某些物質(zhì)含量的變動不意味使是凈土其組成也是不固定的，某些物質(zhì)含量的變動不意味著土壤功能的障礙。著土壤功能的障礙。

17、土壤功能的破壞最明顯的標(biāo)志是作物產(chǎn)量和質(zhì)量的下降，然土壤功能的破壞最明顯的標(biāo)志是作物產(chǎn)量和質(zhì)量的下降，然而某種污染物侵入土壤，影響到作物生長并不是立即反映出而某種污染物侵入土壤，影響到作物生長并不是立即反映出來的。要確定某化合物是否對土壤起污染作用，必須研究其來的。要確定某化合物是否對土壤起污染作用，必須研究其毒性效應(yīng)；研究污染物在土壤中的遷移和富集特點。毒性效應(yīng)；研究污染物在土壤中的遷移和富集特點。 ( (二二) )土壤凈化土壤凈化 土壤凈化，是指土壤本身通過吸附、分解、遷移、轉(zhuǎn)化，土壤凈化，是指土壤本身通過吸附、分解、遷移、轉(zhuǎn)化，而使土壤污染的濃度降低而消失的過程。而使土壤污染的濃度降低而

18、消失的過程。 土壤所以具有凈化功能，這是由于土壤在環(huán)境中起著三方土壤所以具有凈化功能，這是由于土壤在環(huán)境中起著三方面的作用：面的作用： 1 1由于土壤中含有各種各樣的微生物和土壤動物，對外由于土壤中含有各種各樣的微生物和土壤動物，對外界進入土壤中的各種物質(zhì)都能被分解轉(zhuǎn)化。界進入土壤中的各種物質(zhì)都能被分解轉(zhuǎn)化。 2 2由于土壤中存在有復(fù)雜的有機和無機膠體體系，通過由于土壤中存在有復(fù)雜的有機和無機膠體體系，通過吸附、解吸、代換等過程，對外界進入土壤中的各種物質(zhì)吸附、解吸、代換等過程，對外界進入土壤中的各種物質(zhì)起著起著“蓄積作用蓄積作用”，使污染物發(fā)生形態(tài)變化。，使污染物發(fā)生形態(tài)變化。 3土壤是綠色

19、植物生長的基地，通過植物的吸收作用，土壤是綠色植物生長的基地，通過植物的吸收作用，土壤中的污染物質(zhì)起著轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的作用。土壤中的污染物質(zhì)起著轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的作用。 因此，某些性質(zhì)不同的污染物在土體中可通過揮發(fā)、因此，某些性質(zhì)不同的污染物在土體中可通過揮發(fā)、擴散、分解等作用，逐步降低污染物濃度，減少毒擴散、分解等作用，逐步降低污染物濃度，減少毒性或被分解成無害的物質(zhì)；性或被分解成無害的物質(zhì)； 經(jīng)沉淀、膠體吸附等作用可使污染物發(fā)生形態(tài)變化，經(jīng)沉淀、膠體吸附等作用可使污染物發(fā)生形態(tài)變化，變?yōu)殡y以被植物利用的形態(tài)存在于土體中，暫時退變?yōu)殡y以被植物利用的形態(tài)存在于土體中，暫時退出生物小循環(huán)，脫離食物鏈，或通

20、過生物和化學(xué)降出生物小循環(huán)，脫離食物鏈，或通過生物和化學(xué)降解，污染物變?yōu)槎拘暂^小或無毒性，甚至有營養(yǎng)的解，污染物變?yōu)槎拘暂^小或無毒性，甚至有營養(yǎng)的物質(zhì)。有些污染物在土體中還會發(fā)生形態(tài)變化，而物質(zhì)。有些污染物在土體中還會發(fā)生形態(tài)變化，而被分解氣化，遷移至大氣中。被分解氣化，遷移至大氣中。 這些現(xiàn)象，從廣義上都可理解為土壤的凈化過程。這些現(xiàn)象，從廣義上都可理解為土壤的凈化過程。只要污染物濃度未超過土壤的自凈容量，就不會造只要污染物濃度未超過土壤的自凈容量，就不會造成污染。成污染。 綜上所述可以看出，在土壤中污染物的累積和凈化是同時綜上所述可以看出，在土壤中污染物的累積和凈化是同時進行的，是兩種相反

21、作用的對立統(tǒng)一過程，兩者處于一定進行的，是兩種相反作用的對立統(tǒng)一過程，兩者處于一定的相對平衡狀態(tài)。的相對平衡狀態(tài)。 如果輸入土壤的污染物質(zhì)其數(shù)量和速度超過了土壤的凈化如果輸入土壤的污染物質(zhì)其數(shù)量和速度超過了土壤的凈化作用速度，打破了積累和凈化的自然動態(tài)平衡，就使積累作用速度，打破了積累和凈化的自然動態(tài)平衡，就使積累過程逐漸占據(jù)了優(yōu)勢。當(dāng)污染物質(zhì)積累達(dá)到了一定的數(shù)量，過程逐漸占據(jù)了優(yōu)勢。當(dāng)污染物質(zhì)積累達(dá)到了一定的數(shù)量，就必然導(dǎo)致土壤正常功能的失調(diào)，使土壤質(zhì)量下降，開始就必然導(dǎo)致土壤正常功能的失調(diào)，使土壤質(zhì)量下降，開始影響植物生長發(fā)育，并通過植物吸收，通過食物最終影響影響植物生長發(fā)育，并通過植物吸

22、收，通過食物最終影響到人體，這種現(xiàn)象即屬于土壤污染。到人體，這種現(xiàn)象即屬于土壤污染。 如果污染物進入土壤的速度和數(shù)量，尚未超過土壤的凈化如果污染物進入土壤的速度和數(shù)量，尚未超過土壤的凈化能力，雖然土壤中已含有污染物，但尚不致影響土壤的正能力，雖然土壤中已含有污染物，但尚不致影響土壤的正常功能和植物的生長和發(fā)育，而且植物體內(nèi)的污染物含量常功能和植物的生長和發(fā)育，而且植物體內(nèi)的污染物含量維持在食用標(biāo)準(zhǔn)之下，不會影響到人體健康。維持在食用標(biāo)準(zhǔn)之下，不會影響到人體健康。 二、土壤污染源二、土壤污染源 ( (一一) )工業(yè)污染源工業(yè)污染源 一般直接由工業(yè)一般直接由工業(yè)“三廢三廢”引起的土壤污染僅限引起的

23、土壤污染僅限于工業(yè)區(qū)周圍數(shù)千米、數(shù)十千米范圍內(nèi)。工業(yè)，于工業(yè)區(qū)周圍數(shù)千米、數(shù)十千米范圍內(nèi)。工業(yè)，“三廢三廢”引起的大面積土壤污染往往是間接的，引起的大面積土壤污染往往是間接的，或由于以廢渣形式作為肥料施人農(nóng)田，或用污或由于以廢渣形式作為肥料施人農(nóng)田，或用污水灌溉等多種形式，經(jīng)長期作用使污染物在土水灌溉等多種形式，經(jīng)長期作用使污染物在土壤中積累而造成污染。壤中積累而造成污染。 ( (二二) )農(nóng)業(yè)污染農(nóng)業(yè)污染 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)本身產(chǎn)生的污染和污染物包括：化學(xué)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)本身產(chǎn)生的污染和污染物包括：化學(xué)農(nóng)藥、除草劑等的使用范圍不斷擴大，數(shù)量和農(nóng)藥、除草劑等的使用范圍不斷擴大，數(shù)量和品種不斷增加。在噴灑農(nóng)藥時，

24、有一半直接落品種不斷增加。在噴灑農(nóng)藥時，有一半直接落于土壤表面，一部分則通過作物落葉、降雨最于土壤表面，一部分則通過作物落葉、降雨最后再歸人土壤，經(jīng)常使用農(nóng)藥是土壤中農(nóng)藥殘后再歸人土壤，經(jīng)常使用農(nóng)藥是土壤中農(nóng)藥殘留的主要來源。留的主要來源。 牲畜排出的廢物長期以來被看成是土壤肥料的牲畜排出的廢物長期以來被看成是土壤肥料的主要來源，對農(nóng)業(yè)增產(chǎn)起了重要作用。但這些主要來源，對農(nóng)業(yè)增產(chǎn)起了重要作用。但這些廢物，有時除能傳播疾病引起公共衛(wèi)生問題外，廢物，有時除能傳播疾病引起公共衛(wèi)生問題外，還會產(chǎn)生嚴(yán)重的水體污染問題。還會產(chǎn)生嚴(yán)重的水體污染問題。 ( (三三) )生物污染源生物污染源 人糞尿是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)重

25、要的肥料來源。生活污水人糞尿是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)重要的肥料來源。生活污水和被污染的河水等均含有致病的各種病原菌和和被污染的河水等均含有致病的各種病原菌和寄生蟲等，用這種未經(jīng)處理的肥源施于土壤，寄生蟲等，用這種未經(jīng)處理的肥源施于土壤，會使土壤發(fā)生嚴(yán)重的生物污染。會使土壤發(fā)生嚴(yán)重的生物污染。 此外，在自然條件下，也有時會造成土壤污染，此外，在自然條件下，也有時會造成土壤污染，例如，強烈地火山噴發(fā)，含有重金屬或放射性例如，強烈地火山噴發(fā)，含有重金屬或放射性元素的礦床附近地區(qū)的土壤，由于這些礦床的元素的礦床附近地區(qū)的土壤，由于這些礦床的風(fēng)化分解作用，也可使附近土壤遭受污染。風(fēng)化分解作用，也可使附近土壤遭受污染。

26、 三、土壤污染物質(zhì)三、土壤污染物質(zhì) 土壤污染物質(zhì)指的是進入土壤中并影響土壤污染物質(zhì)指的是進入土壤中并影響土壤正常作用的物質(zhì)，即會改變土壤的土壤正常作用的物質(zhì)，即會改變土壤的成分、降低農(nóng)作物的數(shù)量或質(zhì)量，有害成分、降低農(nóng)作物的數(shù)量或質(zhì)量，有害于人體健康的那些物質(zhì)。于人體健康的那些物質(zhì)。 按污染物性質(zhì)大致分為如下幾類：按污染物性質(zhì)大致分為如下幾類： ( (一一) )有機物類有機物類 污染土壤的有機物，主要是化學(xué)農(nóng)藥、除草劑等。污染土壤的有機物，主要是化學(xué)農(nóng)藥、除草劑等。例如有機氯類，包括六六六、例如有機氯類，包括六六六、DDTDDT、艾氏劑、狄艾氏劑、狄氏劑等；有機磷類，包括馬拉硫磷、對硫磷、敵氏

27、劑等；有機磷類，包括馬拉硫磷、對硫磷、敵敵畏等；氨基甲酸酯類，有的為殺蟲劑，有的為敵畏等；氨基甲酸酯類，有的為殺蟲劑，有的為除草劑；苯氧羧酸類，如除草劑；苯氧羧酸類，如2 2，4 4D D、2 2，4 4，5 5T T等除草劑。等除草劑。 工業(yè)工業(yè)“三廢三廢”中的有機污染物，較常見的有酚、中的有機污染物，較常見的有酚、油類、多氯聯(lián)苯、苯并芘等有機化合物。油類、多氯聯(lián)苯、苯并芘等有機化合物。 這類合成有機污染物通過不同途徑進入土壤后，這類合成有機污染物通過不同途徑進入土壤后，除一部分發(fā)揮作用之外，另一部分因其較穩(wěn)定不除一部分發(fā)揮作用之外，另一部分因其較穩(wěn)定不易分解而在土壤中累積，造成土壤污染。易

28、分解而在土壤中累積，造成土壤污染。 ( (二二) )重金屬污染物重金屬污染物 重金屬是通過以下幾條途徑進入土壤的：由于使用重金屬是通過以下幾條途徑進入土壤的：由于使用含重金屬的廢水進行灌溉；隨著含重金屬的粉塵落含重金屬的廢水進行灌溉；隨著含重金屬的粉塵落人土壤中；使用含重金屬的廢渣作為肥料；使用含人土壤中；使用含重金屬的廢渣作為肥料；使用含重金屬的農(nóng)藥制劑等。重金屬的農(nóng)藥制劑等。 常見的一些重金屬污染物包括汞、鎘、鉛、銅、鋅、常見的一些重金屬污染物包括汞、鎘、鉛、銅、鋅、鎳、砷等。因為重金屬不能為土壤微生物所分解，鎳、砷等。因為重金屬不能為土壤微生物所分解，而且可為生物所富集。因此土壤一旦被重

29、金屬污染，而且可為生物所富集。因此土壤一旦被重金屬污染，是較難予徹底消除的，可對環(huán)境形成潛在的威脅。是較難予徹底消除的，可對環(huán)境形成潛在的威脅。 ( (三三) )放射性物質(zhì)放射性物質(zhì) 主要是由于大氣核爆炸降落的污染物，以及原主要是由于大氣核爆炸降落的污染物，以及原子能和平利用所排出的液體和固體的放射性廢子能和平利用所排出的液體和固體的放射性廢棄物，最終不可避免地隨同自然沉降，雨水沖棄物，最終不可避免地隨同自然沉降，雨水沖刷和廢棄物的堆放而污染土壤。刷和廢棄物的堆放而污染土壤。 （四）化學(xué)肥科（四）化學(xué)肥科 為了獲得高產(chǎn)，農(nóng)業(yè)上大量使用含氮和含磷的為了獲得高產(chǎn)，農(nóng)業(yè)上大量使用含氮和含磷的化學(xué)肥料

30、。但是往往由于使用不當(dāng)而造成這類化學(xué)肥料。但是往往由于使用不當(dāng)而造成這類物質(zhì)從土壤中流失污染環(huán)境，特別是水體富營物質(zhì)從土壤中流失污染環(huán)境，特別是水體富營養(yǎng)化問題與此有關(guān)。養(yǎng)化問題與此有關(guān)。 （五）致病的微生物（五）致病的微生物 土壤中的病原微生物，主要來源于人畜的糞便土壤中的病原微生物，主要來源于人畜的糞便及用于灌溉的污水（未經(jīng)處理的生活污水及醫(yī)及用于灌溉的污水（未經(jīng)處理的生活污水及醫(yī)院污水），當(dāng)人與污染的封接觸時可傳染各種院污水），當(dāng)人與污染的封接觸時可傳染各種細(xì)菌及病毒，若食用被土壤污染的蔬菜、瓜果細(xì)菌及病毒，若食用被土壤污染的蔬菜、瓜果等會威脅人體健康。這些被污染的土壤經(jīng)過雨等會威脅人體

31、健康。這些被污染的土壤經(jīng)過雨水沖刷，又可能污染水體。水沖刷，又可能污染水體。 上面分別介紹了幾類對土壤污染有害的物質(zhì)，上面分別介紹了幾類對土壤污染有害的物質(zhì)，在土壤中污染物質(zhì)的濃度（或數(shù)量），一般僅在土壤中污染物質(zhì)的濃度（或數(shù)量），一般僅為每千克土壤中只有幾毫克的水平，因可被植為每千克土壤中只有幾毫克的水平，因可被植物吸收富集而產(chǎn)生危害。物吸收富集而產(chǎn)生危害。 日本富山骨痛病日本富山骨痛病事件 19世紀(jì)世紀(jì)80年代，日本富山縣平原神通川上游的神岡礦年代，日本富山縣平原神通川上游的神岡礦山實現(xiàn)現(xiàn)代化經(jīng)營，成為從事山實現(xiàn)現(xiàn)代化經(jīng)營，成為從事鉛鉛、鋅礦的開采鋅礦的開采、精煉、精煉及硫酸生產(chǎn)的大型礦山

32、企業(yè)。然而在采礦過程及堆積及硫酸生產(chǎn)的大型礦山企業(yè)。然而在采礦過程及堆積的礦渣中產(chǎn)生的的礦渣中產(chǎn)生的含有鎘等重金屬的廢水含有鎘等重金屬的廢水卻直接長期流卻直接長期流入周圍的環(huán)境中，在當(dāng)?shù)氐娜胫車沫h(huán)境中，在當(dāng)?shù)氐乃锿寥浪锿寥?、河流底泥河流底泥中產(chǎn)中產(chǎn)生了鎘等重金屬的生了鎘等重金屬的沉淀堆積沉淀堆積。 鎘通過鎘通過稻米稻米進入人體，首先引起腎臟障礙，逐漸導(dǎo)致進入人體，首先引起腎臟障礙，逐漸導(dǎo)致軟骨癥，在婦女妊娠、哺乳、內(nèi)分泌不協(xié)調(diào)、營養(yǎng)性軟骨癥，在婦女妊娠、哺乳、內(nèi)分泌不協(xié)調(diào)、營養(yǎng)性鈣不足等誘發(fā)原因存在的情況下，使婦女得上一種渾鈣不足等誘發(fā)原因存在的情況下，使婦女得上一種渾身劇烈疼痛的病，叫

33、身劇烈疼痛的病，叫痛痛病痛痛病，也叫，也叫骨痛病骨痛病，重者全身，重者全身多處骨折多處骨折，在痛苦中死亡在痛苦中死亡。從。從1931年到年到1968年，神通年，神通川平原地區(qū)被確診患此病的人數(shù)為川平原地區(qū)被確診患此病的人數(shù)為258人，其中死亡人，其中死亡128人，至人，至1977年年12月又死亡月又死亡79人。人。 3 3、重金屬對土壤的污染、重金屬對土壤的污染 一、土壤中重金屬元素的來源一、土壤中重金屬元素的來源 二、環(huán)境背景值的概念二、環(huán)境背景值的概念 三、土壤中重金屬元素的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律三、土壤中重金屬元素的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律 四、主要重金屬在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化四、主要重金屬在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化 一

34、、土壤中重金屬元素的來源一、土壤中重金屬元素的來源 土壤中的微量重金屬元素主要來自原生巖石。原生巖石土壤中的微量重金屬元素主要來自原生巖石。原生巖石中重金屬元素的組成和含量，決定著土壤重金屬元素的中重金屬元素的組成和含量，決定著土壤重金屬元素的組成特征。由于在成土過程中，產(chǎn)生各種微量重金屬元組成特征。由于在成土過程中，產(chǎn)生各種微量重金屬元素在發(fā)生層次中的再分配，使有些元素部分地?fù)p失了，素在發(fā)生層次中的再分配，使有些元素部分地?fù)p失了，而另一些元素富集起來，但重金屬元素的化學(xué)特征則繼而另一些元素富集起來，但重金屬元素的化學(xué)特征則繼承和保持下來。所以正常發(fā)育的自然土壤也會含有一定承和保持下來。所以正

35、常發(fā)育的自然土壤也會含有一定數(shù)量的重金屬。數(shù)量的重金屬。 人類大規(guī)模的地球化學(xué)活動，包括修建道路、建筑和其人類大規(guī)模的地球化學(xué)活動，包括修建道路、建筑和其他工程等全世界可造成他工程等全世界可造成10108m3的塵土，這些塵土都的塵土，這些塵土都降落在地球表面；每年從地球內(nèi)部把降落在地球表面；每年從地球內(nèi)部把250300108t巖巖石挖到地球表面，其金屬礦物加工的產(chǎn)物和尾礦部分地石挖到地球表面，其金屬礦物加工的產(chǎn)物和尾礦部分地進人到土壤中；每年以肥料形式向土壤中施入數(shù)百萬噸進人到土壤中；每年以肥料形式向土壤中施入數(shù)百萬噸大量元素和微量元素，其中也含有微量重金屬元素。大量元素和微量元素，其中也含有

36、微量重金屬元素。 二、環(huán)境背景值的概念二、環(huán)境背景值的概念 環(huán)境背景值是指環(huán)境中諸因素，如大氣、水體、土壤以環(huán)境背景值是指環(huán)境中諸因素，如大氣、水體、土壤以及植物、動物和人體組織等在正常情況下，化學(xué)元素的及植物、動物和人體組織等在正常情況下，化學(xué)元素的含量及其賦存形態(tài)。土壤環(huán)境中重金屬元素背景值是指含量及其賦存形態(tài)。土壤環(huán)境中重金屬元素背景值是指一定區(qū)域內(nèi)自然狀態(tài)下未受人為污染影響的土壤中重金一定區(qū)域內(nèi)自然狀態(tài)下未受人為污染影響的土壤中重金屬元素的正常含量。土壤環(huán)境背景值的測定和研究是環(huán)屬元素的正常含量。土壤環(huán)境背景值的測定和研究是環(huán)境科學(xué)中的一項基礎(chǔ)工作，它能為土壤環(huán)境質(zhì)量評價、境科學(xué)中的一

37、項基礎(chǔ)工作，它能為土壤環(huán)境質(zhì)量評價、污染趨勢預(yù)測、重金屬在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律的研究污染趨勢預(yù)測、重金屬在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律的研究提供科學(xué)依據(jù)。提供科學(xué)依據(jù)。 在一定區(qū)域內(nèi)研究土壤背景值時，首先要確定各種代表在一定區(qū)域內(nèi)研究土壤背景值時，首先要確定各種代表性土壤和母質(zhì)中重金屬元素的自然含量。一般在正常情性土壤和母質(zhì)中重金屬元素的自然含量。一般在正常情況下，土壤中重金屬元素的含量不致危害作物和人體，況下，土壤中重金屬元素的含量不致危害作物和人體，不致污染其他環(huán)境。因此，將已受人為污染的土壤中某不致污染其他環(huán)境。因此，將已受人為污染的土壤中某種重金屬元素的含量和其自然含量相比較，就可以獲得種重金

38、屬元素的含量和其自然含量相比較，就可以獲得該種元素是否因人為作用而在土壤中積累或積累量高低該種元素是否因人為作用而在土壤中積累或積累量高低的基本概念。的基本概念。 三、土壤中重金屬元素的遷移轉(zhuǎn)三、土壤中重金屬元素的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律化規(guī)律 重金屬在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化，決定于重金屬在土壤中的化重金屬在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化，決定于重金屬在土壤中的化學(xué)行為。包括重金屬在土壤中的溶解和富集狀況、植物吸學(xué)行為。包括重金屬在土壤中的溶解和富集狀況、植物吸收和利用狀況。收和利用狀況。 重金屬在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化，決定于重金屬在土壤中的化重金屬在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化，決定于重金屬在土壤中的化學(xué)行為。包括重金屬在土壤中的溶解和富

39、集狀況、植物吸學(xué)行為。包括重金屬在土壤中的溶解和富集狀況、植物吸收和利用狀況。收和利用狀況。 植物對各種重金屬的需求有很大差別，有些重金屬是植物植物對各種重金屬的需求有很大差別，有些重金屬是植物生長發(fā)育中并不需要的元素，而且對人體健康直接危害明生長發(fā)育中并不需要的元素，而且對人體健康直接危害明顯，如顯，如Hg、Cd、Pb等；有些元素則是植物正常生長發(fā)育等；有些元素則是植物正常生長發(fā)育所必需的微量元素包括所必需的微量元素包括Fe、Mn、Zn、Cu、Mo、Co。等等但土壤中含量過高時，也會發(fā)生污染危害。但土壤中含量過高時，也會發(fā)生污染危害。 土壤中因受重金屬污染而對作物生長產(chǎn)生危害時，土壤中因受重

40、金屬污染而對作物生長產(chǎn)生危害時，不同類的重金屬危害必不相同。例如不同類的重金屬危害必不相同。例如Cu、Zu主要主要是妨礙植物正常生長發(fā)育。土壤中受銅污染后，是妨礙植物正常生長發(fā)育。土壤中受銅污染后，可使水稻生長不良，過量銅被植物根系吸收后形可使水稻生長不良，過量銅被植物根系吸收后形成穩(wěn)定的絡(luò)合物。破壞植物根系正常代謝功能，成穩(wěn)定的絡(luò)合物。破壞植物根系正常代謝功能，引起水稻的減產(chǎn)。引起水稻的減產(chǎn)。 而受鎘、汞、鉛等元素污染，一般不引起植物生而受鎘、汞、鉛等元素污染，一般不引起植物生長發(fā)育障礙，但在植物體內(nèi)累積，如鎘可在水稻長發(fā)育障礙，但在植物體內(nèi)累積，如鎘可在水稻體內(nèi)累積形成體內(nèi)累積形成“鎘米鎘

41、米”。還應(yīng)指出，這些重金屬。還應(yīng)指出，這些重金屬元素之間存在著復(fù)雜的相互關(guān)系。例如鐵與銅、元素之間存在著復(fù)雜的相互關(guān)系。例如鐵與銅、錳、鎘之間；鎘與銅、鋅之間存在著拮抗作用。錳、鎘之間；鎘與銅、鋅之間存在著拮抗作用。在一定程度上可以減弱重金屬對土壤污染影響。在一定程度上可以減弱重金屬對土壤污染影響。 重金屬元素對土壤環(huán)境污染危害作用還與它們的存在形態(tài)重金屬元素對土壤環(huán)境污染危害作用還與它們的存在形態(tài)有關(guān)，其遷移轉(zhuǎn)化的特點和污染性質(zhì)也有密切關(guān)系。在土有關(guān)，其遷移轉(zhuǎn)化的特點和污染性質(zhì)也有密切關(guān)系。在土壤中的重金屬元素可區(qū)分為五種存在形態(tài)：壤中的重金屬元素可區(qū)分為五種存在形態(tài)： (1)水溶態(tài)的；水溶

42、態(tài)的； (2)弱代換劑弱代換劑(如醋酸鹽溶液等如醋酸鹽溶液等)可代換的；可代換的； (3)強代換劑強代換劑(與螯合劑螯合的與螯合劑螯合的)提取的；提取的； (4)次生礦物中的：次生礦物中的： (5)原生礦物中的。原生礦物中的。 其中其中(1)、(2)、(3)部分在土壤中可能為植物吸收。因此，部分在土壤中可能為植物吸收。因此，它們的含量越高，越易對植物形成污染。它們的含量越高，越易對植物形成污染。 因此，在研究土壤中重金屬污染危害時，不僅應(yīng)注意他們因此，在研究土壤中重金屬污染危害時，不僅應(yīng)注意他們的總含量，還必須重視重金屬各種形態(tài)的含量。的總含量，還必須重視重金屬各種形態(tài)的含量。 四、主要重金屬

43、在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化四、主要重金屬在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化 鎘的遷移轉(zhuǎn)化：重金屬元素鎘一旦進入土壤便會長時間滯鎘的遷移轉(zhuǎn)化：重金屬元素鎘一旦進入土壤便會長時間滯留在耕作層中。由于它移動緩慢，故一般不會對地下水產(chǎn)留在耕作層中。由于它移動緩慢，故一般不會對地下水產(chǎn)生污染。生污染。 土壤中鎘的存在形態(tài)分為水溶性和非水溶性鎘。離子態(tài)土壤中鎘的存在形態(tài)分為水溶性和非水溶性鎘。離子態(tài)CdCl2CdCl2、CdCd(NO2)2(NO2)2、CdCO3CdCO3和絡(luò)合態(tài)的如和絡(luò)合態(tài)的如CdCd(OH)2(OH)2呈水溶性呈水溶性的，易遷移，可有收，而難溶性鎘的化合物如鎘沉淀物、的，易遷移，可有收，而難溶性鎘的化合物如

44、鎘沉淀物、膠體吸附態(tài)鎘等為難溶性鎘，不易遷移和為植物吸收。但膠體吸附態(tài)鎘等為難溶性鎘，不易遷移和為植物吸收。但兩種形態(tài)在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化。兩種形態(tài)在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化。 作物對鎘的吸收，隨土壤作物對鎘的吸收，隨土壤pH值的增高而降低，土壤中的有值的增高而降低，土壤中的有機質(zhì)能與鎘螯合成螯合物，從而除低鎘的有效性；其次氧機質(zhì)能與鎘螯合成螯合物，從而除低鎘的有效性；其次氧化還原電位也影響作物對鎘的吸收，化還原電位也影響作物對鎘的吸收，Eh低或低或Eh降為零，降為零，則有利于形成難溶性的硫化鎘。則有利于形成難溶性的硫化鎘。 4 4、化學(xué)農(nóng)藥對土壤的污染、化學(xué)農(nóng)藥對土壤的污染 化學(xué)農(nóng)藥是消滅人類

45、和植物病蟲害的有效藥物，對農(nóng)化學(xué)農(nóng)藥是消滅人類和植物病蟲害的有效藥物，對農(nóng)林牧業(yè)的增產(chǎn)、保收和保存，以及人類傳染疾病的預(yù)林牧業(yè)的增產(chǎn)、保收和保存，以及人類傳染疾病的預(yù)防和控制等方面都起了非常大的作用。迄今農(nóng)藥的品防和控制等方面都起了非常大的作用。迄今農(nóng)藥的品種已發(fā)展到上千種，農(nóng)藥的使用量也急劇增加，成為種已發(fā)展到上千種，農(nóng)藥的使用量也急劇增加，成為決定現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和提高收獲量的重要因素。決定現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和提高收獲量的重要因素。 自自1939年瑞士科學(xué)家莫勒年瑞士科學(xué)家莫勒(PaulMiiller)發(fā)明了發(fā)明了DDT殺蟲劑以來，使農(nóng)藥的應(yīng)用取得了很大進展，至現(xiàn)在殺蟲劑以來，使農(nóng)藥的應(yīng)

46、用取得了很大進展，至現(xiàn)在世界農(nóng)藥的年產(chǎn)量已超過世界農(nóng)藥的年產(chǎn)量已超過200萬噸以上，每年農(nóng)藥的萬噸以上，每年農(nóng)藥的銷售額平均增長率大于銷售額平均增長率大于6一一8?；瘜W(xué)農(nóng)藥的品種日?；瘜W(xué)農(nóng)藥的品種日漸增加，已研制成功并受到專利保護的品種有漸增加，已研制成功并受到專利保護的品種有1200多多種，約有種，約有500多個品種已投入市場使用多個品種已投入市場使用 。 農(nóng)藥生產(chǎn)的發(fā)展所以如此迅速，這與它在保證農(nóng)藥生產(chǎn)的發(fā)展所以如此迅速，這與它在保證農(nóng)業(yè)增產(chǎn)方面所起的作用是分不開的。有人估農(nóng)業(yè)增產(chǎn)方面所起的作用是分不開的。有人估計，如果不使用化學(xué)農(nóng)藥，現(xiàn)在全世界糧食總計，如果不使用化學(xué)農(nóng)藥，現(xiàn)在全世界糧食

47、總收成的一半將會被各種病蟲害和雜草所吞噬。收成的一半將會被各種病蟲害和雜草所吞噬。 由于使用了化學(xué)農(nóng)藥，目前已能挽回總收成的由于使用了化學(xué)農(nóng)藥，目前已能挽回總收成的15。但由于農(nóng)藥不足，每年造成的損失仍達(dá)。但由于農(nóng)藥不足，每年造成的損失仍達(dá)總收成的總收成的35，其造成的損失中又以同人類關(guān)，其造成的損失中又以同人類關(guān)系最為密切的棉花、糧食等損失最多。系最為密切的棉花、糧食等損失最多。 因此，目前人類實際上已處于不得不用農(nóng)藥的因此，目前人類實際上已處于不得不用農(nóng)藥的地步。而且在未來的長時間內(nèi)，農(nóng)業(yè)的生命力地步。而且在未來的長時間內(nèi)，農(nóng)業(yè)的生命力仍將依賴化學(xué)農(nóng)藥的廣泛使用。仍將依賴化學(xué)農(nóng)藥的廣泛使用

48、。 隨著日益增加的化學(xué)農(nóng)藥等通過生產(chǎn)、運輸、儲存、使用、隨著日益增加的化學(xué)農(nóng)藥等通過生產(chǎn)、運輸、儲存、使用、廢棄等不同環(huán)節(jié)大量進人環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)，因而也產(chǎn)生了廢棄等不同環(huán)節(jié)大量進人環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)，因而也產(chǎn)生了一些不良后果，主要表現(xiàn)為：一些不良后果，主要表現(xiàn)為： (1)有機氯農(nóng)藥不僅對害蟲有殺傷毒害作用，同時對害蟲的有機氯農(nóng)藥不僅對害蟲有殺傷毒害作用，同時對害蟲的“天敵天敵”及傳粉昆蟲等益蟲益鳥也有殺傷作用，因而破壞及傳粉昆蟲等益蟲益鳥也有殺傷作用，因而破壞了自然界的生態(tài)平衡；了自然界的生態(tài)平衡； (2)長期使用同類型農(nóng)藥，使害蟲產(chǎn)生了抗藥性，因而增加長期使用同類型農(nóng)藥，使害蟲產(chǎn)生了抗藥性，因而

49、增加了農(nóng)藥的用量和防治次數(shù)，也大大增加了防治費用和成本；了農(nóng)藥的用量和防治次數(shù)，也大大增加了防治費用和成本； (3)長期大量使用農(nóng)藥，使農(nóng)藥在環(huán)境中逐漸積累，尤其是長期大量使用農(nóng)藥，使農(nóng)藥在環(huán)境中逐漸積累，尤其是在土壤環(huán)境中，產(chǎn)生了農(nóng)藥污染環(huán)境問題。目前，防止農(nóng)在土壤環(huán)境中，產(chǎn)生了農(nóng)藥污染環(huán)境問題。目前，防止農(nóng)藥污染已成為當(dāng)前世界上很多國家嚴(yán)重關(guān)切的環(huán)境問題。藥污染已成為當(dāng)前世界上很多國家嚴(yán)重關(guān)切的環(huán)境問題。農(nóng)藥的使用和農(nóng)業(yè)、林業(yè)、牧業(yè)等關(guān)系密切。因而，農(nóng)藥農(nóng)藥的使用和農(nóng)業(yè)、林業(yè)、牧業(yè)等關(guān)系密切。因而，農(nóng)藥對土壤的污染是重要的環(huán)境問題之一。對土壤的污染是重要的環(huán)境問題之一。 4 4、化學(xué)農(nóng)藥對

50、土壤的污染、化學(xué)農(nóng)藥對土壤的污染 一、化學(xué)農(nóng)藥的分類一、化學(xué)農(nóng)藥的分類 二、化學(xué)農(nóng)藥進入人體的途徑二、化學(xué)農(nóng)藥進入人體的途徑 三、農(nóng)藥在土壤中的遷移、降解及殘留三、農(nóng)藥在土壤中的遷移、降解及殘留 四、土壤污染的防治四、土壤污染的防治 一、化學(xué)農(nóng)藥的分類一、化學(xué)農(nóng)藥的分類 有工合成的化學(xué)農(nóng)藥，按化學(xué)組成可以分為有有工合成的化學(xué)農(nóng)藥，按化學(xué)組成可以分為有機氯、有機磷、有機汞、有機砷、氨基甲酸酯機氯、有機磷、有機汞、有機砷、氨基甲酸酯類等制劑；按農(nóng)藥在環(huán)境中存在的物理狀態(tài)可類等制劑；按農(nóng)藥在環(huán)境中存在的物理狀態(tài)可分為粉狀、可溶性液體、揮發(fā)性液體等；按其分為粉狀、可溶性液體、揮發(fā)性液體等；按其作用方式

51、可有胃毒、觸殺，熏蒸等。作用方式可有胃毒、觸殺，熏蒸等。 一般所謂農(nóng)藥包括有許多種類：除了最常見的一般所謂農(nóng)藥包括有許多種類：除了最常見的殺 蟲 劑殺 蟲 劑 ( I n s e c t i c i d e s ) 外 ， 還 有 除 莠 劑外 ， 還 有 除 莠 劑(Herbicides)、滅真菌劑滅真菌劑(Fungicides)、熏蒸劑熏蒸劑(Fumigants)和殺鼠劑和殺鼠劑(Rodenticides)等。等。 ( (一一) )有機氯類農(nóng)藥有機氯類農(nóng)藥 該類農(nóng)藥是含氯的有機化合物，大部分是含一個或該類農(nóng)藥是含氯的有機化合物，大部分是含一個或幾個苯環(huán)的氯素衍生物。最主要的品種是幾個苯環(huán)的

52、氯素衍生物。最主要的品種是DDT(二二氯二苯基三氯乙烷氯二苯基三氯乙烷)和六六六和六六六(六氯環(huán)己烷六氯環(huán)己烷)，其次是，其次是艾氏劑艾氏劑(六氯六氯六氫化六氫化二甲萘二甲萘)、狄氏劑和異狄氏、狄氏劑和異狄氏劑（劑（Dieldrin）（）（六氯八氫化二甲萘），氯丹六氯八氫化二甲萘），氯丹七氯等。七氯等。 有機氯類農(nóng)藥的特點是：化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在環(huán)境中有機氯類農(nóng)藥的特點是：化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在環(huán)境中殘留時間長，短期內(nèi)不易分解，易溶于脂肪中，并殘留時間長，短期內(nèi)不易分解，易溶于脂肪中，并在脂肪中蓄積，長期使用是造成環(huán)境污染的最主要在脂肪中蓄積，長期使用是造成環(huán)境污染的最主要農(nóng)藥類型。目前許多國家都已禁止

53、使用，我國已于農(nóng)藥類型。目前許多國家都已禁止使用，我國已于1985年全部禁止生產(chǎn)和使用。年全部禁止生產(chǎn)和使用。 （二）有機磷類農(nóng)藥 有機磷類農(nóng)藥是含磷的有機化合物，有的也含硫、氮有機磷類農(nóng)藥是含磷的有機化合物，有的也含硫、氮元素。其化學(xué)結(jié)構(gòu)一般含有元素。其化學(xué)結(jié)構(gòu)一般含有C CP P鏈或鏈或C CO OP P鏈、鏈、C CS SP P鏈、鏈、C CN NP P鏈等，大部分是磷酸酯類或酰胺類鏈等，大部分是磷酸酯類或酰胺類化合物。一般有劇烈毒性，但比較易于分解，在環(huán)境化合物。一般有劇烈毒性，但比較易于分解，在環(huán)境中殘留時間短，在動植物體內(nèi)，因受酶的作用，磷酸中殘留時間短，在動植物體內(nèi)，因受酶的作用

54、，磷酸酯進行分解不易蓄積，因此常被認(rèn)為是較安全的一種酯進行分解不易蓄積，因此常被認(rèn)為是較安全的一種農(nóng)藥。農(nóng)藥。 有機磷農(nóng)藥對昆蟲及哺乳類動物均可呈現(xiàn)毒性，破壞有機磷農(nóng)藥對昆蟲及哺乳類動物均可呈現(xiàn)毒性，破壞神經(jīng)細(xì)胞分泌的乙酰膽堿，阻礙刺激的傳送機能等生神經(jīng)細(xì)胞分泌的乙酰膽堿，阻礙刺激的傳送機能等生物作用，使之致死。所以，在短期內(nèi)有機磷類農(nóng)藥的物作用，使之致死。所以，在短期內(nèi)有機磷類農(nóng)藥的環(huán)境污染毒性仍是不可忽視的。近年來許多研究報告環(huán)境污染毒性仍是不可忽視的。近年來許多研究報告指出，有機磷農(nóng)藥具有烷基化作用，可能會引起動物指出，有機磷農(nóng)藥具有烷基化作用，可能會引起動物的致癌、致突變作用。的致癌、

55、致突變作用。 （1 1）劇毒類：如對硫磷（）劇毒類：如對硫磷（16051605）難溶于水，）難溶于水，毒性特強，對人、有劇毒，使用不安全；毒性特強，對人、有劇毒，使用不安全； （2 2）中毒類：如敵敵畏，二甲硫吸磷等屬此）中毒類：如敵敵畏，二甲硫吸磷等屬此類，敵敵畏為油狀液體，有揮發(fā)性，稍溶于水，類，敵敵畏為油狀液體，有揮發(fā)性，稍溶于水，有較高的殺蟲效力，易分解，殘留時間短；有較高的殺蟲效力，易分解，殘留時間短； （3）低毒類：如樂果、敵百蟲、馬拉硫磷等。）低毒類：如樂果、敵百蟲、馬拉硫磷等。 （三）氨基甲酸酯類農(nóng)藥（三）氨基甲酸酯類農(nóng)藥 該類農(nóng)藥均具有苯基該類農(nóng)藥均具有苯基N N烷基氨基甲酸

56、酯的結(jié)構(gòu)，它與烷基氨基甲酸酯的結(jié)構(gòu)，它與機磷農(nóng)藥一樣，具有抗膽堿酯酶作用，中毒癥狀也相同。機磷農(nóng)藥一樣，具有抗膽堿酯酶作用，中毒癥狀也相同。但中毒機理有差別，是由對膽堿酯酶分子總體的弱可逆但中毒機理有差別，是由對膽堿酯酶分子總體的弱可逆結(jié)合的抑制而引起的。在環(huán)境中易分解，在動物體內(nèi)也結(jié)合的抑制而引起的。在環(huán)境中易分解，在動物體內(nèi)也能迅速代謝，而代謝產(chǎn)物的毒性多數(shù)低于其本身毒性，能迅速代謝，而代謝產(chǎn)物的毒性多數(shù)低于其本身毒性，因此屬于低殘留的農(nóng)藥。因此屬于低殘留的農(nóng)藥。 （四）除草劑（除莠劑）（四）除草劑（除莠劑） 除草劑具有選擇性，只能殺傷雜草，而不傷害作物。最除草劑具有選擇性，只能殺傷雜草，

57、而不傷害作物。最常用的除草劑有常用的除草劑有2,4D（2,4二氯苯氧基醋酸）和二氯苯氧基醋酸）和2，4，5T（2，4，5三氯苯氧基醋酸）及其脂類。大多數(shù)三氯苯氧基醋酸）及其脂類。大多數(shù)除草劑在環(huán)境中會被逐漸分解，對哺乳動物的生化過程除草劑在環(huán)境中會被逐漸分解，對哺乳動物的生化過程無干擾，對人、畜毒性不大，也未發(fā)現(xiàn)在人畜體內(nèi)有累無干擾，對人、畜毒性不大，也未發(fā)現(xiàn)在人畜體內(nèi)有累積。積。 三、農(nóng)藥在土壤中的遷移、降解及殘留三、農(nóng)藥在土壤中的遷移、降解及殘留 （一）農(nóng)藥污染土壤的主要途徑（一）農(nóng)藥污染土壤的主要途徑 1 1、施用于田間的各種農(nóng)藥大部分落入土壤中，附著于、施用于田間的各種農(nóng)藥大部分落入土

58、壤中，附著于植物體上的部分農(nóng)藥，也因風(fēng)吹雨淋落入土壤中，這植物體上的部分農(nóng)藥，也因風(fēng)吹雨淋落入土壤中，這就是造成土壤污染的主要原因。有人觀察到，施在作就是造成土壤污染的主要原因。有人觀察到，施在作物葉部的殺蟲劑有物葉部的殺蟲劑有56%56%進入土壤造成殘留。進入土壤造成殘留。 2 2、使用浸種、攔種、毒谷等就行了藥方式，或是將農(nóng)、使用浸種、攔種、毒谷等就行了藥方式，或是將農(nóng)藥直接撒至土壤中，造成污染的累積。藥直接撒至土壤中，造成污染的累積。 3、近些年來采用噴射方法，如用飛機噴射，、近些年來采用噴射方法，如用飛機噴射，估計有估計有50%以上的農(nóng)約從葉面下落到土壤，也以上的農(nóng)約從葉面下落到土壤，

59、也有大量農(nóng)藥撒在或蒸發(fā)到空氣中，它們粘附在有大量農(nóng)藥撒在或蒸發(fā)到空氣中，它們粘附在飄塵上，隨氣流擴散。一旦降雨，農(nóng)藥隨雨水飄塵上，隨氣流擴散。一旦降雨，農(nóng)藥隨雨水降落到土壤中，造成土壤污染。例如，英國某降落到土壤中，造成土壤污染。例如，英國某地區(qū)通過降雨進入土壤的地區(qū)通過降雨進入土壤的DDT最大值可達(dá)最大值可達(dá)7.310-4g/km2。 土壤受農(nóng)藥的污染程度與栽培技術(shù)和種植作物土壤受農(nóng)藥的污染程度與栽培技術(shù)和種植作物種類有關(guān)，栽培水平高的耕田與復(fù)種指數(shù)高的種類有關(guān)，栽培水平高的耕田與復(fù)種指數(shù)高的土地農(nóng)藥殘留量也大，例如果園、棉田的施藥土地農(nóng)藥殘留量也大，例如果園、棉田的施藥量較多，因而果園和棉

60、田土壤污染程度較高。量較多，因而果園和棉田土壤污染程度較高。 （二）農(nóng)藥在土壤中的殘留（二）農(nóng)藥在土壤中的殘留 1 1、影響農(nóng)藥在土壤中的殘留的因素、影響農(nóng)藥在土壤中的殘留的因素 （1）化學(xué)農(nóng)藥性質(zhì)的影響：農(nóng)藥本身的化學(xué)性質(zhì)，）化學(xué)農(nóng)藥性質(zhì)的影響：農(nóng)藥本身的化學(xué)性質(zhì)，如揮發(fā)性、溶解度、化學(xué)穩(wěn)定性、劑型等，有機氯如揮發(fā)性、溶解度、化學(xué)穩(wěn)定性、劑型等，有機氯農(nóng)藥揮發(fā)性小，但它們的蒸汽壓和土壤中殘留有一農(nóng)藥揮發(fā)性小，但它們的蒸汽壓和土壤中殘留有一定關(guān)系。定關(guān)系。 大多數(shù)的有機氯農(nóng)藥的揮發(fā)速率順序為艾氏劑七大多數(shù)的有機氯農(nóng)藥的揮發(fā)速率順序為艾氏劑七氯環(huán)氧七氯狄氏劑氯環(huán)氧七氯狄氏劑DDT，而且揮發(fā)的速度