土壤污染及防治課件

第五章土壤污染及防治

第五章土壤污染及防治1第一節(jié)

土壤的組成及性質(zhì)第一節(jié)

土壤的組成及性質(zhì)2一、土壤的組成

土壤是指位于陸地表面具有肥力的疏松層次，它具有獨(dú)特的組成成分、結(jié)構(gòu)和功能。土壤由礦物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)、水分、空氣和土壤生物五種成分組成，是固體、液體、氣體三相共存的多相體系。其相對(duì)含量因時(shí)因地而異，大體上固體部分占50％，土壤空氣占20％，土壤水分占30％。一、土壤的組成土壤是指位于陸地表面具有肥力3（一）土壤礦物質(zhì)

土壤礦物質(zhì)是地殼的巖石、礦物經(jīng)過(guò)風(fēng)化和成土過(guò)程作用形成的產(chǎn)物按成因類(lèi)型可將土壤礦物分為兩類(lèi)：原生礦物和次生礦物。在土壤形成過(guò)程中，原生礦物以不同的數(shù)量與土壤中的次生礦物混合存在，成為土壤礦物質(zhì)。（一）土壤礦物質(zhì)4（二）土壤有機(jī)質(zhì)

土壤有機(jī)質(zhì)是土壤中含碳有機(jī)物的總稱(chēng)，主要累積在土壤地表和上層土層，包括土壤中各種動(dòng)、植物殘?bào)w、微生物及其分解和合成的有機(jī)物質(zhì)，一般占固相總重量的10％以下，但卻是土壤的重要組成部分，對(duì)土壤的性質(zhì)有很大的影響。（二）土壤有機(jī)質(zhì)5

土壤有機(jī)質(zhì)主要來(lái)源于動(dòng)植物和微生物殘?bào)w，包括：（1）非特殊性的土壤有機(jī)質(zhì)，包括動(dòng)植物殘?bào)w的組成部分以及有機(jī)質(zhì)分解的中間產(chǎn)物，例如蛋白質(zhì)、樹(shù)脂、糖類(lèi)、有機(jī)酸等，占土壤有機(jī)質(zhì)總量的10~15%。土壤有機(jī)質(zhì)主要來(lái)源于動(dòng)植物和微生物殘?bào)w，6(2)土壤腐殖質(zhì)，是土壤特有的有機(jī)物質(zhì)，占土壤有機(jī)質(zhì)總量的85~90%，主要是動(dòng)植物殘?bào)w通過(guò)微生物作用，發(fā)生復(fù)雜轉(zhuǎn)化而成。包括腐殖酸、富里酸、腐黑物等。(2)土壤腐殖質(zhì)，是土壤特有的有機(jī)物質(zhì)，占土壤有機(jī)質(zhì)總量的7（三）土壤溶液

土壤的水分是土壤三相(固、液、氣)中的要素。它把土壤、大氣中的植物養(yǎng)分溶解，組成營(yíng)養(yǎng)溶液，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。當(dāng)土壤受到污染時(shí)，各種污染物也可能溶解到土壤溶液中。（三）土壤溶液土壤的水分是土壤三相(固、液8（四）土壤中的空氣

土壤孔隙中所存在的各種氣體的混合物稱(chēng)為土壤空氣。土壤空氣組成與大氣基本相似，主要以N2

、O2

、CO2及水汽等為主要成分;其次還有少量土壤進(jìn)行生物化學(xué)作用產(chǎn)生的還原性氣體，如H2S、NH3、CH4、CO等.

如果是被污染的土壤，其空氣中還可能存在污染物。（四）土壤中的空氣9與大氣組成的差異1、土壤空氣存在于相互隔離的土壤空隙中，是一個(gè)不連續(xù)的體系；2、土壤空氣中，O2和CO2含量上有很大差異；3、土壤空氣中水蒸氣的含量比大氣中高得多。與大氣組成的差異10（五）土壤生物

1、土壤生物可分為兩大類(lèi)土壤微生物土壤動(dòng)物（五）土壤生物11土壤污染及防治課件12二、土壤的物理化學(xué)性質(zhì)（一）土壤的物理性質(zhì)1、土壤結(jié)構(gòu)一般把土壤顆粒的空間排列方式用其穩(wěn)定程度，孔隙的分布和結(jié)合的狀況稱(chēng)為土壤的結(jié)構(gòu)。2、土壤孔隙土壤孔隙包括大孔隙（非毛管孔隙）和小孔隙（毛管孔隙）。二、土壤的物理化學(xué)性質(zhì)（一）土壤的物理性質(zhì)13（二）土壤膠體及土壤吸收交換性

土壤膠體是指土壤中顆粒直徑小于2微米或小于1微米，具有膠體性質(zhì)的微粒。1、土壤膠體的類(lèi)型用其構(gòu)造：土壤膠體種類(lèi)按其成分用來(lái)源分為：（1）有機(jī)膠體（2）無(wú)機(jī)膠體（3）有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合膠體（二）土壤膠體及土壤吸收交換性142、土壤膠體性質(zhì)（1）巨大的表面積和表面能（2）電荷性質(zhì)（3）分散性和凝聚性2、土壤膠體性質(zhì)153、土壤的吸附與交換（1）土壤的吸附作用生物吸收機(jī)械吸收物理吸收化學(xué)吸收物理-化學(xué)吸收3、土壤的吸附與交換16（2）離子交換作用陽(yáng)離子交換陰離子交換（2）離子交換作用17（三）土壤酸堿性1、土壤酸度（1）活性酸度（2）潛在酸度（3）交換酸（4）水解酸2、土壤堿度（四）土壤的氧化還原性（三）土壤酸堿性18第二節(jié)土壤污染和自凈一、土壤污染的概念土壤污染是指人類(lèi)活動(dòng)產(chǎn)生的污染物進(jìn)入土壤并積累到一定程度，引起土壤質(zhì)量惡化，并影響到植物的生長(zhǎng)發(fā)育以及產(chǎn)量和質(zhì)量的下降，這種現(xiàn)象叫土壤污染。

第二節(jié)土壤污染和自凈一、土壤污染的概念19二、土壤污染的特點(diǎn)

1、隱蔽性和潛伏性

2、不可逆性和持久性

3、危害的嚴(yán)重性二、土壤污染的特點(diǎn)20三、土壤污染類(lèi)型和主要污染物（一）土壤污染類(lèi)型（根據(jù)土壤污染發(fā)生的途徑）水體污染型大氣污染型農(nóng)業(yè)污染型固體廢棄物污染型三、土壤污染類(lèi)型和主要污染物21（二）土壤污染的主要污染物1、有機(jī)物類(lèi)主要是化學(xué)農(nóng)藥、除草劑等，化學(xué)農(nóng)藥的種類(lèi)繁多，主要為有機(jī)氯和有機(jī)磷兩大類(lèi)工業(yè)“三廢”中的有機(jī)污染物，較常見(jiàn)的有酚、油類(lèi)、多氯聯(lián)苯、苯并芘等。這些污染物進(jìn)入土壤后，因其較穩(wěn)定，不易分解而在土壤中積累，造成土壤污染。（二）土壤污染的主要污染物222、重金屬污染物，如如砷、鎘、汞、鉻、銅、鋅、鉛等3、放射性污染物，如元素銫、鍶等4、化肥5、病原微生物，如腸細(xì)菌、炭疽桿菌、破傷風(fēng)桿菌、腸寄生蟲(chóng)(蠕蟲(chóng))、霍亂弧菌、結(jié)核桿菌等2、重金屬污染物，如如砷、鎘、汞、鉻、銅、23四、土壤凈化土壤凈化是指土壤本身通過(guò)吸附、分解、氧化—還原、絡(luò)合－螯合作用及化學(xué)沉淀等作用而使進(jìn)入土壤的污染物的濃度降低，形態(tài)改變，難以被植物所吸收而暫時(shí)退出生物小循環(huán)，脫離食物鏈或被排出土壤之外的過(guò)程。四、土壤凈化24第三節(jié)土壤中有機(jī)污染物的遷移轉(zhuǎn)化

一、有機(jī)農(nóng)藥在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化

1、土壤膠體對(duì)農(nóng)藥的吸附作用

2、化學(xué)農(nóng)藥在土壤中的揮發(fā)和擴(kuò)散

3、農(nóng)藥在土壤中的降解

4、農(nóng)藥在土壤中的殘留

5、植物對(duì)農(nóng)藥的吸收與代謝第三節(jié)土壤中有機(jī)污染物的遷移轉(zhuǎn)化一、有機(jī)農(nóng)藥在土壤中的遷25（1）光化學(xué)降解許多農(nóng)藥在太陽(yáng)紫外線的作用下發(fā)生光分解、光氧化、光水解或光異構(gòu)化，使其分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，毒性降低或消失。（2）化學(xué)降解化學(xué)降解以水解和氧化最為重要。（3）微生物降解土壤中的微生物對(duì)有機(jī)農(nóng)藥的降解也起著十分重要的作用，也是土壤中農(nóng)藥降解的主要途徑。（1）光化學(xué)降解26二、典型農(nóng)藥在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化（一）、有機(jī)氯農(nóng)藥有機(jī)氯農(nóng)藥大部分是含有一個(gè)或幾個(gè)苯環(huán)的氯的衍生物，其特點(diǎn)是化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，殘留期長(zhǎng)，高脂溶性并能在其中積累。主要產(chǎn)品有：DDT、六六六、氯丹、毒殺芬等由于有機(jī)氯農(nóng)藥對(duì)環(huán)境造成的污染較大，目前不少?lài)?guó)家已停止使用。二、典型農(nóng)藥在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化27

有機(jī)氯農(nóng)藥結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定，生物體內(nèi)酶難于降解，所以積存在動(dòng)、植物體內(nèi)的有機(jī)氯農(nóng)藥分子消失緩慢。由于這一特性，它通過(guò)生物富集和食物鏈的作用，環(huán)境中的殘留農(nóng)藥會(huì)進(jìn)一步得到農(nóng)集和擴(kuò)散。通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體的有機(jī)氯農(nóng)藥能在肝、腎、心臟等組織中蓄積，特別是由于這類(lèi)農(nóng)藥脂溶性大，所以在體內(nèi)脂肪中的積極因素貯更突出。蓄積的殘留農(nóng)藥也能通過(guò)母乳排出，或轉(zhuǎn)入卵蛋等組織，影響后代。有機(jī)氯農(nóng)藥結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定，生物體內(nèi)酶難于降解28（二）有機(jī)磷農(nóng)藥有機(jī)磷農(nóng)藥大部分視磷酸的酯類(lèi)或酰胺類(lèi)化合物，按結(jié)構(gòu)可分為：

1、磷酸酯，如敵敵畏、二溴磷等

2、硫代磷酸酯，如樂(lè)果、對(duì)硫磷、馬拉硫磷等

3、膦酸酯和硫代膦酸酯，如敵百蟲(chóng)等

4、磷酰胺和硫代磷酰胺類(lèi)，如甲胺磷等（二）有機(jī)磷農(nóng)藥29有機(jī)磷農(nóng)藥多數(shù)為液體，除少數(shù)品種外，一般都難溶于水而易溶于有機(jī)溶劑。

有機(jī)磷農(nóng)藥是為取代有機(jī)氯農(nóng)藥而發(fā)展起來(lái)的，它容易降解，故對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的危害都沒(méi)有有機(jī)氯農(nóng)藥普遍和突出。有機(jī)磷農(nóng)藥多數(shù)為液體，除少數(shù)品種外，一般30但有機(jī)磷農(nóng)藥毒性較大，是一種神經(jīng)毒劑，它能抑制體內(nèi)膽堿酯酶，造成乙酰膽堿聚積，導(dǎo)致神經(jīng)功能紊亂等。急性中毒表現(xiàn)癥狀有：惡心、嘔吐、呼吸困難、瞳孔縮小、肌肉痙攣、神志不清等。慢性中毒主要癥狀有：頭痛、頭暈、乏力、食欲不振、惡心、氣短、胸悶等。但有機(jī)磷農(nóng)藥毒性較大，是一種神經(jīng)毒劑，它311、有機(jī)磷農(nóng)藥的非生物降解（1）吸附催化水解：是土壤中有機(jī)磷農(nóng)藥的主要降解途徑；（2）光降解2、有機(jī)磷農(nóng)藥的生物降解：這是土壤中有機(jī)磷農(nóng)藥轉(zhuǎn)化的又一重要途徑。1、有機(jī)磷農(nóng)藥的非生物降解32三、塑料制品對(duì)土壤的影響近年來(lái)城市垃圾中塑料制品的比例不斷增加，如果這部分廢塑料未加分揀、回收，讓它與其它成分一起運(yùn)往農(nóng)村作為肥料，將對(duì)土壤產(chǎn)生不良影響。另外，各類(lèi)農(nóng)用塑料的大量使用，也使得大量殘膜廢片散落田間，造成了“白色污染”。由于塑料性質(zhì)穩(wěn)定，能耐酸堿，不易被微生物所分解，因此廢塑料進(jìn)入土壤后，會(huì)使土壤物理性質(zhì)變劣，不利于植物的生長(zhǎng)。

三、塑料制品對(duì)土壤的影響33第四節(jié)重金屬在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化一、重金屬元素在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化

1、土壤膠體的吸附作用

2、土壤中重金屬的絡(luò)合—螯合作用

3、重金屬的化學(xué)沉淀

4、土壤氧化還原條件與重金屬的遷移轉(zhuǎn)化第四節(jié)重金屬在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化一、重金屬元素在土壤中的遷移341、土壤膠體的吸附作用

金屬離子被土壤膠體所吸附，是它從液相轉(zhuǎn)入固相的重要途徑。膠體的吸附，特別是有機(jī)膠體的吸附，在很大程度上決定著土壤中重金屬的分布和富集。1、土壤膠體的吸附作用金屬離子被土壤膠體352、土壤中重金屬的絡(luò)合—螯合作用

某些重金屬在土壤溶液中往往不是以簡(jiǎn)單的離子形式存在，而主要是以絡(luò)離子的形式存在。對(duì)幾種重金屬離子的研究表明（1）羥基與重金屬絡(luò)合作用可大大提高重金屬氫氧化物的溶解度；（2）氯絡(luò)合作用可提高難溶重金屬化合物的溶解度，同時(shí)可減弱土壤膠體對(duì)重金屬的吸附；2、土壤中重金屬的絡(luò)合—螯合作用某些重金36（3）有機(jī)螯合物對(duì)金屬遷移的影響取決于所形成的螯合物是難溶的還是易溶的。腐殖質(zhì)中的胡敏酸與重金屬形成的鹽是難溶的；富里酸與金屬形成的螯合物則是易溶的（3）有機(jī)螯合物對(duì)金屬遷移的影響取決于所形成的螯合物是難溶的37

在土壤中，腐殖質(zhì)對(duì)金屬離子的螯合作用和吸附作用是同時(shí)進(jìn)行的；一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)金屬離子濃度高時(shí)以吸附為主；而在低濃度時(shí)以絡(luò)合-螯合為主。在土壤中，腐殖質(zhì)對(duì)金屬離子的螯合作用和吸383、重金屬的化學(xué)沉淀

很多有毒重金屬在土壤中是可以形成難溶性化學(xué)沉淀的，這與土壤的pH和Eh有關(guān)。土壤的pH值通常在5-8之間，在pH值較高時(shí)，許多重金屬離子可能形成難溶的氫氧化物。在還原性條件下，不少重金屬離子以難溶的硫化物形式存在于土壤中。3、重金屬的化學(xué)沉淀很多有毒重金屬在土壤中39二、幾種主要重金屬在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化（一）汞的遷移轉(zhuǎn)化1、汞的氧化還原特征：土壤中有三種價(jià)態(tài)的汞，0、+1、+2；在正常的土壤Eh和pH條件下，汞能以單質(zhì)的形式存在于土壤中，這是土壤中汞的重要特點(diǎn)在還原條件下Hg2+可被還原成Hg0；但在好氣條件下又可被氧化成Hg2+Hg2+在含有硫化氫的還原條件下，將生成難溶的HgS;當(dāng)氧充足時(shí)它又可被氧化成亞硫酸鹽或硫酸鹽，使HgS轉(zhuǎn)化成Hg2+二、幾種主要重金屬在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化402、汞的吸附特征土壤中汞的形態(tài)分布，絕大部分為固定態(tài)。這主要是由于土壤對(duì)汞有強(qiáng)烈的吸附作用。Hg2+、Hg22+可被帶負(fù)電的土壤膠體吸附，HgCI3-等可被帶正電的膠體所吸附，而土壤中有機(jī)膠體對(duì)汞的吸附比粘土礦物、氧化物高的多。土壤對(duì)汞的吸附還受到pH值的影響，在pH值在1～8范圍內(nèi)，吸附量隨pH值增高而增大2、汞的吸附特征413、汞的甲基化在嫌氣條件下，無(wú)機(jī)汞在某些微生物的作用下可甲基化轉(zhuǎn)化成為劇毒的可溶性有機(jī)汞－甲基汞（CH3Hg+)和二甲基汞[（CH3)2Hg]3、汞的甲基化42汞污染的危害

金屬汞中毒常以汞蒸氣的形式引起。由于汞蒸氣具有高度的擴(kuò)散性和較大的脂溶性，通過(guò)呼吸道進(jìn)入肺泡，經(jīng)血液循環(huán)運(yùn)至全身。血液中的金屬汞進(jìn)入腦組織后，被氧化成汞離子，逐漸在腦組織中積累，達(dá)到一定的量時(shí)，就會(huì)對(duì)腦組織造成損害。另外一部分汞離子轉(zhuǎn)移到腎臟。因此，慢性汞中毒臨床表現(xiàn)主要是神經(jīng)系統(tǒng)癥狀，如頭痛、頭暈、肢體麻木和疼痛、肌肉震顫、運(yùn)動(dòng)失調(diào)等。汞污染的危害金屬汞中毒常以汞蒸氣的形式引43

易興奮是慢性汞中毒的一種特殊的精神狀態(tài)，表現(xiàn)為易激動(dòng)、口吃、膽怯、焦慮、不安、思想不集中、記憶力減退、精神壓抑等。此外胃腸道、泌尿系統(tǒng)、皮膚、眼睛均可出現(xiàn)一系列癥狀。急性汞中毒其癥候?yàn)楦窝?、腎炎、蛋白尿、血尿和尿毒癥。金屬汞被消化道吸收甚微，一般不會(huì)引起中毒。

易興奮是慢性汞中毒的一種特殊的精神狀態(tài)，44

甲基汞（CH3Hg+）在人體腸道內(nèi)極易被吸收并分布到全身，大部分蓄積在肝和腎中，分布于腦組織中的甲基汞約占15％，但腦組織受損害的則先于其它各組織，主要損害部位為大腦皮層、小腦和末梢神經(jīng)，因此，甲基汞中毒主要為神經(jīng)系統(tǒng)癥狀甲基汞（CH3Hg+）在人體腸道內(nèi)極易被45中毒癥狀主要有：1.一般癥狀：頭痛、疲乏、注意力不集中、健忘和精神異常等。2.感覺(jué)異常：口周?chē)ū?、唇、舌）和手、足末端麻木、刺激和感覺(jué)障礙，重者可波及上肢和下肢，甚至擴(kuò)大到軀干。3.語(yǔ)言障礙：說(shuō)話不清楚、緩慢、不連貫等。中毒癥狀主要有：464.運(yùn)動(dòng)失調(diào)：手動(dòng)作笨拙，不能做快速或微細(xì)的動(dòng)作（如寫(xiě)字、吃飯、扣紐扣等），步態(tài)不穩(wěn)，協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)障礙和震顫等。5.視野縮?。簽殡p側(cè)向心性視野縮小，而中心視力可保持正常，重者可呈管狀視野。6.聽(tīng)力障礙：為中樞性聽(tīng)覺(jué)障礙，聽(tīng)不到聲音或聽(tīng)到聲音但聽(tīng)不懂所說(shuō)的話。7.其他：肌肉萎縮；肌痙攣或僵直、流涎多汗等4.運(yùn)動(dòng)失調(diào)：手動(dòng)作笨拙，不能做快速或微細(xì)的動(dòng)作（如寫(xiě)字、吃47第五節(jié)土壤污染的防治一、控制和消除土壤污染源1.控制和消除工業(yè)“三廢”排放2.加強(qiáng)土壤污灌區(qū)的監(jiān)測(cè)和管理3.合理施用化肥和農(nóng)藥4.增加土壤容量和提高土壤凈化能力第五節(jié)土壤污染的防治一、控制和消除土壤污染源48二、防治土壤污染的措施1.施加抑制劑2.控制土壤氧化-還原狀況3.改變耕作制度4.客土深翻5.制定農(nóng)藥的容許殘留量二、防治土壤污染的措施1.施加抑制劑49第五章土壤污染及防治

第五章土壤污染及防治50第一節(jié)

土壤的組成及性質(zhì)第一節(jié)

土壤的組成及性質(zhì)51一、土壤的組成

土壤是指位于陸地表面具有肥力的疏松層次，它具有獨(dú)特的組成成分、結(jié)構(gòu)和功能。土壤由礦物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)、水分、空氣和土壤生物五種成分組成，是固體、液體、氣體三相共存的多相體系。其相對(duì)含量因時(shí)因地而異，大體上固體部分占50％，土壤空氣占20％，土壤水分占30％。一、土壤的組成土壤是指位于陸地表面具有肥力52（一）土壤礦物質(zhì)

土壤礦物質(zhì)是地殼的巖石、礦物經(jīng)過(guò)風(fēng)化和成土過(guò)程作用形成的產(chǎn)物按成因類(lèi)型可將土壤礦物分為兩類(lèi)：原生礦物和次生礦物。在土壤形成過(guò)程中，原生礦物以不同的數(shù)量與土壤中的次生礦物混合存在，成為土壤礦物質(zhì)。（一）土壤礦物質(zhì)53（二）土壤有機(jī)質(zhì)

土壤有機(jī)質(zhì)是土壤中含碳有機(jī)物的總稱(chēng)，主要累積在土壤地表和上層土層，包括土壤中各種動(dòng)、植物殘?bào)w、微生物及其分解和合成的有機(jī)物質(zhì)，一般占固相總重量的10％以下，但卻是土壤的重要組成部分，對(duì)土壤的性質(zhì)有很大的影響。（二）土壤有機(jī)質(zhì)54

土壤有機(jī)質(zhì)主要來(lái)源于動(dòng)植物和微生物殘?bào)w，包括：（1）非特殊性的土壤有機(jī)質(zhì)，包括動(dòng)植物殘?bào)w的組成部分以及有機(jī)質(zhì)分解的中間產(chǎn)物，例如蛋白質(zhì)、樹(shù)脂、糖類(lèi)、有機(jī)酸等，占土壤有機(jī)質(zhì)總量的10~15%。土壤有機(jī)質(zhì)主要來(lái)源于動(dòng)植物和微生物殘?bào)w，55(2)土壤腐殖質(zhì)，是土壤特有的有機(jī)物質(zhì)，占土壤有機(jī)質(zhì)總量的85~90%，主要是動(dòng)植物殘?bào)w通過(guò)微生物作用，發(fā)生復(fù)雜轉(zhuǎn)化而成。包括腐殖酸、富里酸、腐黑物等。(2)土壤腐殖質(zhì)，是土壤特有的有機(jī)物質(zhì)，占土壤有機(jī)質(zhì)總量的56（三）土壤溶液

土壤的水分是土壤三相(固、液、氣)中的要素。它把土壤、大氣中的植物養(yǎng)分溶解，組成營(yíng)養(yǎng)溶液，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。當(dāng)土壤受到污染時(shí)，各種污染物也可能溶解到土壤溶液中。（三）土壤溶液土壤的水分是土壤三相(固、液57（四）土壤中的空氣

土壤孔隙中所存在的各種氣體的混合物稱(chēng)為土壤空氣。土壤空氣組成與大氣基本相似，主要以N2

、O2

、CO2及水汽等為主要成分;其次還有少量土壤進(jìn)行生物化學(xué)作用產(chǎn)生的還原性氣體，如H2S、NH3、CH4、CO等.

如果是被污染的土壤，其空氣中還可能存在污染物。（四）土壤中的空氣58與大氣組成的差異1、土壤空氣存在于相互隔離的土壤空隙中，是一個(gè)不連續(xù)的體系；2、土壤空氣中，O2和CO2含量上有很大差異；3、土壤空氣中水蒸氣的含量比大氣中高得多。與大氣組成的差異59（五）土壤生物

1、土壤生物可分為兩大類(lèi)土壤微生物土壤動(dòng)物（五）土壤生物60土壤污染及防治課件61二、土壤的物理化學(xué)性質(zhì)（一）土壤的物理性質(zhì)1、土壤結(jié)構(gòu)一般把土壤顆粒的空間排列方式用其穩(wěn)定程度，孔隙的分布和結(jié)合的狀況稱(chēng)為土壤的結(jié)構(gòu)。2、土壤孔隙土壤孔隙包括大孔隙（非毛管孔隙）和小孔隙（毛管孔隙）。二、土壤的物理化學(xué)性質(zhì)（一）土壤的物理性質(zhì)62（二）土壤膠體及土壤吸收交換性

土壤膠體是指土壤中顆粒直徑小于2微米或小于1微米，具有膠體性質(zhì)的微粒。1、土壤膠體的類(lèi)型用其構(gòu)造：土壤膠體種類(lèi)按其成分用來(lái)源分為：（1）有機(jī)膠體（2）無(wú)機(jī)膠體（3）有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合膠體（二）土壤膠體及土壤吸收交換性632、土壤膠體性質(zhì)（1）巨大的表面積和表面能（2）電荷性質(zhì)（3）分散性和凝聚性2、土壤膠體性質(zhì)643、土壤的吸附與交換（1）土壤的吸附作用生物吸收機(jī)械吸收物理吸收化學(xué)吸收物理-化學(xué)吸收3、土壤的吸附與交換65（2）離子交換作用陽(yáng)離子交換陰離子交換（2）離子交換作用66（三）土壤酸堿性1、土壤酸度（1）活性酸度（2）潛在酸度（3）交換酸（4）水解酸2、土壤堿度（四）土壤的氧化還原性（三）土壤酸堿性67第二節(jié)土壤污染和自凈一、土壤污染的概念土壤污染是指人類(lèi)活動(dòng)產(chǎn)生的污染物進(jìn)入土壤并積累到一定程度，引起土壤質(zhì)量惡化，并影響到植物的生長(zhǎng)發(fā)育以及產(chǎn)量和質(zhì)量的下降，這種現(xiàn)象叫土壤污染。

第二節(jié)土壤污染和自凈一、土壤污染的概念68二、土壤污染的特點(diǎn)

1、隱蔽性和潛伏性

2、不可逆性和持久性

3、危害的嚴(yán)重性二、土壤污染的特點(diǎn)69三、土壤污染類(lèi)型和主要污染物（一）土壤污染類(lèi)型（根據(jù)土壤污染發(fā)生的途徑）水體污染型大氣污染型農(nóng)業(yè)污染型固體廢棄物污染型三、土壤污染類(lèi)型和主要污染物70（二）土壤污染的主要污染物1、有機(jī)物類(lèi)主要是化學(xué)農(nóng)藥、除草劑等，化學(xué)農(nóng)藥的種類(lèi)繁多，主要為有機(jī)氯和有機(jī)磷兩大類(lèi)工業(yè)“三廢”中的有機(jī)污染物，較常見(jiàn)的有酚、油類(lèi)、多氯聯(lián)苯、苯并芘等。這些污染物進(jìn)入土壤后，因其較穩(wěn)定，不易分解而在土壤中積累，造成土壤污染。（二）土壤污染的主要污染物712、重金屬污染物，如如砷、鎘、汞、鉻、銅、鋅、鉛等3、放射性污染物，如元素銫、鍶等4、化肥5、病原微生物，如腸細(xì)菌、炭疽桿菌、破傷風(fēng)桿菌、腸寄生蟲(chóng)(蠕蟲(chóng))、霍亂弧菌、結(jié)核桿菌等2、重金屬污染物，如如砷、鎘、汞、鉻、銅、72四、土壤凈化土壤凈化是指土壤本身通過(guò)吸附、分解、氧化—還原、絡(luò)合－螯合作用及化學(xué)沉淀等作用而使進(jìn)入土壤的污染物的濃度降低，形態(tài)改變，難以被植物所吸收而暫時(shí)退出生物小循環(huán)，脫離食物鏈或被排出土壤之外的過(guò)程。四、土壤凈化73第三節(jié)土壤中有機(jī)污染物的遷移轉(zhuǎn)化

一、有機(jī)農(nóng)藥在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化

1、土壤膠體對(duì)農(nóng)藥的吸附作用

2、化學(xué)農(nóng)藥在土壤中的揮發(fā)和擴(kuò)散

3、農(nóng)藥在土壤中的降解

4、農(nóng)藥在土壤中的殘留

5、植物對(duì)農(nóng)藥的吸收與代謝第三節(jié)土壤中有機(jī)污染物的遷移轉(zhuǎn)化一、有機(jī)農(nóng)藥在土壤中的遷74（1）光化學(xué)降解許多農(nóng)藥在太陽(yáng)紫外線的作用下發(fā)生光分解、光氧化、光水解或光異構(gòu)化，使其分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，毒性降低或消失。（2）化學(xué)降解化學(xué)降解以水解和氧化最為重要。（3）微生物降解土壤中的微生物對(duì)有機(jī)農(nóng)藥的降解也起著十分重要的作用，也是土壤中農(nóng)藥降解的主要途徑。（1）光化學(xué)降解75二、典型農(nóng)藥在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化（一）、有機(jī)氯農(nóng)藥有機(jī)氯農(nóng)藥大部分是含有一個(gè)或幾個(gè)苯環(huán)的氯的衍生物，其特點(diǎn)是化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，殘留期長(zhǎng)，高脂溶性并能在其中積累。主要產(chǎn)品有：DDT、六六六、氯丹、毒殺芬等由于有機(jī)氯農(nóng)藥對(duì)環(huán)境造成的污染較大，目前不少?lài)?guó)家已停止使用。二、典型農(nóng)藥在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化76

有機(jī)氯農(nóng)藥結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定，生物體內(nèi)酶難于降解，所以積存在動(dòng)、植物體內(nèi)的有機(jī)氯農(nóng)藥分子消失緩慢。由于這一特性，它通過(guò)生物富集和食物鏈的作用，環(huán)境中的殘留農(nóng)藥會(huì)進(jìn)一步得到農(nóng)集和擴(kuò)散。通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體的有機(jī)氯農(nóng)藥能在肝、腎、心臟等組織中蓄積，特別是由于這類(lèi)農(nóng)藥脂溶性大，所以在體內(nèi)脂肪中的積極因素貯更突出。蓄積的殘留農(nóng)藥也能通過(guò)母乳排出，或轉(zhuǎn)入卵蛋等組織，影響后代。有機(jī)氯農(nóng)藥結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定，生物體內(nèi)酶難于降解77（二）有機(jī)磷農(nóng)藥有機(jī)磷農(nóng)藥大部分視磷酸的酯類(lèi)或酰胺類(lèi)化合物，按結(jié)構(gòu)可分為：

1、磷酸酯，如敵敵畏、二溴磷等

2、硫代磷酸酯，如樂(lè)果、對(duì)硫磷、馬拉硫磷等

3、膦酸酯和硫代膦酸酯，如敵百蟲(chóng)等

4、磷酰胺和硫代磷酰胺類(lèi)，如甲胺磷等（二）有機(jī)磷農(nóng)藥78有機(jī)磷農(nóng)藥多數(shù)為液體，除少數(shù)品種外，一般都難溶于水而易溶于有機(jī)溶劑。

有機(jī)磷農(nóng)藥是為取代有機(jī)氯農(nóng)藥而發(fā)展起來(lái)的，它容易降解，故對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的危害都沒(méi)有有機(jī)氯農(nóng)藥普遍和突出。有機(jī)磷農(nóng)藥多數(shù)為液體，除少數(shù)品種外，一般79但有機(jī)磷農(nóng)藥毒性較大，是一種神經(jīng)毒劑，它能抑制體內(nèi)膽堿酯酶，造成乙酰膽堿聚積，導(dǎo)致神經(jīng)功能紊亂等。急性中毒表現(xiàn)癥狀有：惡心、嘔吐、呼吸困難、瞳孔縮小、肌肉痙攣、神志不清等。慢性中毒主要癥狀有：頭痛、頭暈、乏力、食欲不振、惡心、氣短、胸悶等。但有機(jī)磷農(nóng)藥毒性較大，是一種神經(jīng)毒劑，它801、有機(jī)磷農(nóng)藥的非生物降解（1）吸附催化水解：是土壤中有機(jī)磷農(nóng)藥的主要降解途徑；（2）光降解2、有機(jī)磷農(nóng)藥的生物降解：這是土壤中有機(jī)磷農(nóng)藥轉(zhuǎn)化的又一重要途徑。1、有機(jī)磷農(nóng)藥的非生物降解81三、塑料制品對(duì)土壤的影響近年來(lái)城市垃圾中塑料制品的比例不斷增加，如果這部分廢塑料未加分揀、回收，讓它與其它成分一起運(yùn)往農(nóng)村作為肥料，將對(duì)土壤產(chǎn)生不良影響。另外，各類(lèi)農(nóng)用塑料的大量使用，也使得大量殘膜廢片散落田間，造成了“白色污染”。由于塑料性質(zhì)穩(wěn)定，能耐酸堿，不易被微生物所分解，因此廢塑料進(jìn)入土壤后，會(huì)使土壤物理性質(zhì)變劣，不利于植物的生長(zhǎng)。

三、塑料制品對(duì)土壤的影響82第四節(jié)重金屬在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化一、重金屬元素在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化

1、土壤膠體的吸附作用

2、土壤中重金屬的絡(luò)合—螯合作用

3、重金屬的化學(xué)沉淀

4、土壤氧化還原條件與重金屬的遷移轉(zhuǎn)化第四節(jié)重金屬在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化一、重金屬元素在土壤中的遷移831、土壤膠體的吸附作用

金屬離子被土壤膠體所吸附，是它從液相轉(zhuǎn)入固相的重要途徑。膠體的吸附，特別是有機(jī)膠體的吸附，在很大程度上決定著土壤中重金屬的分布和富集。1、土壤膠體的吸附作用金屬離子被土壤膠體842、土壤中重金屬的絡(luò)合—螯合作用

某些重金屬在土壤溶液中往往不是以簡(jiǎn)單的離子形式存在，而主要是以絡(luò)離子的形式存在。對(duì)幾種重金屬離子的研究表明（1）羥基與重金屬絡(luò)合作用可大大提高重金屬氫氧化物的溶解度；（2）氯絡(luò)合作用可提高難溶重金屬化合物的溶解度，同時(shí)可減弱土壤膠體對(duì)重金屬的吸附；2、土壤中重金屬的絡(luò)合—螯合作用某些重金85（3）有機(jī)螯合物對(duì)金屬遷移的影響取決于所形成的螯合物是難溶的還是易溶的。腐殖質(zhì)中的胡敏酸與重金屬形成的鹽是難溶的；富里酸與金屬形成的螯合物則是易溶的（3）有機(jī)螯合物對(duì)金屬遷移的影響取決于所形成的螯合物是難溶的86

在土壤中，腐殖質(zhì)對(duì)金屬離子的螯合作用和吸附作用是同時(shí)進(jìn)行的；一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)金屬離子濃度高時(shí)以吸附為主；而在低濃度時(shí)以絡(luò)合-螯合為主。在土壤中，腐殖質(zhì)對(duì)金屬離子的螯合作用和吸873、重金屬的化學(xué)沉淀

很多有毒重金屬在土壤中是可以形成難溶性化學(xué)沉淀的，這與土壤的pH和Eh有關(guān)。土壤的pH值通常在5-8之間，在pH值較高時(shí)，許多重金屬離子可能形成難溶的氫氧化物。在還原性條件下，不少重金屬離子以難溶的硫化物形式存在于土壤中。3、重金屬的化學(xué)沉淀很多有毒重金屬在土壤中88二、幾種主要重金屬在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化（一）汞的遷移轉(zhuǎn)化1、汞的氧化還原特征：土壤中有三種價(jià)態(tài)的汞，0、+1、+2；在正常的土壤Eh和pH條件下，汞能以單質(zhì)的形式存在于土壤中，這是土壤中汞的重要特點(diǎn)在還原條件下Hg2+可被還原成Hg0；但在好氣條件下又可被氧化成Hg2+Hg2+在含有硫化氫的還原條件下，將生成難溶的HgS;當(dāng)氧充足時(shí)它又可被氧化成亞硫酸鹽或硫酸鹽，使HgS轉(zhuǎn)化成Hg2+二、幾種主要重金屬在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化892、汞的吸附特征