土壤污染的生态修复方法.docx

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1、二、土壤污染1. 土壤污染概述(1) 土壤污染的概念全国科学技术名词审定委员会：土壤污染(soil pollution)是指对人类及动、植物有害的化学物质经人类活动进入土壤，其积累数量和速度超过土壤净化速度的现象。中国农业百科全书土壤卷：土壤污染(soil pollution)是指人为活动将对人类和其他生命体有害的物质施加到土壤中，致使某种有害成分的含量明显高于土壤原有含量，而引起土壤环境质量恶化的现象。(2) 土壤污染的过程土壤环境中污染物的输入、积累和土壤环境的自净作用是两个相反而又同时进行的对立统一的过程，在正常状况下，两者出于动态平衡状态。人类的各种活动产生的污染物质，通过各种途径输入

2、土壤(包括施入土壤的肥料、农药)，其数量和速度超过了 土壤环境的自净作用的速度，打破了污染物在土壤环境中的自然动态平衡，使污染物的积累过程占据优势，导致土壤环境正常功能的失调和土壤质量的下降；或者土壤生态发声明显变异，导致土壤微生物区系的变化，土壤酶活性的减小；同时，由于突然土壤环境中污染物的迁移转化，从而引起大气、水体和生物的污染，并通过食物链，最终影响到人类的健康。图5-5 土壤污染物进入人体的途径(刘天齐 环境保护通论北京中国环境科学出版社1996)土壤污染有三大特点：隐藏性和埋伏性它对动物和人体的危害往往通过农作物包括粮食、蔬菜、水果或牧草，即通过食物链逐级积累危害，人们往往身受其害而

3、不知所害，不像大气、水体污染一杯人直接觉察。不行逆性和长期性土壤一旦遭到破坏就极难恢复，重金属元素对土壤的污染是一个不行逆过程，而很多有机化学物质的污染也需要一个相当长的降解时间。后果的严峻性然而土壤对污染物并非时被动的接受过程，它也有净化功能2. 土壤的自净作用（1）自净作用的概述土壤的自净作用是指在自然因素作用下，通过土壤自身的作用，是污染物在土壤环境中的数量、浓度或形态发生变化，活性、毒性降低的过程正是由于土壤具有这种特殊功能，少量有机污染物进入土壤后，经生物化学降解可减低其会活性，变为无毒物质；进入土壤的重金属元素通过吸附、沉淀、协作、氧化还原等化学作用变为不溶性化合物，使得某些重金属

4、元素临时退诞生物循环，脱离食物链。（2）依据作用机理，分为四类。物理净化作用土壤是一个多相 的疏松多孔体，如同自然 的大过滤器。固相中的各类胶体物质一士壤胶体又具有很强的表面吸附力量，进入土壤中的难溶性贵污染物被土壤机械阻留；可溶性污染物被土壤水分稀释，削减毒性，或被土壤固相表面吸附。需要指出的是，物理进化作用只能使污染物在突然中的浓度降低，而不能从整个自然环境中消退，只是污染物的转移。某些污染物比如：农药可挥发或转化成气态物质在土壤空隙中迁移、集中，以致迁移如大气，。物理化学净化作用污染物的阳、阴离子与土壤胶体上原来吸附的阳、阴离子之间的离子交换吸附作用。一般土壤中带负电荷的胶体比较多，土壤

5、对阳离子或带正电荷的污染物的净化力量较高。但是，物理化学作用也只能使污染物在土壤溶液中的离子浓（活）度降低，相对地减轻危害，而没有从根本上将污染物从土壤环境中消退。该作用只是临时的、不稳定的，同时,对于土壤本身来说，污染物在土壤环境中的积累过程，将产生严峻的潜在威逼。化学净化作用污染物进入土壤后，进过一系列的化学反应，如：分散与沉淀反应、氧化还原反应、络合-螯合反应、酸碱中和反应、水解和分解反应等等，使污染物转化成难溶性、难解离性物质，使危害程度和毒性削减，或者分解为无毒物或养分物质称为化学净化作用。酸碱和氧化还原反应起主导作用。但是对于稳定的化学物。如PCB（多氯联苯）、稠环芳烧、有机氯农药

6、，以及塑料、橡胶等合成材料，则很难被化学净化。生物净化作用有机污染物在微生物及其酶作用下，通过生物降解、被分解为简洁的无机物而消散的过程。土壤生物（微生物、土壤动物）对污染物的汲取、降解、分解和转化过程与作物对污染物的生物性汲取、迁移、转化是土壤最重要的净化功能。土壤的生物净化才是真正的净化。虽然能够净化大部分有机物以及一些无机污染物，但是，微生物不能净化重金属，反而可能使重金属在土体中富集，这也就是重金属为土壤环境最危急污染物缘由。总之，土壤的自净作用是各种化学过程共同作用、相互影响的结果，其过程相互交叉，其强度的综合构成了土壤环境容量的基础。尽管土壤环境具有上述多种净化作用，而且也可通过多

7、种措施来提高土壤环境的净化力量。但是土壤自净力量也是有肯定限度的，这就涉及到土壤环境容量的问题，这里不再多讲。3. 土壤污染物种类（1）土壤环境污染物质：输入土壤环境中的足以影响土壤环境正常功能，降低作物产量和生物学量，有害于人体健康的那些物质。主要是指城乡工矿企业所排放的对人体、生物体有害的“三废”物质，以及化学农药、病源微生物等。（2）分为四类无机污染物（见图）有机污染物（见图）土壤生物污染定义：一个或几个有害的生物种群从外界环境侵入土壤，大量繁衍，破坏原来的动态平衡,对人类健康和土壤生态系统造成不良影响。例如：未处理的粪便、垃圾、城市生活污水、医院污水、饲养场和屠宰场的污物等。尤其是传染

8、病医院未经消毒处理的污水和污物。固体废弃物与放射性污染固体废弃物包括工业废渣（煤灰、碎瓦碎块、玻璃、塑料）、污泥、城市垃圾等放射性污染由于原子能工业的进展，核技术在农业、工业、医学广泛使用，使用过程中的核泄露造成的污染。4. 土壤污染的现状据统计资料表明，1980年全国受“三废”污染的农田面积为267万hm2, 1988年为670万hm2, 1998年污染农田数量2000万h2,约占耕地面积的1/5,造成直接经济损失200亿元，其中由于重金属污染而引起的粮食减产达1000万ta,直接经济损失达100多亿元。2000年全国2. 2亿kg粮食调查发觉，粮食中重金属Pb、Cd、Hg、As超标率占10

9、%,在北京、沈阳、广州、天津、南京、兰州和上海等重点地区，土壤及地下水污染已经导致癌症等疾病的发病率和死亡率比没有污染的对比区高数倍到10多倍。全国出产的主要农产品中,农药残留超标率高达16%20%,问题相当严峻。据赵其国院士介绍，江苏省最近的监测表明，小麦、大米、面粉中的铅检出率88. K,超标率为21. 4%,农残超标70%,其中甲胺磷超标50%,甲拌磷超标30斩 乐果超标1096。在南京，目前优质一等耕地所占比例己不到10%, 40%的耕地只能说是牵强合格。秦淮河流域地区汞超标，沿江地区则镉污染超标。像江心洲、八卦洲地区建议不能再种植大米、蔬菜、果品等农产品，应当以生态建设为主，像秦淮河

10、流域则不太适合种植大米等农产品。有机农药限化物并（a）花石油力机洗涤剂有转微生物多氯联能类有机悬浮物及含氟物质农药生产和施用炼焦、炼油、合成衣的、橡胶、化肥电钺、治金、印染等匚业废水，肥料石油、炼焦等匚业废水、废气图片（关于土壤污染）城市污水、食品、纤维、纸浆业石油开采、炼油、榆油城市污水、机械1：业污水厩肥、城市污水、污泥、境圾人匚合成品及生产匚业废气、废力做物料类(CA)陋烧偎汆化物4产等J.业废水和河泥、*ft放元案tf (Zn)铅(PI”信(Cr)W 放射性核素(90Sr 137Cs 23u 238U 234U) 非金属(B),截至1998年，世界上发觉金属超富集植物430余种，其中银富集植物最多，达317种，铜37种，钻28种，铅14种，镉只有一种。国内发觉的超富集植物：螟蚣草(As),东南景天(Zn),商陆(Mn)根际降解作用(rhizodegradation)土壤中的有机污染物通过根