导图社区 第十三章 土壤污染与防治思维导图
土壤污染防治是防止土壤遭受污染和对已污染土壤进行改良、治理的活动。土壤保护应以预防为主。预防的重点应放在对各种污染源排放进行浓度和总量控制。
陆景陵主编的《植物营养学》第一章,坚持输出,加油!植物营养学知识点总结,植物营养学与农业生产,植物营养学的发展概况,植物营养学的范畴及其主要研究方法。
土壤退化是在自然环境的基础上,因人类开发利用不当而加速的土壤质量和生产力下降的现象和过程,是土地退化中最集中最重要,且具有生态环境连锁效应的现象。
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第十三章 土壤污染与防治
第一节 土壤污染的概念
一、土壤背景值:严格按照土壤背景值研究方法所获得的尽可能不受或少受人类活动影响的土壤化学元素的原始含量
1.获得
土壤环境背景值研究技术系统
情报检索
野外采样
样品处理和保存
实验室分析质量控制
分析数据统计检验
制图技术
特点
涉及多学科
结构性、整体性、目的都很界严密
以土壤分析为主线
2.应用
农田施肥
土壤污染评价
土壤环境容量
环境医学和食品卫生
二、土壤自净作用
1.定义:进入土壤的污染物,在土壤矿物质、有机质和微生物的作用下,经过一系列的物理化学生化反应过程,浓度被降低、形态被改变,从而消除污染物毒性的现象
2.类型
物理自净作用
化学和物理化学自净作用
生物化学净化作用
3.实质各种化学过程的共同作用、互相影响的过程
注意:自净能力有限度
三、土壤环境容量
1.环境容量一定条件下环境对污染物的最大容纳量
2.土壤环境容量:土壤环境单元一定时限内,遵循环境质量标准,既保证农产品质量和生物学质量,同时也不使环境污染。土壤所能允许承纳的污染物的最大数量或负荷量。
实质:土壤污染物的起始值和最大负荷量之差。
数学模式
各种元素在土壤中,处于动态平衡的过程中
四、土壤污染
1.定义
加入土壤的污染物超过土壤自净能力,或污染物在土壤中积累量超过土壤基准量,而给生态系统造成了危害
2.后果
土壤生产力的下降
生物富集
第二节 土壤污染物的来源及危害
一、来源(具多源性)
无机污染物
有机污染物
二、分类
1.重金属污染物
汞
镉
铅
过多时,抑制或不正常的促进某些酶的活性,影响光合作用,不利于植物养分的吸收
铬
铜
锌
类金属砷
非金属氟
2.有机污染物
有机农药
污染途径
施入土壤
附着在作物上,风吹雨淋进入土壤
溶解和淋洗
随死亡动植物或污水灌溉
消失途径
吸收
迁移
蒸发
在日光、空气、水、粘土矿物和微生物的作用下分解、转化
三氧乙醛
矿物油类
油类分解需消耗大量氧气,导致土壤氧化还原电位明显降低,有时甚至降至负值
矿物油类中碳氮比极高,所以油污染土壤短期内碳氮比随之增高
油类对土壤氨化、硝化作用有阻抑效应,不利于氮素营养的循环与转化
油类污染物渗入细胞并在体内进行再分配,影响植物、蒸腾作用、呼吸作用、光合作用
表面活性剂
废塑料制品
土壤物理性能不良导致作物扎根困难,吸肥,吸水性降低导致减产
塑料残片阻断水分运动,不利于空气的循环交换
抑制种子萌发,灼伤幼苗
三废:废气废水废渣
3.固体废物与放射性污染物
工业固体废弃物
又叫废渣,是从工矿企业生产过程中排放出来的废物
冶金废渣
采矿废渣
燃料废渣
化工废渣
建材工业废渣
机械工业废弃物
食品工业废弃物
轻纺工业的布头等
城市垃圾
放射性污染物
第三节 土壤组成和性质对污染物毒性的影响
一、土壤组成对污染物毒性的影响
1.反应
吸附解析
沉淀溶解
结合解络
同化矿化
降解转化
2.毒性越大
土壤中某污染物的水溶态或交换态有效浓度越大
专性吸附态、氧化物态、矿物固定态含量越低
3.讨论
粘粒矿物
重金属吸附总量取决于土壤阳离子交换量,与粘粒矿物类型有关
土壤中铁铝氧化物是氟离子的主要吸附剂
铜离子被粘粒矿物吸附的顺序为高岭石,其次伊利石,最后蒙脱石
粘粒矿物类型不同,影响土壤对农药的吸附
有机质
机理
静电吸附
络合作用
过程
胡敏酸和富啡酸,可与金属离子形成可溶性的和不可溶性的络合物。主要依赖于饱和度
二、土壤酸碱性对污染物毒性的影响
1.机理
组分
污染物的电荷特性
吸附
解吸、络和平衡
土壤微生物的活性
2.表现
金属离子可与氢氧根离子等阴离子生成沉淀,用溶度积常数来估测
PH对土壤中金属离子的水解及其产物的组成和电荷有极大影响
PH也显著影响含氧酸根阴离子在土壤溶液的形态,影响他们的吸附、沉淀等特性
PH对有机污染物在土壤中的积累、转化、降解的影响表现有
土壤PH不同,微生物群落不同
通过改变污染物和土壤组分的电荷特性
三、土壤氧化还原状况对污染物毒性的影响
有机氯农药大多在还原环境下才能加速代谢
重金属
第四节 酸性沉降对土壤的影响
一、相关定义
酸性沉降广义的包括所有PH低于5.6的雨、雾、雪、露、霜、尘埃等物质
由于人类活动,大气受到二氧化硫和二氧化氮的污染,使降水中含有过量硫酸根离子和硝酸根离子,PH下降到5.6以下,称为酸雨
二、土壤酸化的阶段性发展过程
第一段 为游离碳酸钙与交换性盐基缓冲控制带
第二段 为交换性盐基缓冲带
第三段 主要为活性铝缓冲控制带
土壤对酸雨的致酸作用有一定缓冲能力,这种能力取决于CEC和溶出的活性铝量
三、酸性沉降与土壤中铝的活化和溶出
酸雨对土壤的酸化导致铝的活化和释放
四、土壤对酸性沉降的缓冲能力
原因可能与其富含铁、铝氧化物胶体有关
五、酸性沉降物对土壤肥力的影响
在有机质含量低的砂质、贫瘠土壤地区,酸雨中的硫酸根离子和硝酸根离子起着营养源的作用
六、酸性沉降对土壤微生物的影响
第五节 土壤污染的防治
一提高保护土壤资源的认识
土壤沙化、水土流失、土壤盐渍化和次生盐渍化、土壤潜育化等由人为因素和自然因素共同作用的结果
土壤污染除极少数突发性自然灾害以外,主要是人类活动造成的
二土壤污染的防治措施
一、预防措施。重金属污染实际上不可逆转。须先防后治,防重于治
执行国家有关污染物的排放标准
建立土壤污染监测、预测与评价系统
发展清洁生产,加强三废治理,有效消除、削减、控制重金属污染源
二、污染土壤的治理措施
1.重金属污染土壤的治理措施
通过农田的水分调控,调节水田土壤eH值来控制土壤重金属的毒性
施用石灰、有机物质等改良剂
客土、换土法
生物修复
2.有机物污染土壤的防治措施
以预防为主的系列技术措施
合理施用农药
采用病虫害综合防治
改进农药剂型
以治理为主的系列技术措施
增施有机肥料,提高土壤对农药的吸附量,减轻农药对土壤的污染
调控土壤PH和Eh,加速农药的降解