环境学 chap5——精美.ppt

内容回顾 土壤污染的过程和概念 土壤污染的特点 土壤污染源 污染物在土壤中的迁移和转化 影响因素 农药 重金属 六、污水土地处理系统 1、概念 利用生态工程原理，将污水通过土壤-生物系统，利用土地生态系统的自净能力，去除污水中的营养成分和有机污染物，达到净化和综合利用的目的。 2、净化机理：过滤截留；物理、化学吸附；化学分解；生物氧化；植物和微生物摄取 3、类型： 慢速渗滤；快速渗滤；表面径流；人工湿地 慢速渗滤系统 * * 一、土壤污染 （一）土壤污染的过程和概念 1、过程 2、概念 有害物质施加到土壤中，使其某种成分的含量超过土壤自净能力或者明显高于土壤环境基准或土壤环境标准并引起土壤环境质量恶化的现象。 第二节 土壤的污染和自净 环境中污染物对特定对象（人或其他生物等）不产生不良有害影响的最大剂量（无作用剂量）或浓度。 （二）土壤污染的特点 （1）隐蔽性或潜伏性 （2）不可逆性和持久性 （3）危害的严重性 （三）土壤污染源 （1）工业、城市污水及固体废物 （2）农药和化肥 （3）人畜排泄物和生物残体 （4）大气沉降物 二、土壤污染物类型 1、有机物类：农药、石油、POPs等。 2、无机物类：重金属、放射性核素等。 教材P167表5-1 三、污染物在土壤中的迁移转化规律 影响土壤中污染物迁移转化的因素 （1）内因：化学键类型、离子半径及价态、分子结构等； （2）外因：气候、地形、有机质、土壤含水量、pH、Eh、胶体等 土壤中污染物迁移的方式有五种；分别是溶解迁移、还原迁移、螯合迁移、悬粒迁移和生物迁移。 （一）有机物类 最典型的有机污染物是农药，包括除草剂、杀虫剂和杀菌剂等。 1、土壤中农药的迁移方式 农药在土壤迁移的方式有两种:以蒸汽和非蒸汽的形式进行迁移。蒸汽的形式是通过扩散，非蒸汽的形式是通过质体流动。 2、农药在土壤中迁移转化行为 （1）吸附 农药在土壤中吸收能力的强弱与土壤粘粒及有机质的种类和数量密切相关；与土壤的代换量及影响土壤代换量的诸因素有关。据研究，土壤有机质及各种粘土矿物对农药的及吸附能力有如下趋势，即有机质蒙脱石蛭石伊利石绿泥石高岭石。吸附的机理主要有以下几种； 离子交换 阳离子型农药易与土壤有机质和粘粒矿物上的阳离子起交换作用，这种吸附是与离子键相结合的。 配位体交换 这种吸附作用是由于吸附质子分子置换了一个或几个配位体分子。在土壤及其组成中可进行配位体交换的通常是结合态水分子，其必要条件是吸附质子比被置换的配位体具有更强的络合能力。 氢键结合 当吸附质和吸附剂上具有NH、OH、或O、N原子（电负性很强）时易形成氢键，氢原子在两个电负性原子之间起桥梁作用，其中一个原子与之共价结合，而另一个原子以氢键与之相连。氢键结合是非离子型极性有机分子与粘粒矿物和有机质吸附的重要机制。 质子化作用 农药通过质子化作用而带正电后，可借离子交换而被土壤吸附。 此外，还有通过范德华引力作用，疏水性结合以及?键等作用方式对农药的吸附。 （2）降解 农药在土壤中的降解，包括光化学降解，化学降解和微生物降解等 光化学降解 指土壤表面接受太阳辐射能和紫外线等能流而引起的农药分解作用。大多数农药都能发生光降解作用而生成新的化合物，这是农药变化或消失的一个重要途径。 化学降解 化学降解以水解和氧化最为重要，水解是最重要的反应之一。如有机农药二嗪农，是酯键上的水解作用。 微生物的降解 土壤微生物对有机农药的降解起着极其重要的作用。土壤中的微生物(包括细菌、霉菌、放线菌等各种微生物)，能够通过各种生物化学作用参与分解土壤中的有机农药。土壤中微生物对有机农药的生物化学作用主要有脱氯作用，氧化还原作用，脱烷基作用、水解作用、环裂解作用等。 3、影响农药在土壤环境中迁移的因素 影响农药在土壤环境中迁移的因素有内因和外因两个方面。内因是就农药本身而言，其分子结构、电荷特性、水溶性等因素。外因是环境中的影响因素有降雨量、淹灌条件、土壤初始含水量、土壤酸碱度、有机质含量、土壤粘土矿物粒组成等。 （二）无机物类 主要是重金属类。包括（1）汞、镉、铅、铬以及类金属砷等生物毒性显著的重元素；（2）有一定毒性的一般重金属，如锌、铜、镍、钴、锡等。目前最引起人们关注的是汞、镉、铅、铬、砷等。 重金属在土壤中一般不易随水淋滤，不能被土壤微生物分解；相反地，生物体可以富集重金属，使重金属常常在土壤环境中积累，甚至某些重金属元素在土壤中还可以转化为毒性更大的甲基化合物。 1、物理迁移 随水迁移