第八章土壤复合污染与修复.pptx

第八章 土壤复合污染与修复目 录第八章第一节土壤复合污染概述第二节土壤复合污染的类型及效应第三节土壤复合污染的联合修复第四节土壤复合污染及联合修复展望§1.土壤复合污染概述1.1 土壤复合污染的内涵及概念的提出定义：指2种或2种以上的污染物在同一个土体内产生作用。 由于污染物的不同，其产生污染的作用方式及机理也不尽相同。 早期关于土壤污染物的研究大多仅考虑单一污染物水平的环境行为，而实际上土壤中的污染多具伴生性和综合性。为准确评价环境质量、实施公正环境执法以及有效控制环境污染，复合污染研究逐渐成为环境科学发展的重要方向之一。1. Bliss(1939)在“毒物联合使用时的毒性(Toxicity of poisons applied jointly)”一文中最早提到“拮抗作用、独立作用、加和作用和协同作用”这些术语。为日后复合污染概念的明确提出奠定了理论基础。2. 20世纪中叶，Trocome(1950)曾报道了重金属之间相互作用对植物营养吸收影响的研究，在这之后一直到80年代，有关研究逐渐开展。3. 1982年，任继凯最早使用了“复合污染”一词。4. 1985年，Macnical在污染生态效应的研究中，使用了“联合毒性效应”(Joint toxic effect)和“复合毒性效应”(Combined toxic effect)的概念和术语。5. 1989年以来，周启星从重金属Cd-Zn和Cd-As复合污染的研究着手，在我国系统地开展了土壤-植物系统复合污染的研究，对复合污染的特点、指标体系、生态学效应及有关研究方法进行了探讨，同时对复合污染的概念和类型进行了较为系统的分类并给出了较为准确的定义。随后，人们对复合污染开始了有针对性的研究。6. 在周启星(1989~1992)研究工作的基础上，何勇田和熊先哲对复合污染的概念进行了论述，指出复合污染是指两种或两种以上不同性质的污染物或几种来源不同的污染物在同一环境中同时存在所形成的环境污染现象。 7. 1995年，周启星对复合污染这一概念进行了扩展，对复合污染的基本内涵进行了补充和完善。他认为：复合污染在概念上，并不等同于“污染物+污染物”，复合污染应该同时具有以下3个基本条件： 1) 一种以上的化学污染物同时或先后进入同一环境介质或生态系统同一分室； 2) 化学污染物之间、化学污染物与生物体之间发生交互作用； 3) 经历化学的和物理化学的过程、生理生化过程、生物体发生中毒过程或解毒适应过程等3个阶段。1.2 复合污染的作用方式、机理及影响污染物交互作用的因子复合污染的作用方式：图1 两共存元素复合毒性效应形式示意图1.协同作用；2.加合作用log[A*B]；3.加合作用log[A+B]；4.独立作用；5.拮抗作用。图中[A]c、[B]c分别为A、B两元素毒性临界值；各曲线与log[A] 、log[B]轴所包围面积为A、B共存时的作物正常产量区。复合污染的作用机理：（1）竞争结合位点；（2）影响酶的活性；（3）干扰正常生理过程；（4）改变细胞结构与功能；（5）螯合（络合）作用及沉淀作用；（6）干扰生物大分子的结构与功能。影响复合污染物交互作用的因子：（1）生物因子：复合污染物的生理生态效应受生物种类、作用部位、生物营养状况以及生物年龄和性别等因素的影响。（2）污染物因子：污染物因子包括污染物种类、污染物化学结构与性质、处理方式、污染物浓度、污染物之间浓度比等。（3）环境因子：环境因子主要包括温度、湿度、光照、pH、有机物含量、土壤条件（包括pH，CEC，Eh等）。土壤复合污染的类型及效应§2.2.1 复合污染的分类大气复合污染型水体复合污染型同源复合污染土壤复合污染型污染物来源大气-土壤复合型异源复合污染大气-水体复合型土壤-水体复合型大气-土壤-水体复合型…………土壤无机-无机复合污染…………重金属-有机污染物复合污染……污染物类型…………有机-有机复合污染…………土壤-植物系统中几种常见的重金属复合污染相互作用的类型Interaction type重金属组合Heavy metal combination对象或介质Target or medium拮抗作用AntagonismZn/As大豆根 Soybean rootZn/Cd玉米籽实 Maize seedZn/Cd酸性沙土Acetic sandy soilCu/Cd辣椒Hot peperHg/Cd土壤蚯蚓 EarthwormAg/Hg苜蓿AlfalfaPb/Cd冬瓜Chinese watermelon协同作用SynergismPb/Zn小白菜根系Cabbage root systemCu/Pb/Zn水稻RiceCd/Zn大豆籽实Seed of soybeanCd/Pb/Cu/Zn/As土壤Soil