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1、第十一章第十一章 土壤環(huán)境污染土壤環(huán)境污染防治與土壤生態(tài)保護(hù)防治與土壤生態(tài)保護(hù) 1 1 土壤的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)土壤的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 2 2 土壤污染及防治土壤污染及防治3 3 土壤退化及其保護(hù)土壤退化及其保護(hù)1 土壤的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 1.1土壤的組成土壤的組成土壤是由固土壤是由固土壤是由固土壤是由固體、液體和體、液體和體、液體和體、液體和氣體三相共氣體三相共氣體三相共氣體三相共同組成的多同組成的多同組成的多同組成的多相體系，具相體系，具相體系，具相體系，具有疏松的結(jié)有疏松的結(jié)有疏松的結(jié)有疏松的結(jié)構(gòu)。構(gòu)。構(gòu)。構(gòu)。土壤的土壤的土壤的土壤的組成組成組成組成 土壤土壤土壤土壤礦物質(zhì)礦物質(zhì)礦物質(zhì)礦物質(zhì)土壤有機(jī)質(zhì)土壤有

2、機(jī)質(zhì)土壤有機(jī)質(zhì)土壤有機(jī)質(zhì)：土壤中含碳有機(jī)化合物的總稱（占固相土壤中含碳有機(jī)化合物的總稱（占固相總重量的總重量的10以下以下）。分為非腐殖物質(zhì)和腐殖質(zhì)兩大類。）。分為非腐殖物質(zhì)和腐殖質(zhì)兩大類。土壤水分土壤水分土壤水分土壤水分土壤溶液土壤溶液土壤中的空氣土壤中的空氣土壤中的空氣土壤中的空氣主要成分都是主要成分都是N2、O2和和CO2。與空。與空氣比較，土壤空氣中；氣比較，土壤空氣中；CO2含量比大氣中高得多；含量比大氣中高得多；O2的含的含量低于大氣；水蒸氣的含量比大氣中高得多；還含有少量還量低于大氣；水蒸氣的含量比大氣中高得多；還含有少量還原性氣體原性氣體原生礦物質(zhì)（各各種種巖巖石石受受到到程程

3、度度不不同同的的物物理理風(fēng)風(fēng)化化而而未未經(jīng)經(jīng)化化學(xué)學(xué)風(fēng)風(fēng)化化的的碎碎屑屑物物）四四類類：硅硅酸酸鹽鹽類類礦礦物物、氧氧化化物物類類礦礦物物、硫硫化化物物類類礦礦物物和和磷酸鹽類礦物磷酸鹽類礦物次生礦物質(zhì)（由由原原生生礦礦物物經(jīng)經(jīng)化化學(xué)學(xué)風(fēng)風(fēng)化化后后形形成成的的新新礦礦物物）三三類類：簡簡單單鹽鹽類類、三三氧氧化物類和次生鋁硅酸鹽類化物類和次生鋁硅酸鹽類巖石化學(xué)風(fēng)化巖石化學(xué)風(fēng)化(氧化、水解和酸性水解氧化、水解和酸性水解)伊利石（或水云母）伊利石（或水云母）（OH）4Ky（A14Fe4Mg4Mg6）（）（Si8-yAly）O20蒙脫石蒙脫石高嶺石高嶺石Al4Si4O10（OH）81.21.2土壤的

4、特性土壤的特性土壤的特性土壤的特性 酸堿性我國土壤的我國土壤的我國土壤的我國土壤的pHpH大多在大多在大多在大多在4.54.58.58.5范圍內(nèi)，并有由南范圍內(nèi)，并有由南范圍內(nèi)，并有由南范圍內(nèi)，并有由南向北向北向北向北pHpH值遞增的規(guī)律性。值遞增的規(guī)律性。值遞增的規(guī)律性。值遞增的規(guī)律性。土壤的酸堿性首先決定于土壤的組成：土壤的酸堿性首先決定于土壤的組成：我國長江（北緯我國長江（北緯330）以南的土壤，）以南的土壤，Si,Al,Fe含含量較高，三者占土壤總量的量較高，三者占土壤總量的95%以上，土壤多為酸以上，土壤多為酸性和強(qiáng)酸性，如華南、西南地區(qū)廣泛分布的紅壤、性和強(qiáng)酸性，如華南、西南地區(qū)廣

5、泛分布的紅壤、黃壤，黃壤，pH值大多在值大多在4.55.5之間，有少數(shù)低至之間，有少數(shù)低至3.63.8；華中華東地區(qū)的紅壤，；華中華東地區(qū)的紅壤，pH值在值在5.56.5之之間；長江以北的土壤（如華北、西北的土壤）大多間；長江以北的土壤（如華北、西北的土壤）大多含含 CaCO3，多為中性或堿性，多為中性或堿性，pH值一般在值一般在 7.58.5之間，少數(shù)強(qiáng)堿性土壤的之間，少數(shù)強(qiáng)堿性土壤的 pH高達(dá)高達(dá)10.5。土壤酸化的原因：土壤酸化的原因：化學(xué)原因化學(xué)原因主要是礦物的風(fēng)化過程產(chǎn)生的無機(jī)酸或大主要是礦物的風(fēng)化過程產(chǎn)生的無機(jī)酸或大量二氧化碳；土壤弱酸鹽的水解；無機(jī)肥料殘留的酸根；量二氧化碳；土壤

6、弱酸鹽的水解；無機(jī)肥料殘留的酸根；重金屬和有機(jī)物對土壤的污染；酸雨的影響；土壤膠體重金屬和有機(jī)物對土壤的污染；酸雨的影響；土壤膠體吸附的吸附的H+、Al3+等被其它陽離子交換：等被其它陽離子交換：土壤酸化的第二個原因是微生物對有機(jī)物降解。土壤酸化的第二個原因是微生物對有機(jī)物降解。土壤的堿化土壤的堿化土壤溶液中土壤溶液中OH-離子的主要來源是離子的主要來源是 CO32-和和 HCO3-的的堿金屬（堿金屬（Na、K）及堿土金屬（）及堿土金屬（Ca、Mg）的鹽類。）的鹽類。交換性陽離子的水解交換性陽離子的水解：吸附性 土壤膠體的性質(zhì)：土壤膠體的性質(zhì)：具有巨大的比表面和表面能具有巨大的比表面和表面能；

7、電性電性；凝聚性和分散性凝聚性和分散性；土壤膠體的離子交換吸附土壤膠體的離子交換吸附 陽離子交換吸附陽離子交換吸附 陰離子交換吸附陰離子交換吸附 氧化還原性 氧化還原體系氧化還原體系體系體系 氧化態(tài)氧化態(tài) 還原態(tài)還原態(tài)鐵體系鐵體系 Fe(III)Fe（II）錳體系錳體系 Mn（IV）Mn（II）硫體系硫體系 SO42-H2S氮體系氮體系 NO3-NO2-NO3-N2NO3-NH4+有機(jī)碳體系有機(jī)碳體系 CO2CH4土壤氧化還原能力的大小可以用土壤的氧化還原電位（土壤氧化還原能力的大小可以用土壤的氧化還原電位（Eh）來衡量來衡量 2 土壤環(huán)境污染與防治 2.1基本概念基本概念土土壤壤環(huán)環(huán)境境背背

8、景景值值：土土壤壤的的環(huán)環(huán)境境要要素素在在未未受受到到明明顯顯污污染染時時，其其化化學(xué)學(xué)元元素素的的正正常常含含量量，以以及及環(huán)環(huán)境境中中能能量分布的正常值為環(huán)境背景值，又稱作環(huán)境本底值。量分布的正常值為環(huán)境背景值，又稱作環(huán)境本底值。土壤環(huán)境容量是在人類生存和自然生態(tài)不致受害土壤環(huán)境容量是在人類生存和自然生態(tài)不致受害的前提下，土壤壤環(huán)境所能容納的污染物的最大負(fù)的前提下，土壤壤環(huán)境所能容納的污染物的最大負(fù)荷量。荷量。由由于于人人類類活活動動使使土土壤壤性性狀狀發(fā)發(fā)生生了了不不利利于于人人類類的的改變，叫土壤污染改變，叫土壤污染 土壤污染的特點(diǎn)隱蔽性和潛伏性不可逆性2.2土壤污染的來源土壤污染的來

9、源 工業(yè)和城市廢水及固體廢體工業(yè)和城市廢水及固體廢體 農(nóng)藥和化肥農(nóng)藥和化肥牲畜排泄物和生物殘體牲畜排泄物和生物殘體大氣沉降物大氣沉降物污染物在土壤環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化1、物理過程2、化學(xué)過程（1）溶解和沉淀（2）氧化和還原（3）絡(luò)合-螯合（4）中和3、物理化學(xué)過程吸附與解吸4、生物過程2.3農(nóng)藥污染農(nóng)藥污染農(nóng)藥的分類農(nóng)藥的分類農(nóng)藥對環(huán)境的影響農(nóng)藥對環(huán)境的影響農(nóng)藥對環(huán)境的影響農(nóng)藥對環(huán)境的影響 對大氣的污染；對水體的污染；對土壤的污染；對大氣的污染；對水體的污染；對土壤的污染；對大氣的污染；對水體的污染；對土壤的污染；對大氣的污染；對水體的污染；對土壤的污染；對生物及人類的危害對生物及人類的危害對生物

10、及人類的危害對生物及人類的危害化學(xué)農(nóng)藥在土壤環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化1、隨空氣和水體遷移2、農(nóng)藥的降解（1）光化學(xué)降解（2）化學(xué)降解（3）生物降解3、農(nóng)藥的吸附（1）物理吸附（2）物理化學(xué)吸附滴滴涕在全球環(huán)境中的遷移、轉(zhuǎn)化和富集過程簡圖滴滴涕在全球環(huán)境中的遷移、轉(zhuǎn)化和富集過程簡圖 農(nóng)藥對人體健康的影響農(nóng)藥對人體健康的影響急性毒作用急性毒作用對神經(jīng)的影響對神經(jīng)的影響 致癌作用致癌作用 誘發(fā)突變誘發(fā)突變 慢性中毒慢性中毒 對內(nèi)分泌系統(tǒng)的影響對內(nèi)分泌系統(tǒng)的影響農(nóng)藥對除蟲害帶來的問題農(nóng)藥對除蟲害帶來的問題對害蟲的天敵和其他益蟲、益鳥有殺傷作用對害蟲的天敵和其他益蟲、益鳥有殺傷作用使害蟲產(chǎn)生抗藥性使害蟲產(chǎn)生抗藥

11、性防止農(nóng)藥污染的途徑防止農(nóng)藥污染的途徑q采取綜合防治的方法采取綜合防治的方法q搞好農(nóng)藥安全性評價和安全使用標(biāo)準(zhǔn)的制定工作搞好農(nóng)藥安全性評價和安全使用標(biāo)準(zhǔn)的制定工作q安全合理地使用現(xiàn)有的農(nóng)藥安全合理地使用現(xiàn)有的農(nóng)藥q發(fā)展高效、低毒、低殘留的化學(xué)農(nóng)藥來代替劇毒和殘留性高發(fā)展高效、低毒、低殘留的化學(xué)農(nóng)藥來代替劇毒和殘留性高的農(nóng)藥的農(nóng)藥q加強(qiáng)生物防治并推廣無公害的農(nóng)藥加強(qiáng)生物防治并推廣無公害的農(nóng)藥2.4重金屬污染重金屬污染 污染土壤的修復(fù)（一）排土、客土（二）生物改良措施（三）施加抑制劑3 土壤退化及其保護(hù) 土壤退化由于自然的，特別是人為的原因，由于自然的，特別是人為的原因，使土壤生態(tài)系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)

12、和功能受到影響或使土壤生態(tài)系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)和功能受到影響或破壞（如，自然植被的破壞或喪失、土壤生物區(qū)破壞（如，自然植被的破壞或喪失、土壤生物區(qū)種群組成的明顯變化、物種的消失；土壤侵蝕、種群組成的明顯變化、物種的消失；土壤侵蝕、荒漠化、鹽漬化、沼澤化或潛育化、酸化、肥力荒漠化、鹽漬化、沼澤化或潛育化、酸化、肥力下降等）而使土壤固有的物理、化學(xué)和生物學(xué)特下降等）而使土壤固有的物理、化學(xué)和生物學(xué)特性和狀態(tài)發(fā)生改變，導(dǎo)致土壤生態(tài)系統(tǒng)功能、生性和狀態(tài)發(fā)生改變，導(dǎo)致土壤生態(tài)系統(tǒng)功能、生產(chǎn)潛力和環(huán)境質(zhì)量的等級或狀況下降，均屬土壤產(chǎn)潛力和環(huán)境質(zhì)量的等級或狀況下降，均屬土壤退化現(xiàn)象退化現(xiàn)象。世界土地荒漠化的基本

13、狀況世界土地荒漠化的基本狀況v荒漠化是指在干旱、半干旱和某些半潮濕、濕潤地荒漠化是指在干旱、半干旱和某些半潮濕、濕潤地區(qū)，由于氣候變化和人類活動的各種因素所造成的區(qū)，由于氣候變化和人類活動的各種因素所造成的土地退化，土地生物和經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)減少，甚至基本喪土地退化，土地生物和經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)減少，甚至基本喪失。失。v受荒漠化最嚴(yán)重的國家依次是中國、阿富汗、蒙古、受荒漠化最嚴(yán)重的國家依次是中國、阿富汗、蒙古、巴基斯坦和印度巴基斯坦和印度我國國土荒漠化的數(shù)據(jù)：q 全國全國全國全國1/41/41/41/4以上的國土荒漠化；以上的國土荒漠化；以上的國土荒漠化；以上的國土荒漠化；q 每年因荒漠化造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)每

14、年因荒漠化造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)每年因荒漠化造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)每年因荒漠化造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)540540540540億元；億元；億元；億元；q 荒荒荒荒漠漠漠漠化化化化潛潛潛潛在在在在發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)生生生生區(qū)區(qū)區(qū)區(qū)域域域域面面面面積積積積331.7331.7331.7331.7萬萬萬萬平平平平方方方方公公公公里里里里(占占占占國國國國土土土土面積面積面積面積34.6%)34.6%)34.6%)34.6%)；發(fā)菜與羊絨發(fā)菜與羊絨發(fā)菜與羊絨發(fā)菜與羊絨 q 荒荒荒荒漠漠漠漠化化化化土土土土地地地地面面面面積積積積262262262262萬萬萬萬平平平平方方方方公公公公里里里里(占占占占國國國國土土土土面

15、面面面積積積積27.3%)27.3%)27.3%)27.3%)；q 荒荒荒荒漠漠漠漠化化化化涉涉涉涉及及及及18181818個個個個省省省省、市市市市、自自自自治治治治區(qū)區(qū)區(qū)區(qū)的的的的471471471471個個個個縣縣縣縣、旗旗旗旗、市；市；市；市；q 荒荒荒荒漠漠漠漠化化化化面面面面積積積積前前前前三三三三位位位位：新新新新疆疆疆疆(39.8%)(39.8%)(39.8%)(39.8%)，內(nèi)內(nèi)內(nèi)內(nèi)蒙蒙蒙蒙古古古古(25.1%)(25.1%)(25.1%)(25.1%)，西藏，西藏，西藏，西藏(16.6%),(16.6%),(16.6%),(16.6%),總占總占總占總占81.5%81.5%

16、81.5%81.5%2.2.土地荒漠化的成因和危害土地荒漠化的成因和危害 成因成因：自然因素：指異常的氣候條件，特別是嚴(yán)重自然因素：指異常的氣候條件，特別是嚴(yán)重自然因素：指異常的氣候條件，特別是嚴(yán)重自然因素：指異常的氣候條件，特別是嚴(yán)重的干旱條件；的干旱條件；的干旱條件；的干旱條件；人為因素：主要是指過度放牧、亂坎濫伐、人為因素：主要是指過度放牧、亂坎濫伐、人為因素：主要是指過度放牧、亂坎濫伐、人為因素：主要是指過度放牧、亂坎濫伐、開墾草地。開墾草地。開墾草地。開墾草地。危害危害：土地生產(chǎn)力的下降和隨之而來的農(nóng)牧業(yè)減產(chǎn)，：土地生產(chǎn)力的下降和隨之而來的農(nóng)牧業(yè)減產(chǎn)，：土地生產(chǎn)力的下降和隨之而來的農(nóng)牧業(yè)減產(chǎn)，：土地生產(chǎn)力的下降和隨之而來的農(nóng)牧業(yè)減產(chǎn)，嚴(yán)重的會產(chǎn)生生態(tài)難民嚴(yán)重的會產(chǎn)生生態(tài)難民嚴(yán)重的會產(chǎn)生生態(tài)難民嚴(yán)重的會產(chǎn)生生態(tài)難民防治荒漠化的基本途徑和策略防治荒漠化的基本途徑和策略防治荒漠化的基本途徑和策略防治荒漠化的基本途徑和策略 制定經(jīng)濟(jì)發(fā)展和資源保護(hù)一體化政策；制定經(jīng)濟(jì)發(fā)展和資源保護(hù)一體化政策；制定經(jīng)濟(jì)發(fā)展和資源保護(hù)一體化政策；制定經(jīng)濟(jì)發(fā)展和資源保護(hù)一體化政策；逐步建立合理的土地使用權(quán)制

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