第四章 土壤b.pptVIP

国家需求 重金属污染土壤超过3亿亩 农药污染土壤面积达1.4亿亩 造成粮食减产2.5×109kg/年 经济损失1000亿元/年 PAHs污染浓度已从ug/kg上升到mg/kg 检出率从20%上升到80%以上 我国主要农产品PAHs超标率达20%左右 土壤污染日趋严重 农药、化肥 污水灌溉、污泥农用 大气沉降 石油污染 放射性污染 事故排放 易引起地下水和作物的次生污染 矿物质对污染物迁移的作用 主要是次生矿起作用 阳离子交换作用 表面络合作用 表面吸附作用 土壤有机质对污染物迁移的作用 腐殖质对有机污染物的分配作用 对重金属的吸附、络合或螯合作用 无机胶体 有机胶体 有机-无机复合胶体 土壤酸碱性的环境化学意义 研究重金属等离子的溶解度 影响污染物氧化还原体系的电位 影响土壤胶体对重金属离子等的吸附 影响土壤中重金属的活性 土壤环境氧化还原体系 铁体系：Fe(Ⅲ)-Fe (Ⅱ) 锰体系：Mn(Ⅳ)-Mn(Ⅱ) 硫体系：SO42--H2S 氮体系：NO3--NO2-、NO3--N2、NO3--NH4+ 有机碳体系：CO2-CH4 氧化还原电位对污染物迁移的影响 Hg 旱地pE为8.5-11.84，Hg为HgCl2和Hg(OH)2 水田pE为-5.1，以HgS形式存在 Cd 水田pE很低，Cd2+形成难溶的CdS 干地，CdS被氧化为可溶性的CdSO4 Eg: Se生命必需元素,土壤缺Se易引起人体克山病、大骨节病;高Se可引人畜中毒. 土壤中硒以硒酸盐、亚硒酸盐、元素硒及有机硒化合物等多种形式存在,但土壤溶液中主要是亚硒酸盐,其他形态的硒通过氧化、水解或还原作用均可转变为稳定的亚硒酸盐. 亚硒酸盐不易被植物吸收利用,进而防碍人体内含硒谷胱苷肽过氧化酶的合成,因此从环境地球化学角度阐明了我国大骨节病的成因. 土壤pH、pE、黏土矿类型和铁、铝水合氧化物以及有机质都影响土壤硒的植物有效性. 一般较早污染土壤的重金属污染物，随着与土壤作用时间延长，常常形成表面沉淀物或成核作用进入粘土，降低土壤中重金属污染物的释放（脱附滞后现象）和生物可利用性，这种现象常称为“老化作用（aging）” 由于重金属的老化作用，对重金属污染物在土壤环境中的迁移转化行为研究、毒性和生物生态效应评价、环境标准制定以及重金属污染土壤修复和缓解技术的实施成为了研究热点和焦点之一。 影响土壤中重金属迁移转化及生物效应的主要因素 胶体对重金属的吸附； 各种无机及有机配体的配合或螯合作用； 土壤pE; 土壤pH； 共存离子的作用； 土壤微生物的作用 农药蒸气压大，挥发作用就强，它们在土壤中的迁移主要以挥发、蒸气扩散的形式进行。 农药在土壤中的水扩散速度很慢，而蒸气扩散速度比水扩散速度要大1000倍。因此，农药的蒸气扩散可造成大气的农药污染。 农药挥发、扩散等迁移过程和土壤吸附农药的强弱有关。一般在吸附容量小的砂土中，农药迁移能力大；吸附容量大的土壤中，农药的迁移能力小。农药的挥发、扩散迁移虽可使土壤本身净化，但导致了其他环境要素的污染。 影响土壤对农药吸附作用的主要因素 (a)土壤胶体的性质。如黏土矿物、有机质含量、组成特征以及硅铝氧化物及其水化物的含量。有机质＞蛏石＞蒙脱石＞伊利石＞绿泥石＞高岭石。 (b)农药本身的化学性质。如分子结构、水溶性等对吸附作用也有很大的影响。农药分子中某些官能团如-OH、-NH2-NHR、-CONH2、-COOR以及R3+N-等有助于吸附作用，其中带-NH2的化合物最易被吸附；在同一类农药中，农药的分子越大，溶解度越小，越易被土壤所吸附。 (c)土壤的pH。 End ?(1)CO2含量一般远比在大气中高，氧的含量则低于大气(表4-1)。造成这种差别的原因是土壤中植物根系的呼吸作用、微生物活动中有机物的降解及合成时消耗其中的O2，放出CO2。 ??(2)土壤空气一般比大气含有较高的水量。土壤含水量适宜时，相对湿度接近100%。除此之外，由于土壤空气经常被水汽所饱和，在通气不良情况下，厌氧细菌活动产生的少量还原性气体如CH4、H2S、H2也积累在土壤空气中。 土壤空气的含量和组成在很大程度上取决于土水关系。作为气体混合物的土壤空气，只进入未被水分占据的那些土壤孔隙。细孔隙比例大的土壤，往往通气条件较差。在这类土壤中，水分占优势，土壤空气的含量和组成不适于植物的最佳生长。在土壤孔隙里贮存的水分和空气，它们的相对含量经常随自然条件的改变而变化。 CEC的大小，基本上代表了土壤可能保持的养分数量，即保肥性的高低。　阳离子交换量的大小，可作为评价土壤保肥能力的指标。阳离子交换量是土壤缓冲性能的主要来源，是改良土壤和合理施肥的重要依据。 土壤阳离子交换量的测定受多种因素的影响，如交换剂的性质、盐溶液浓度和