第五章土壤环境ppt课件.ppt

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1、环境学概论,第五章 土壤环境（Soil Environment）,土壤是环境的重要组成部分，它介于生物界和非生物界之间，由矿物质、有机质（包括有生命的有机体土壤生物）、水分和空气四种物质组成。所以土壤是一个复杂的物质体系，它是组成环境的各个部分（包括大气圈、水圈、岩石圈和生物圈）相互作用的地方，物质交换最为频繁，是人类宝贵资源之一。,本章共分为五个部分内容：一、土壤的组成和特性二、土壤环境污染三、重金属对土壤的污染四、化学农药对土壤的污染五、土壤环境污染的防治,第一节 土壤的组成和特性,一、土壤的组成,（一）土壤的机械组成 土壤的机械组成又称为土壤的质地，指土壤中各种不同大小颗粒（粒、砂、粉砂

2、、粘粒）的相对含量，它们对土壤中污染物质的吸附和解吸多少和快慢有很大影响。,国际制土壤质地分类,（二）土壤的化学组成 土壤是由固体、液体和气体组成的多相体，在不同土壤类型中它们之间的相对含量是不同的，一般旱地中固体部分占50%（矿物占45%，腐殖质5%），水田中固体部分和土壤水分各占50%。,土壤的固体部分是构成土壤的基本物质，包括土壤矿物质和土壤有机质。土壤矿物质占土壤绝大部分，占土壤固体部分重量的9095%以上，成份比较固定，绝大部分是不溶于水的化合物，是土壤中最不活泼的部分，但对土壤许多性质，特别是土壤物理性质起着决定作用。土壤的固体部分是构成土壤的基本物质，包括土壤矿物质和土壤有机质；

3、腐殖质是土壤有机质，对污染物在土壤中转化起着极大的作用；土壤矿物大部由氧、硅、铁和铝组成。,土壤有机质可分为两大部分，第一部分有机物，包括分解的和半分解的动植物残体的组成成分以及有机质分解的中间产物。均为已知的各种含氮有机化合物质和不含氮有机化合物，占土壤有机物质总量1015%。另一部分为土壤腐殖质，占土壤有机质8590%，它们由碳（C）、氢（H）、氧（O）、和氮（N）组成。,腐殖质是土壤有机质，对污染物在土壤中转化起着极大的作用。它的吸收能力远比无机胶体强，能吸着水溶性差的农药如DDT。据研究由于腐殖质酸能提高它的溶解度，DDT在0.5%的胡敏酸溶液中为在水中的溶解度的20倍。DDT也易与胡

4、敏酸结合，因此，腐殖质含量高的土壤，吸收有机氯农药较强。,土壤腐殖质和植物组成物质元素含量比,土壤矿物质大部分由氧、硅、铁和铝组成，这些元素的相对含量和地壳平均化学组成相似。在除去有机质后的土壤干重中，至少有90%由硅、铁、铝和氧的化合物组成。少数砖红性土壤剖面的某些层次，含二氧化钛相当丰富。石灰性土壤在某深度中，游离碳酸钙含量可达3050%。在湿润温暖区的土壤中钙、镁、钾、钠氧化物总量，很少超过57%，锰、磷、硫氧化物总量一般不到土壤组成的5%。,地 壳 平 均 化 学 组 成,二、土壤的主要特性,（一）土壤是一个多相的疏松多孔体系 土壤物质在土壤中可进行挥发、稀释、扩散和浓集以致移出土体之

5、外，这一过程显然是与土壤温度和含水量的变化，土壤质地和结构，以及层次构型相关的。,（二）土壤是一个胶体体系 土壤胶体对离子的吸附和交换过程，是土壤中最重要的物理化学过程，其中包括对阳离子和阴离子的吸附和交换。土壤胶体对带相反电荷的污染物的吸附为正吸附，对带相同电荷的污染物质的“吸附”，称为负吸附，其吸附交换量则和土壤胶体或土壤有机-无机复合体的种类和数量，以及介质的pH值有关。,胶体对离子的吸附主要表现为表面吸附，所以其吸附量与胶体的比表面积大小有关；胶体的吸附量还与胶体所带电荷有关，在一般情况下带有负电荷，只有在酸性条件下，少数胶体带正电荷；在离子吸附交换过程中，胶体每吸附一部分离子，同时析

6、出等当量的其他同号离子，因此，胶体对离子的吸附交换作用，还与土壤的盐基饱和度和阳离子组成有关。此外，土壤中还存在非交换性的离子吸附作用，即所谓专性吸附。,（三）土壤是一个络合-螯合物质体系 土壤中有许多天然的有机和无机配位体，因而土壤中的络合和螯合作用过程具有普遍性。土壤中存在的配位体，主要是土壤腐殖质、土壤微生物分解有机残体过程中产生的各种有机物质或分泌物，土壤中几乎所有的金属离子都有形成络合物和螯合物的能力。除天然配位体外，还有人工合成的污染物质的有机配位体。金属离子进入土壤，使土壤的络合和螯合作用更为复杂化，这是污染物质在土壤中迁移转化的重要途径之一。,（四）土壤是一个氧化还原物质体系

7、土壤空气中的自由氧、高价金属离子和少量NO3-为氧化剂，土壤有机质和低价金属离子为还原剂。量度土壤氧化还原过程强度的指标是Eh。在此体系中，若自由氧占优势，则以氧化作用为主，若有机质起主要作用，则还原过程占主导。土壤氧化还原作用影响有机物质分解的速度和强度，也影响有机和无机物质存在的状态，从而影响到它们的迁移转化。,（五）土壤是一个化学体系 土壤中的化合物或进入土壤的污染物质，还直接受到土壤中化学平衡过程的控制，在重金属和磷的迁移转化中，化学平衡扮演着重要的角色。,（六）土壤是一个生物体系 土壤微生物是土壤生物的主体，土壤微生物在土壤有机质的转化过程中起着巨大的作用。土壤对有机污染物质之所以具

8、有强大的自净能力，即生物降解作用，也主要是因为有种类繁多、数量巨大的土壤微生物存在。土壤微生物除参与有机质的转化外，还积极参与其他土壤过程。此外，土壤动物在有机污染物的分解转化中也起着一定作用。,第二节 土壤环境污染,一、土壤净化与土壤污染,（一）土壤净化（purification of soil pollution）1.土壤净化是指土壤本身通过吸附、分解、迁移、转化，而使土壤污染物的浓度降低而消失的过程。土壤所以具有净化功能，是由于土壤具有六种作用：（1）植物根系的吸收、转化、降解与合成等作用;（2）土壤中各种微生物和土壤动物的分解转化及生物固定化等作用;,（3）土壤中有机和无机胶体的吸附、

9、代换、络合、沉淀等作用，对进入土壤中的物质起到“蓄积作用”和“迁移转化”作用;（4）土壤的离子交换作用；（5）土壤的机械截留过滤作用；（6）土壤的气体扩散或蒸发作用。,因此，某些性质不同的污染物质在土体中可通过挥发、扩散、分解等作用，逐步降低污染物浓度，减少毒性或被分解成无害的物质；经沉淀、胶体吸附等作用可使污染物发生形态变化，变化难以被植物的形态存在于土体中，暂时退出生物小循环，脱离食物链，或通过生物和化学降解，污染物变为毒性较小或无毒性，甚至有营养的物质。,有些污染物在土体中还会发生形态变化，而被分解气化，迁移至大气中，这些现象，从广义上都可理解为土壤的净化过程。土壤净化能力决定于土壤的物

10、质组成和其他特性，也和污染物质的种类和性质有关。不同土壤的净化能力是不同的，土壤对不同污染物质的净化能力也是不同的。,2.土壤净化机理：进入土壤的污染物质，是依靠土壤自身的调节能力进行净化的，也包括生长在其上的植物或土壤生物等的功能，也就是说，污染物质进入土壤后，与土壤的固相、液相和气相物质之间发生一系列物理、化学、物理化学和生物化学反应，在土壤中进行迁移转化的结果，以及土壤的六种净化作用，都可以包括在这个过程中。,1）物理过程：就是利用土壤具有多相、疏松多孔的特点，通过挥发、稀释、扩散等物理过程，使污染物移出土壤体外。其净化效果取决于土壤的温度、湿度、土壤的质地和结构；同时也与污染物的性质有

11、关。2）化学过程：主要包括溶解、氧化还原、化学降解和化学沉降作用，使污染物迁出土壤之外或变成难溶物不被植物吸收，而不改变土壤的结构和功能。,3）物理化学过程：主要是通过胶体的吸附和解吸作用，使污染物在土壤中迁移转化。胶体吸附能力的大小，与胶体自身的性质和金属离子的性质以及土壤的性质都有关。4）生物化学过程：主要依靠土壤生物的主体，即土壤微生物使土壤中的有机污染物质发生分解或化合作用而转化的过程。其中农药的微生物降解就是最重要的转化作用。,（二）土壤污染（soil pollution）土壤污染是指人类活动产生的污染物质，通过各种途径输入土壤，其数量和速度，超过了土壤净化作用的速度，破坏了自然动态

12、平衡，使污染物质的积累过程逐渐占据优势，从而导致土壤自然正常功能的失调，土壤质量的下降，并影响到作物的生长发育，以及产量和质量的下降，同时由于土壤污染物质的迁移转化，引起大气或水体的污染，并通过食物链，最终影响到人类的健康。简言之，即人类活动产生的污染物进入土壤并积累到一定程度，引起土壤质量恶化的现象。,（三）土壤污染指标 1.土壤背景值（background）：通常以一个国家或一个地区的土壤中某元素的平均含量作为背景值，以与污染区土壤中同一元素的平均含量进行对比。,2.植物中污染物质的含量：如果土壤中某有害元素或污染物质含量较高时，根据质量作用定律，被植物吸收的量亦相应增加，因而土壤和植物体

13、中污染物含量之间有一定正比关系，所以可以用植物体的污染物含量作为土壤污染的指标。,3.生物指标：如植物反应，生长发育受到抑制，生态发生明显变异，土壤微生物区系的变化，人们食用污染土壤上生长的植物性食物后对人体健康的危害程度等。但是进行影响生物的因素很复杂，进行毒理试验的难度也较大。,二、土壤污染源,（一）工业污染源：在工业废水、废气和废渣中，含有多种污染物，其浓度一般较高，一旦进入农田，在短时间内即可引起土壤、作物危害。（二）农业污染源：农业生产本身产生的污染和污染物包括化学农药、除草剂等的使用范围不断扩大，数量和品种不断增加。（三）生物污染源：人粪尿是农业生产重要的肥料来源。生活污水和被污染

14、的河水等均含有致病的各种病原菌和寄生虫等，用这种未经处理的肥源施于土壤，会使土壤发生严重的污染。,三、土壤污染物质,（一）有机物类 污染土壤的有机物，主要是化学农药、除草剂等。（二）重金属污染物 重金属是通过几条途径进入土壤的，由于使用含重金属的废水进行灌溉；随着含重金属的粉尘落入土壤中；使用含重金属的废渣作为肥料；使用含重金属的农药制剂等。,（三）放射性物质 主要是由于大气核爆炸降落的污染物，以及原子能和利用所排出的液体和固体的放射性废弃物，最终不可避免地随同自然沉降，雨水冲刷和废弃物的堆放而污染土壤。（四）化学肥料 为了获得高产，农业上大量使用含氮和含磷的化学肥料。（五）致病的微生物 土壤

15、中的病原微生物主要来源于人畜的粪便及用于灌溉的污水，当人与污染的土壤接触时刻传染各种细菌及病毒，若食用被污染的蔬菜、水果等会威胁人体健康。,四、土壤污染的发生类型,（一）水体污染型 工矿企业废水和城市生活污水，未经处理不实行清污分流，就直接排放，使水系和农田遭到污染，尤其是缺水地区，引用污水灌溉，使土壤受到重金属、无机盐、有机物和病原体的污染。水体污染型的污染特点是沿河流或干支渠呈枝形片状分布。,（二）大气污染型 污染物质来源于被污染的大气，其特点是以大气污染源为中心呈环状或带状分布，长轴沿主风向伸长。其污染的面积、程度和扩散的距离，取决于污染物质的种类、性质、排放量、排放形式及风力大小等。由

16、大气污染造成的土壤污染其污染物质主要集中在土壤表层，其主要污染物是大气中的二氧化碳、氮氧化物和颗粒物等，它们通过沉降和降水而降落到地面。,（三）农业污染型 污染物主要来自施入土壤的化学农药和化肥，其污染程度与化肥、农药的数量、种类、利用方式及耕作制度等有关。有些农药如有机氯杀虫剂DDT、六六六等在土壤中长期停留，并在生物体内富集。氮、磷等化学肥料，凡未被植物吸收利用和未被根层土壤吸收吸附固定的养分以下积累或转入地下水，成为潜在的污染物。残留在土壤中的农药和氮、磷等化合物在地面径流或土壤风蚀时，就会向其他环境转移，扩大污染范围。,（四）固体废弃物污染型 主要是工矿企业排出的尾矿废渣、污泥和城市垃

17、圾在地表堆放或处置过程中通过扩散、降水淋滤等直接或间接地影响土壤，使土壤受到不同程度的污染。,第三节 重金属对土壤的污染,一、土壤中重金属元素的来源,土壤中的微量重金属元素主要来自原生岩石，原生岩石中重金属元素的组成和含量，决定着土壤重金属元素的组成特征。由于在成土过程中，产生各种微量重金属元素发生层次中的再分配，使有些元素部分地损失了，而另一些元素富集起来，但重金属元素的化学特征则继承和保持下来，所以正常发育的自然土壤也会含有一定数量的重金属。,二、重金属元素在土壤中的污染特征,重金属元素在土壤中一般不易随水移动，不能为微生物分解，而且在土壤中累积，甚至有的能转化成毒性更强的化合物。通过各种

18、途径进入土壤的重金属种类很多，其中影响较大，目前研究较多的重金属元素有汞、镉、砷、铅、镉、铜、锌等。植物对各种重金属的需求有很大差别，有些重金属是植物生长发育中并不需要的元素，而且对人体健康直接危害明显，如Hg、Cd、Pb等；有些元素则是植物正常生长发育所必需的微量元素包括Fe、Mn、Zn、Cu、Mo、Co等，但土壤中含量过高时，也会发生污染危害。重金属元素对土壤环境污染危害作用还与它们的存在形态有关，其迁移转化的特点和污染性质也有密切关系。在土壤中的重金属元素可区分为水溶态的、弱代换剂可代换的、强代换剂提取的、次生矿物中的和原生矿物中的五种存在形态。,三、重金属元素在土壤中的迁移转化,（一）

19、重金属在土壤中的运动形式 1.机械迁移和转化：是指重金属被土壤水分和土壤空气的机械搬运，主要形式是重金属被包含于矿物颗粒或有机胶体内，或被吸附于无机、有机悬浮物随土壤水分流动的搬运过程；也有随土壤空气而运动，如元素汞可转化为汞蒸汽扩散，也有因其本身比重较大而发生沉淀或闭蓄于其他无机、有机沉淀之中。,2.物理化学迁移和转化：是指重金属以简单离子、络合离子或可溶性分子，在土壤中通过吸附分离、沉淀与溶解、氧化还原、络合鳌合，水解等一系列物理化学作用所表现的运动过程。3.生物迁移和转化：是指重金属通过生物体的新陈代谢过程所体现的运动形式，它服从于生物学规律，是一种复杂的运动过程。,（二）重金属在土壤中

20、的一般迁移转化规律 1.胶体的吸附或重金属和胶体的缔合：根据 土壤胶体对阳离子吸附的一般原理，胶体对金属离子吸附的能力，同金属离子的性质与胶体的种类有关。粘土矿物对金属离子吸附的顺序一般是：Cu2+Pb2+Ni2+Co2+Zn2+Ba2+Rb2+Sr2+Ca2+Mg2+Na+Li+；其中蒙脱石对重金属吸附的顺序是：Pb2+Cu2+Ca2+Ba2+Mg2+Hg2+；高岭石是：Hg2+Cu2+Pb2+；有机胶体对金属的吸附顺序是：Pb2+Cu2+Cd2+Zn2+Ca2+Hg2+,2.重金属的络合和螯合作用：某些重金属在土壤溶液中往往不是以简单的离子形式存在，而主要以络离子形式存在。据对Hg2+、C

21、d2+、Pb2+、Zn2+的研究表明，羟基与重金属的络合作用可大大提高重金属氢氧化物的溶解度。氯络合作用可以提高难溶重金属化合物的溶解度，同时可减弱土壤胶体对重金属的吸附。,有机鳌合物对金属迁移的影响取决于所形成的鳌合物是难溶的或易溶的。在腐殖质组成中胡敏酸和金属形成的胡敏酸盐，除一价碱金属盐外，一般是难溶性的。富里酸与金属形成的鳌合物则一般为易溶性的。,常 见 金 属 物 理 化 学 资 料,3.重金属的化学沉淀,pH值是影响土壤中重金属迁移转化的重要因素，土壤的pH值大多在58之间。酸性土壤的pH值可能小于4，碱性土壤的pH值则可高达11，在此条件下许多金属元素形成了难溶的氢氧化物。按金属

22、元素迁移与pH的关系，可以区分为下列情况：1）在pH6的活泼元素：Cu、Zn、Ni、Cr、Cd等；2）在pH7的活泼元素：V、As、Cr6+等。3）在广泛pH范围内活泼的元素：Li、Rb、Cs。,（三）几种主要重金属在土壤中的迁移转化 1.汞的迁移转化（1）汞的吸附特征（2）汞的氧化还原特征（3）汞的甲基化 2.镉的迁移转化 土壤中镉的迁移转化受PH和Eh的影响较大，当土壤偏酸性时，镉的溶解度增高；反之当土壤偏碱性时，镉的溶解度低。,3.砷的迁移转化 影响土壤砷含量的是母岩、气候条件和土壤固砷能力有关的物质组成与数量以及土壤pH和Eh条件。4.铬的迁移转化 土壤中铬的含量范围在10-150pp

23、m，平均含量为40ppm。土壤中铬的迁移转化受Eh影响很大。强酸性土壤中不存在六价铬化合物，但在弱酸性与弱碱性条件下可能有六价铬化合物。土壤的六价铬可被土壤有机质还原为三价铬，除非在碱性氧化条件下，土壤中铬酸盐是不稳定的。,第四节 化学农药对土壤的污染,一、化学农药对环境的污染,随着日益增加的化学农药通过生产、运输、使用、废弃等不同环节大量进入环境和生态系统，产生了一些不良后果：1.有机氯农药不仅对害虫有杀伤毒害作用，同时对害虫的“天敌”及传粉昆虫等益虫益鸟也有杀伤作用，因而破坏了生态平衡；2.长期使用同类型农药，使害虫产生了抗药性，因而增加了农药的用量和防治次数，也大大增加了防治费用和成本；

24、3.长期大量使用农药，使农药在环境中逐渐积累，尤其是在土壤环境中，产生了农药污染环境问题。,二、主要的农药类型,人工合成的化学农药，按化学组成可以分为有机氯、有机磷、有机汞、有机砷、氨基甲酸酯类等制剂；按农药在环境中存在的物理状态可分为粉状、可溶性液体、挥发性液体等；按其作用方式可有胃毒、触杀、熏蒸等。,（一）有机氯类农药 该类农药是含氯的有机化合物，大部分是含一个或几个苯环的氯素衍生物。最主要的品种是DDT和六六六，其次是艾氏剂、狄氏剂和异狄氏剂，氯丹七氯等。有机氯农药的特点是：化学性质稳定，在环境中残留时间长，短期内不易分解，易溶于脂肪中，并在脂肪中蓄积，长期使用是造成环境污染的最主要农药

25、类型。,（二）有机磷类农药 有机磷农药是含磷的有机化合物，有的也含硫、氮元素。其化学结构一般含有C-P链或C-O-P链、C-S-P链、C-N-P链等，大部分是磷酸酯类或酰胺类化合物。一般有剧烈毒性，但比较易于分解，在环境中残留时间短，在动植物体内，因受酶的作用，磷酸酯进行分解不易蓄积，因此常被认为是较安全的一种农药。有机磷农药根据毒性大小可分剧毒类、中毒类和低毒类三种。,（三）氨基甲酸酯类农药 该类农药均具有苯基-N-烷基氨基甲酸酯的结构，与有机磷农药一样，具有抗胆碱酯酶作用，中毒症状也相同。但中毒机理有差别，是由对胆碱酯酶分子总体的弱可逆结合的抑制而引起的。在环境中易分解，在动物体内也能迅速

26、代谢，而代谢产物的毒性多数低于其本身毒性，因此属于低残留的农药。,（四）除草剂（除莠剂）除草剂具有选择性，只能杀伤杂草，而不伤害作物。最常用的除草剂有2，4-D和2，4，5-T及其脂类，它们能除灭许多阔叶草，但对许多狭叶草则无害，是一种调解物质。,三、农药在土壤中的迁移、降解及残留,（一）农药污染土壤的主要途径 1.施用于田间的各种农药大部分落入土壤中，附着于植物体上的部分农药，也因风吹雨淋落入土壤中，这是造成土壤污染的主要原因。2.使用浸种、拌种、毒谷等施药方式，或是将农药直接撒至土壤中，造成污染的累积。3.近些年来采用喷射方法，如用飞机喷射，估计有50%以上的农药从叶面落到土壤，也有大量农

27、药撒在或蒸发到空气中，它们粘附在飘尘上，随其流扩散。一旦降雨，农药随雨水降落到土壤中，造成土壤污染。,（二）农药在土壤中的残留 1.影响农药在土壤中残留的因素（1）化学农药性质的影响：农药本身的化学性质，如挥发性、溶解度、化学稳定性、剂型等，有机氯农药挥发性小，但它们的蒸汽压和土壤中残留有一定关系。（2）土壤性质的影响：a.农药在质地粘重和有机质含量高的土壤中存留时间较长；b.土壤pH值对有机磷农药影响比有机氯农药更敏感；c.土壤水分对农药残留的影响主要是因为水是极性分子，同农药竞争吸附位置，被胶体强烈吸附，在较干燥的的土壤中，与农药竞争吸附位置的水分子较少。,2.农药在土壤中的残留量：指土壤

28、中的农药因降解等原因含量减少而残留在土壤中的数量，单位是mg/kg土壤，残留量R可用下式表示：R=Ce-kt c农药在土壤中初始含量 t农药在土壤中的衰减时间 k常数,四、化学农药在土壤中的迁移转化,（一）土壤对化学农药的吸附作用 进入土壤的化学农药通过物理吸附、化学吸附、氢键结合和配价键结合等形式在土壤颗粒表面。由于土壤中存在着一个由无机胶体、有机胶体以及有机-无机胶体组成的胶体体系，在酸性条件下，带正电荷，在碱性条件下带负电荷。,土壤吸附农药的作用有以下途径：1.物理吸附：土壤胶体上扩散层的阳离子通过“水桥”吸附极性农药分子，如土壤胶体Ca2+O O=C2.物理化学吸附：因土壤胶体带有电荷

29、，能吸附呈离子态的农药，凡是带R3H+、OH、CONH2、NH2COR、NHR、OCOR官能团的农药，都能增强被土壤吸附的能力，特别是带NH2的农药被土壤吸附能力更为强烈。,H,H,土壤胶体除通过交换作用对农药吸附外，还可借氢键将农药与胶体联系在一起，如：RNHO粘土矿物 CHO粘土矿物 RCOHO粘土矿物 RCOO粘土矿物,O,O,R,（二）化学农药在土壤中的挥发和扩散 土壤中的农药，在被土壤固相物质吸附的同时，还通过大气挥发和水的淋溶在土体中扩散迁移，因而导致大气、水和生物的污染。化学农药在土壤中的挥发速度取决于农药本身的溶解度、蒸汽压和近地表的空气层的扩散速度。其他一些条件可通过影响这两

30、个基本因素而影响挥发过程，这些条件包括温度、农药在地表的浓度、吸附强度、农药剂型、移动到地表空气间农药的转移率、蒸发潜热的供给，地表上方空气流动速度等。,（三）农药在土壤中的降解 1.光化学降解：指土壤表面接受太阳辐射能和紫外线光谱等能流而引起农药的分解作用。由于农药分子吸收光能，使分子具有过剩的能量，而呈“激发状态”。这种过剩的能量可以通过荧光或热等形式释放出来，使化合物回到原来状态，但是这些能量也可产生光化学反应，使农药分子发生光分解、光氧化、光水解或光异构化。,2.化学降解：以水解和氧化最为重要，水解是最重要的反应过程之一。有人研究了有机磷水解反应，认为土壤pH和吸附是影响水解反应的重要

31、因素，二嗪农在土壤中具有较强的水解作用，而且水解作用是受到吸附催化的。二嗪农的降解反应为：S S POR POH+HOR,H2O,H+或OH+,RO,RO,RO,RO,3.微生物降解：土壤微生物对有机农药的降解起着重要的作用，土壤中的微生物，能够通过各种生物化学作用参与分解土壤中的有机农药。由于微生物的菌属不同，破坏化学物质的机理和速度也不同，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、水解作用和破裂解作用等。,主要农药类型的降解：1.有机氯农药的降解：DDT是比较难降解的农药，但在土壤中仍能被某些微生物分解，特别在嫌气条件下更容易分解。2.有机磷类农药的降

32、解：有机磷类农药除了少数为除草剂以外，大部分都是对胆碱酯酶有抑制作用的杀虫剂，它们在土壤中降解较快，其降解速度随土壤湿度、温度和酸度的增高而加快。,3.氨基甲酸酯类农药的降解：此类农药是有机农药中用途最广的一种农药，其中有除草剂、杀菌剂、杀虫剂、杀线虫剂、杀螨虫剂和杀螺剂在土壤中残留时间短，易被多种微生物分解。,第五节 土壤环境污染的防治,一、控制和消除土壤污染源,（一）控制和消除工业“三废”排放 大力推广闭路循环，无毒工艺，以减少或消除污染物的排放。对工业“三废”进行回收处理，化害为利。对所排放的“三废”要进行净化处理，并严格控制污染物排放量和浓度，使之符合排放标准。,（二）加强土壤污灌区的

33、监测和管理 对用污水进行灌溉的污灌区，要加强对灌溉污水的水质监测，了解水肿污染物质的成分、含量及其动态变化，避免带有不易降解的高残留的污染物随水进入土壤，引起土壤污染。,（三）合理施用化肥和农药 禁止或限制使用剧毒，高残留性农药，大力发展高效、低毒、低残留农药，发展生物防治措施。禁止使用高残留的有机氯农药。根据农药特性，合理施用，制订使用农药的安全间隔期。采用综合防治措施，既要防治病虫害对农作物的威胁，又要做到既高效又经济地把农药对环境和人体健康的影响限制在最低程度。同时，为保证农业的增产，合理施用化学肥料是必需的，但施用过量也会造成土壤或地下水的污染。,（四）增加土壤容量和提高土壤净化能力

34、增加土壤有机质含量、砂掺粘改良砂性土壤，以增加和改善土壤胶体的种类和数量，增加土壤对有害物质的吸附能力和吸附量，从而减少污染物在土壤中的活性。发现、分离和培养新的微生物品种，以增强生物降解作用，是提高土壤净化能力的极为重要的一环。,二、防治土壤污染的措施,（一）施加抑制剂 施用重金属吸收抑制剂，即向土壤施加改良性抑制物，使它与重金属污染物作用生成难溶化合物，降低重金属在土壤及植物体内的迁移能力。,（二）控制土壤氧化-还原状况 控制土壤氧化还原条件，也是减轻重金属污染危害的重要措施。重金属元素均能与土壤中的H2S反应生成硫化物沉淀，因此，加强水浆管理，可有效地减少重金属的危害。,（三）改变耕作制

35、度 通过土壤耕作改变土壤环境条件，可消除某些污染物的危害。旱田改水田，DDT和六六六在旱田中的降解速度慢，积累明显；在水田中DDT的降解速度加快，利用这一性质实行水旱轮作，是减轻或消除农药污染的有效措施。,（四）客土深翻 污染土壤的排除，特别是重金属的土壤污染，在土壤中产生积累，阻碍作物的生长发育。防治的根本办法是彻底挖去污染土层，换上新土的排土和客土法，以根除污染物。但如果是地区性的污染，实际上采用客土法是不现实的。耕翻土层，即采用深耕，将上下土层翻动混合，使表层土壤污染物含量减低。,（五）制定农药的容许残留量 根据人体对农药的“最大一日容许摄取量”（容许摄取量/（kg/d），用ADI值表示）乘以安全系数（一般定为1/100）。ADI=最大一日容许摄取量1/100 残留容许量=最后防止农药等污染物超量影响人体健康。,ADI体重（kg）,食品系数kg/（人天）,