污染生态学ppt课件第九章.ppt
《污染生态学ppt课件第九章.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《污染生态学ppt课件第九章.ppt(88页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、,第九章 土壤污染及生物防治,主要内容,第一节 土壤污染概述第二节 土壤污染对土壤的危害第三节 土壤污染监测第四节 土壤污染的生物防治,第一节 土壤污染概述,土壤污染的定义 在自然或人为因素影响下,土壤正常生态功能遭到破坏或干扰,导致土壤生态功能降低,土壤质量下降的现象。原因是污染物超过土壤自净能力,对土壤、生态系统造成损害。,土壤自净能力是指土壤对进入土壤中的污染物通过复杂多样的物理过程、化学及生物化学过程,使其浓度降低、毒性减轻或者消失的性能。类型:物理自净;化学自净;物理化学自净;生物自净。故土壤具有容纳消化污染物的性能,即土壤环境容量。或是土壤对污染物的最大承受能力或负荷量。,据报道,
2、目前我国受污染的耕地面积近2000万公顷,重金属污染面积约占总耕地面积的12%;其中工业“三废”污染耕地1000万公顷,污水灌溉的农田面积已达330多万公顷。某省曾对47个县和郊区的259万公顷耕地(占全省耕地面积的40%)进行过调查。其结果表明:75的县已受到不同程度重金属污染的潜在威胁,而且污染趋势仍在加重。过去,人们对土壤污染不像大气污染和水污染那样重视,主要由于土壤污染看不见、摸不着,同时量大面广。当治理大气污染和水污染方面取得成效以后,土壤污染的严重性和紧迫性就充分显露出来。因此,土壤污染问题在国际上越来越受重视,并成为环保领域研究的热点.,土壤污染状况,全世界每年由人类活动而造成的
3、重金属进入大气、水和土壤的量(109g/a),周生贤指出,由于方方面面的原因,一些地区的土壤受到不同程度的污染,对生态环境、食品安全和农业可持续发展构成威胁,土壤污染的总体形势相当严峻。,一是土壤污染程度加剧。据不完全调查,目前全国受污染的耕地约有1.5亿亩,污水灌溉污染耕地3250万亩,固体废弃物堆存占地和毁田200万亩,合计约占耕地总面积的1/10以上,其中多数集中在经济较发达的地区。,二是土壤污染危害巨大。据估算,全国每年因重金属污染的粮食达1200万吨,造成的直接经济损失超过200亿元。三是土壤污染防治基础薄弱。目前,全国土壤污染的面积、分布和程度不清,导致防治措施缺乏针对性。防治土壤
4、污染的法律还是空白,土壤环境标准体系也未形成。资金投入有限,土壤科学研究难以深入进行。有相当部分的干部群众和企业界对土壤污染的严重性和危害性缺乏认识,土壤污染日趋严重。(2006年7月),土壤和农产品重金属污染,一、土壤污染的特点,1 隐蔽性和潜伏性水体、大气污染比较直观,土壤污染不易发现,需要对土壤样品的分析化验和对农作等的监测。2 不可逆性和长期性水体和大气受到污染后,切断污染源通过稀释和自净就可能是污染减轻;但土壤中难降解的污染物积累在土壤环境中很难这样消除。特别是重金属污染。,3 后果的严重性造成大面的作物减产,甚至动物死亡和人体健康受损。化学定时炸弹的概念来形象的描述土壤中化学物质污
5、染的后果和潜在危害。,二、土壤污染类型及污染物质类型,(一)土壤污染类型(二)污染物质类型,(一)土壤污染类型,根据污染物进入土壤的方式可将土壤污染分为以下几种:1水体污染型 灌溉,特别是污灌常可引起土壤污染。大量的污水未加处理而直接倾注于环境中,使一些灌区土壤中有 毒有害物质有明显的积累。京津唐地区污灌对生态环境的影响表明,北京东郊由污灌引起的土壤污染约占检测样品的60,污染的糙米样品数约占检测样品数的 36。,废水,2大气污染型 气源重金属微粒是土壤重金属污染的途径之一,它的构成主要是金属飘尘。在金属加工过程中,在交通繁忙的地区,往往伴随有金属尘埃进入大气,其种类视污染源 的不同而异。这些
6、飘尘自身降落或随雨水接触植物体或进入土壤后随之为植物或动物所吸收,在大气污染严重的地区,作物亦有污染。酸沉降本身既是一种土壤污染 源,又可加重其它有毒物质的危害,我国长江以南大部分地区本身就是酸性土壤,在酸雨的作用下,土壤进一步酸化,养分淋溶,结构破坏,肥力降低,作物受损,从而可破坏土壤生产力。此外,尚有多种污染物(包括重金属、非金属有毒有害物质及放射性散落物等)的同时污染。,废气,3生物污染型 造成土壤生物污染的主要物质来源是未经处理的粪便、垃圾、城市生活污水、医院的未处理污水、饲养场和屠宰场的污物等。其中危害最大的是传染病医院未经消毒处理的污水和污物。土壤生物不仅可能危害人体健康,而且有些
7、长期在土壤中存活的植物病原体还能严重地危害植物,造成农业减产。,4工业固体废物污染型 固体废弃物包括工业废渣、污泥、城市垃圾等。由于污泥中含有一定的养分,因而可用来作为肥料使用,城市生活污水处理厂的污泥含量为0.8 0.9,含磷量为0.30.4,含钾量0.20.35,有机质含量为1620。但如混入工业废水或工业废水处理厂的污泥,其成分较生活污 泥要复杂得多,特别是金属的含量很高,这样的污泥如在农田中施用不当,势必造成土壤污染。一些城市历来都把大量的垃圾运往农村,由于垃圾中含有大量的煤 灰、砖瓦碎块、玻璃、塑料等。含这些成分的垃圾长期施用农田,可逐步破坏土壤的团粒结构和理化性质。同时城市垃圾亦有
8、一定量的金属,使土壤中重金属含量随 着垃圾施用量的增多而增加。,固废,5农业生产污染型 农药、化肥和地膜是重要的农用物资,对农业生产的发展起着重大的推动作用,但长期不合理施用,也可以导致土壤重金属污染。绝大多数的农药为有机化合物,少数为有机-无机化合物或纯矿物质,个别农药在其组成中含有Hg、As、Cu、Zn等重金属 化肥对土壤的污染一是不合理的过量施用,促使土壤养分平衡失调。二是有毒磷肥特别是含三氯乙醛磷肥,它是由含三氯乙醛的废硫酸生产的,当它在土壤中施用后,三氯乙醛转化为三氯乙酸,两者均可给植物造成毒害,由此而造成的作物大面积受害的情况屡有发生。磷肥中重金属特别是镉的含量也是一个不容忽视的问
9、题。据估 计,我国每年随磷肥带入土壤的总镉量约为37吨,因而应当认为含镉磷肥是一种潜在的污染源。,农用化学品,(二)污染物质类型,1重金属2农药残留3化学肥料归纳为6个方面:施肥不当或过量施肥,对自然水体富营养化和水体质量的影响;肥料和土壤中硝酸盐对地下水的污染;肥料氮和土壤氮向大气散失对生物圈的不良影响;化肥对土壤肥力和性质可能产生的消极影响;施用化肥对土壤和生物卫生状况的影响;施用化肥对农产品质量的影响。,4有机矿物油5放射性物质6致病微生物7酸性大气及固体沉降物污染,第二节 土壤污染物对土壤的危害,污染物对土壤的危害主要是通过污染物在食物链中迁移富集,最后使食物链节点上的微物生、植物、各
10、类低高等动物及人类产生受害症状,甚至危及其生存繁衍来间接反映的。,土壤是人类及一切陆生动物赖以生存发展的物质基础之一,土壤一旦受到污染,不仅土质变差,造成农作物减产及土壤中生物多样性降低,更重要的是污染物通过食物链进入牲畜及人体内,直接危害人体健康和牲畜的生长发育及繁殖。,一、重金属和其他有毒元素对土壤的危害,(一)土壤中重金属元素的背景值背景值是指环境要素(土壤)在未受污染的情况下,其物质和能量的正常含量水平。它是环境科学和环境保护工作的基础研究内容之一,是评价环境质量、判断土壤污染程度、制定防治污染措施、进行环境质量预测预报的基本依据。自然环境背景值是研究环境化学数量变化的“水准标高”。污
11、染物进入环境的数量、分布、变迁,都必须与环境背景值比较才能加以分析和判断。,(二)土壤中重金属及其他有毒元素的迁移转化规律,许嘉琳等(1996)归纳了4个主要物理化学作用,即溶解-沉淀作用、离子交换与吸附作用、络合-离解作用、氧化还原作用等。这些转化都受到土壤的性质、生物的影响。,(三)重金属及其他有毒元素对土壤代谢的影响,1重金属及其他有毒元素对土壤微生物群落的影响 土壤受汞、镉、铅、铬及砷等重金属污染后不仅使细菌数量明显降低,而且还能对固氮菌、解磷细菌、纤维分解菌、枯草杆菌和木霉等其他菌类起抑制作用。,(谢晓梅,2002),(曾路生等,2005),2重金属及其他有毒元素对土壤酶活性的影响
12、重金属对土壤酶活性产生直接作用,使酶类活性基团、空间结构受到破坏从而降低其活性;另一方面可能是重金属能抑制土壤微生物的生长繁殖,减少微生物体内酶的合成和分泌量,最终导致土壤酶活性降低。,(曾路生等,2005),3 重金属及其他有毒元素对土壤生化过程的影响 影响主要有以下几个方面:对土壤有机残落物降解作用的影响、对土壤呼吸代谢的影响以及对土壤氨化和硝化作用的影响。土壤有机残落物的降解主要是通过土壤有机质矿化、土壤有机物的氨化、硝化与反硝化等作用完成的。Cornfield(1977)的研究证明,各种不同的重金属对土壤呼吸的抑制程度如下:AgHgZnSnSbT1NiPbCuCoCdBi。,二、农药对
13、土壤的危害,(一)农药的分类1杀虫剂(1)无机杀虫剂(2)有机杀虫剂(3)微生物杀虫剂 利用微生物或其代谢产物来防治害虫的制剂,如细菌性杀虫剂(苏云金杆菌、青虫菌等)、真菌杀虫剂(白僵菌、虫生藻菌等)、病毒杀虫剂和线虫杀虫剂等。,2杀菌剂 杀菌剂指对农林作物的病原真菌、细菌等微生物有抑制和杀灭作用的药剂。按其成分可分为如下几类:(1)无机杀菌剂 如硫酸铜、硫磺粉等。(2)有机杀菌剂(3)抗生素(4)植物杀菌素,3杀螨剂4杀线虫剂5除草剂6杀鼠剂7植物生长调节剂8杀软体动物剂,(二)农药在土壤环境中的迁移转化行为,1农药在土壤环境中的吸附行为 土壤对农药的吸附决定于多种因素,其中构成土壤胶体复合
14、体的胶粒和有机质最为重要。,2农药在土壤环境中的降解作用 农药在土壤中的降解作用有微生物降解和非生物降解两种主要方式。(1)微生物降解(2)非生物降解 非生物降解主要有光化学降解、水解式降解、氧化还原型降解散及形成亚硝基化合物的降解等类型。,3农药在土壤中迁移转化的影响因素 就土壤而言,不同降雨量、淹灌条件、土壤初始含水量、土壤酸碱度、有机质含量和土壤粘土矿物粒组成,以及农药的不同分子结构、电荷特性及水溶性是影响迁移转化的主要因素。,(三)农药残留对土壤环境及微生物的危害,1农药对土壤微生物群落的影响2农药对土壤硝化和氨化作用的影响3农药对土壤呼吸作用的影响,优势类群中蜱螨类和弹尾类动物占动物
15、总量的79%,其中以蜱螨类中的甲螨亚目耐污能力较强,弹尾类对农药污染较敏感。,例:,三、化肥施用不当对土壤的危害,(一)我国化肥生产和施用现状目前我国化肥施用存在一些不合理的现象(徐谦,1996)。一是 一些地区盲目过量施肥。二是“三要素”比例失调。我国是世界上最大的化肥生产国和消费国,化肥年产量约占全球的四分之一。2004年,我国化肥总产量达到4577.17万吨,同比增长16.2%。其中占化肥总量逾73%的氮肥产量达到3352.96万吨(折纯),同比增长 14.6%。氮肥是高耗能化肥产品,主要包括尿素和碳酸氢铵两种。二者分别占氮肥总产量的60%和25%。由此可知,2004年我国尿素和碳酸氢铵
16、的产量 分别为2011.78万吨和838.24万吨。,(二)不当施用化肥及长期施用化肥对土壤的污染1对土壤理化性质的影响土壤pH土壤结构,2施肥过程中产生的F-、Cl-、NO3-、NO2-离子对土壤的污染磷肥中的杂质N肥的转化,3由肥料引起的土壤重金属污染及放射性污染磷肥中的Cd等重金属磷肥中的放射性元素,4施用化肥对土壤和生物的影响化肥施用不当或过量,可使土壤农业化学性质发生畸变,促进产生植物毒素的真菌发育。N肥增多引发病害。,四、放射性元素对土壤的危害,从1945年至1979年全世界已进行了1 200多次核试验,其中约半数是在大气层中进行的。放射性沉降物污染土壤的程度依各地区的降雨雪量和风
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 污染 生态学 ppt 课件 第九
![提示](https://www.31ppt.com/images/bang_tan.gif)
链接地址:https://www.31ppt.com/p-3633867.html