07农资-土壤污染治理复习资料

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1、绪论及第二章土壤污染：1.土壤污染：是指污染物通过各种途径进入土壤，其数量和速度超过了土壤的容纳和净化能力，而使土壤的性质、组成、和性状等发生改变，破坏土壤的自然生态平衡并导致土壤的自然功能失调，行政恶化的现象。2.土壤污染物主要分成四大类：一是有害重金属镉、铅、汞、砷、铜、锌和酸雨等无机类污染物;二是农药，多氯联苯类，多环芳烃类等持久性毒物及化肥，抗生素等有机污染物；三是有放射性的污染物；四是病原菌污染物。3.污染污染危害的特点:一是隐蔽性和潜伏性；二是不可逆性和长期性；三是后果的严重性。4.土壤环境污染：当土壤环境中所含的污染物的数量超过土壤自净能力或当污染物在土壤环境中的积累量超过土壤基

2、准或土壤环境标准时，即为土壤环境污染。5.土壤背景值：是指未受或者少受到人类活动影响的土壤环境本身的化学元素的组成及其含量。成土母质是决定土壤元素含量最基本的最主要的因素，土壤类型、气候、地形、植被等也是重要因素。6.土壤自净作用：是指在自然因素作用下，通过土壤自身的作用，使污染物在土壤环境中的数量、浓度或形态发生变化，活性，毒性降低的过程。按照其作用机理的不同分为：物理净化作用（指利用土壤多孔，多相合疏松的特点，通过吸附、挥发、稀释、扩散等作用，使得污染物迁移）；物理化学净化（是指污染物的阴阳离子与土壤胶体上原来吸附的阴阳离子之间的离子交换吸附作用，暂时的，不稳定）；化学净化作用（污染物在土

3、壤经历一系列化学作用，使其危害程度降低的过程）；生物净化作用（有机污染物在微生物及其酶的作用下，通过生物降解，被分解为简单的无机物而消散的过程）7.环境容量：是环境的基本属性和特征，它是指在一定的条件下环境的对污染物的最大容量。土壤污染容量是指土壤环境单元本低值的基础上所容许承纳的污染物质的最大数量或负荷量，是土壤污染的起始值和最大负荷值之间的差值。8.土壤环境污染物质：指把输入土壤环境中的足以影响土壤环境正常功能，降低作物产量和生物学产量，有害于人体健康的那些物质的统称。无机污染物：主要有重金属（汞、镉、铬、铅、砷、铜、锌、镍以及金属砷、硒等）放射性元素：(137铯、90锶等)、氟、酸、碱盐

4、等。有机污染物：人工合成的有机农药、酚类物质、氰化物、石油、稠环芳烃、洗涤剂以及高浓度耗氧有机物等。9.土壤生物污染：指一个或几个有害的生物种群从外界环境侵入土壤大量繁衍，破坏原来的动态平衡，对人类健康和土壤生态系统造成不良影响。固体废弃物包括工业废渣、污泥、城市垃圾等多种来源。放射性污染源对人畜产生反射源，能至畸，至突，致癌。10.土壤环境污染源：工业污染源：是指工矿企业排放的废水、废气、废渣。农业污染源：主要指由于农业生产本身的需要，而施入土壤的化学农药、化肥、有机肥已经残留于土壤中的农用地膜等。生物污染源：指有含有致病的各种病原体微生物和寄生虫的生活污水、医院污水、未经处理的粪便、垃圾、

5、以及病原菌污染的河水等。11.土壤污染类型：污染的河水等。水质污染型：污染源主要是工业废水、城市生活污水和未受污染的地面水体。分布特点是污染物一般集中于土壤表层，沿已被污染的河流或干渠呈树枝状分布。大气污染型：特点是以大气污染源为中心呈椭圆状或条带状分布，长轴沿主风向伸长，其污染面积和扩散距离取决于污染物的性质、排放量已经排放方式。固体废弃物污染型：指被丢弃的固体状物质和泥状物质，包括工矿废渣、污泥和城市垃圾等。特点是造成土壤环境的重金属污染，以及油类，病原菌和某些有毒有害有机物的污染。农业污染型：指由于农业生产的需要不断使用化肥、农药、城市垃圾堆肥、厩肥污泥等引起的土壤环境污染。综合污染型：

6、综合以上四点。第三章无机污染物对土壤的污染：1.土壤重金属污染：在环境污染方面所说的重金属是指：汞、镉、铬、铅和各类金属等生物毒性显著的元素。汞毒性最大、镉次之，俗称“五毒”元素。来源:金属矿山的开采、金属冶炼厂、金属加工和金属化工物制造，大量施用金属的企业和部门，汽车尾气排放的铅，肥料和农药带入的砷、铅、锡等。2.重金属污染物的特点：一是形体多变；二是重金属容易在生物体内积累；三是重金属不能被降解而消除。重金属形态：水溶态交换态或吸附交换态碳酸盐结合态铁锰结合态氧化物形态：有机结合态残留态水溶态、残留态和交换态重金属的迁移转化能力最高，其活性、毒性和对植物的有效性也最大，残留态最小，其他态介

7、于其间。3.重金属迁移转化过程：重金属在土壤中的物理、物理化学、化学和生物过程是影响其迁移转化的主要因素。物理迁移指土壤溶液的重金属离子或络合离子吸附于土壤污染物颗粒表面进行水迁移的过程。包括随土壤固体颗粒受风力作用进行机械搬运的风力迁移作用。包括：吸附和解析作用或吸附交换作用，也包括专性吸附作用。化学过程指重金属在土壤中的氧化、还原、中和、沉淀反应等。生物过程包括：动植物和微生物对土壤重金属的吸附及转化。沉淀于溶解过程吸附与解吸过程络合与解离过程氧化还原过程淋失过程挥发过程植物吸收4.影响土壤吸附的因素：土壤胶体的种类、形态、PH、重金属离子的亲和力大小等。5.F元素污染：含量地壳0.078

8、%，我国F背景值：191-1012mg/kg,平均含量：453 mg/kg，世界背景值：200mg/kg。西北部东南沿海。缺乏位于华南沿海的铁铝土区，黑龙江东部。土壤F的来源：岩石风化：是主要来源（酸性岩中性岩、沉积岩基性、超基性岩）大气沉降：是重要来源（P肥、冶金、钢铁、玻璃、砖瓦生产企业）P肥施用：影响很大（P肥和含F农药的使用，P灰肥含F3-4%）火山喷发土壤F的形态：水溶态（F-,HF2-,H3F4-,ALF63-,FEF63-）吸附态（F-易被吸附，高度发育的土壤，吸附态F占较大比重）分子态固体F化物影响土壤F有效性的因素：PH（6.5-7.5时，土壤F有效性低，在碱性土壤中F有效性

9、较高，易造成危害）土壤Al、P含量（Al、P可以促进F的溶解，造成作物Al、P与F的双重危害，作物的F含量和Al含量呈正相关）土壤含盐量（作物F含量和Al、Na含量呈正相关，与Ca2+呈负相关）土壤颗粒与有机质含量（富含颗粒和腐殖质的土壤对F的吸附作用较强）土壤F的生物效应：F是人体必需的元素，当摄入超过4mg/d，就会造成中毒。F过量会使得植物：产量降低、分蘖少、成穗率低、光合组织受损伤。6.硒元素污染：含量地壳0.05-0.09%，硒背景值：0.1-2mg/kg。土壤硒的来源：岩石矿物风化：是主要来源工业污染：是重要来源大气沉降（大气硒大多来自燃煤工业，其次是玻璃和冶炼工业）火山喷发（影响

10、很大，有点火山岩含硒量达90%）土壤硒的形态：元素态Se（含量极低，不溶，植物吸收困难，可能氧化成硒酸盐或亚硒酸盐，它们也可以还原成元素态Se）Se化物（干旱或者半干旱土壤较普遍，碱金属Se化物可溶于水，重金属的Se化物不溶于水，植物难以吸收）硒酸盐（可溶于水，可被植物吸收，干旱通气条件下土壤水溶性Se多为硒酸盐，中酸性土壤中硒酸盐较少）亚硒酸盐（是土壤Se主要形态，约占40%以上，易溶于水，是植物吸收无机Se的主要形态）有机态Se化物挥发态Se化物影响土壤硒有效性的因素：PH（酸性到中性，土壤Se有效性减低，随PH升高而Se有效性升高）土壤质地和粘土矿物，沙质土壤Se有效性高于粘土土壤（吸附

11、Se的能力：氧化铁高岭石蛭石蒙脱石）氧化还原状态（氧化条件下元素Se化物可被氧化成SeO32-,SeO42-,有效性提高。还原状态下，元素Se会被还原）机质含量（机质含量升高而Se有效性升高）离子交互作用，植物体内Se与S存在竞争作用，土壤中Se和P竞争相同吸附位点。土壤硒的生物效应：Se是人体必需的元素，当摄入过量就会造成中毒。Se低地区如我国东北到西南的低Se土壤，广泛发生克山病。Se不是植物必须元素。7.硼元素污染：地壳含量10mg/kg，我国土壤背景值9.9-151.3mg/kg，缺硼土壤主要在东部地区。土壤硼的来源：母质母岩：主要来源（岩性岩酸性岩）海相沉积物P含量较多化肥：P肥含量

12、较多污泥（B酸和过B酸广泛采用于各种洗涤剂，最终污染进入污泥）煤类农用（土壤B的又一大来源，煤含有B，一般5mg/kg）土壤硼的形态：水溶性B有机态B（与有机质结合成的B，有机质上升，有机态B也上升）吸附态B矿物态B（存在矿物晶格的B）影响土壤硼有效性的因素：PH（土壤中的B的供给与PH呈负相关）岩石母质（土壤中B的含量取决于母质）粘土矿物和土壤质地（Fe、Al氧化物吸附能力强，伊利石蒙脱石高岭石）Fe、Al氧化物土壤硼的生物效应：过量B使植物受害。8.汞元素污染：土壤Hg正常含量0.10mg/kg，我国Hg土壤背景值：0.040 mg/kg。东南东北西、西北部，有机质高Hg含量高。土壤汞的来

13、源：含Hg岩石、矿物风化火山喷发，喷泉，地热流大气Hg的输入采矿和冶炼人为活动土壤汞的形态：金属Hg（活泼可挥发）无机化合态汞有机化合态汞：有机汞，甲基汞，乙基汞等（甲基汞占总汞的0.04-2.19%，有机结合态汞：与土壤腐殖质结合的Hg，植物能吸收有机汞，但有机结合汞难吸收）影响土壤汞有效性的因素：PH（是最重要因素，PH上升，土壤对Hg吸附能力上升）土壤有机质（对Hg的吸收有促进作用）土壤质地（粘土土壤对Hg的吸收能力较强）Cl-（对Hg有很强的亲和力，可形成溶解性较高的络合物）粘土矿物（不同粘土矿物有不同的影响）土壤汞的转换：当土壤处于还原状态时，二价汞转变为零价汞，可转变成甲基汞或乙基

14、汞，可形成难溶的HgS当土壤处于氧化状态：汞以稳定形式存在，汞有效性降低。土壤汞的生物效应：植物对Hg的吸收，土壤供的生物有效性很低，在根系积累较多Hg对植物的毒害，植物Hg毒害症状：矮化，根系发育不良。9.镉元素污染：地壳含量0.15-0.20mg/kg（火成岩沉积岩）土壤镉的来源：母质母岩：自然土壤镉的主要来源采矿冶炼（最严重的土壤镉的污染源）P肥施用（与施用量正相关）大气沉降（与沉降正相关）火山喷发（导致土壤背景值高）土壤镉的形态：水溶态交换态有机结合态铁锰氧化物结合态残渣态碳酸盐态影响土壤镉在剖面的移动：土壤中的镉的迁移性，中偏低，大部分留在表土，但有一定程度下移。影响土壤镉有效性的因

15、素：PH影响土壤镉有效性的重要因子（PH上升，镉溶解度和有效性都降低）氧化还原条件（在还原条件下，可能形成镉的沉淀）土壤质地（粘粒含量越高，有效镉也越高）有机质可溶性盐土壤镉的生物效应：低浓度刺激植物生长高浓度使植物受害谷类作物毒害症状类似于却Fe植物受到镉毒害表现为枯斑，萎焉，叶子产生红棕色斑块和茎成长受阻。 10.铅元素污染：地壳含量12.5mg/kg，P灰岩、煤、页岩含量较高土壤铅的来源：大气来源：汽车尾气，冶炼厂铅尘污水灌溉（另一主要途径）土壤铅的形态：水溶态交换态有机结合态铁锰氧化物结合态残渣态碳酸盐态形式存在。影响土壤铅在剖面的移动：土壤中的铅的移动性较弱，有机质含量高的土壤铅大部

16、分留在表土，较少向下下移。影响土壤铅有效性的因素：PH、Eh（PH、Eh上升，铅水溶性降低）有机质粘土矿物（无定形氧化铁赤铁矿针铁矿无定形氧化铝蒙脱石高岭石）土壤质地（粘粒土壤铅有效性低）土壤铅的生物效应：低浓度的铅可以刺激植物生长，高浓度毒害（叶片发黄）。11.砷元素污染：地壳含量1.5-2mg/kg，世界含量10mg/kg，我国土壤背景值9.6mg/kg。东部、东南部西部土壤砷的来源：岩石风化，主要天然来源（沉积岩岩浆岩）农药使用（时农业土壤的重要来源）火山喷发采矿和冶炼含As原料应用煤的燃烧土壤砷的形态：水溶态离子吸附态难溶态影响土壤砷在剖面的移动：随着水分渗漏向下移动。影响土壤砷有效性

17、的因素：PH氧化还原状态（还原性土壤As有效性高于氧化状态土壤）氧化铁含量（氧化铁表层对As有良好的亲和力）有机质含量机械结构12.铬元素污染：世界含量70mg/kg，我国土壤背景值57.3mg/kg。土壤铬的来源：岩石风化，主要天然来源工业污染源（造纸，肥料，纺织，制革业）土壤铬的形态：酸溶态残渣态水溶态（很低）交换态（很低）影响土壤铬在剖面的移动：垂直分布不确定性。影响土壤铬有效性的因素：PH、Eh（相反关系）有机物（相反关系）阴离子竞争作用13.氰化物污染：主要来源工业企业排放的含氰废水，氰化物包括无机和有机氰化物。无机氰化物可分为简单和络合氰化物，当环境呈酸性，且完全曝气，则大部分氢氰

18、酸呈气态转入大气中。14.放射性物质污染：铯Sr在土壤中活动性很大，吸附和解吸都比较容易，它在土壤中的移动性主要是靠代换反应，Cs则集中于表层，移动性小，吸附非常牢固。15.稀土污染：土壤稀土离子的迁移是指离子在土壤和胶体体系中的动态扩散，它主要受到土壤中氧化还原电位，PH的影响，土壤中的稀土元素的形态：水溶态、交换态、碳酸盐结合态、专性吸附态、有机结合态、残渣态、重稀土的配合能力大于轻稀土因此易淋溶，则易迁移。第四章：有机污染物对土壤的污染1.有机污染物：是指造成环境污染和面对生态系统产生有害影响的有机化合物，可分为天然有机污染物和人工合成有机污染物。2.二次污染物：指进入环境的一次污染物受

19、到环境因素影响发生物理，化学，反应或被生物体作用生成毒性比原来更强的污染物，对环境产生再次污染，危害人类健康和生态环境。3.土壤有机污染物的种类：有机物的行政从毒性可划分为有毒和无毒两种。有毒:苯及衍生物、多环芳烃和有机农药。无毒：容易分解的有机物，如糖、蛋白质、脂肪等。4.持久性有机污染物（POPS）：指具有毒性、生物蓄积性、和半挥发性，在环境中持久存在，且能在大气环境中长距离迁移并沉积回地球的偏远的极地地区，对人类健康和环境造成严重危害的天然或人工合成的有机化学污染物质。5. POPS名单：分三大类，一是有机Cl农药类（艾氏剂、氯丹、DDT、狄氏剂、异狄氏剂、六氯苯、灭蚊灵、毒杀芬、七氯）

20、；二是工业化学品（六氯苯、多氯联苯）；三是非故意生产的副产品（对氯联苯并呋喃，二恶英）。6.有机污染物主要来源：工业污染源、交通运输污染源、农业污染源、生活污染源等。7.根据污染源数量和面积以及影响范围可划分：面源污染和电源污染。8.根据污染污染来源：一级污染源和二级污染源9.有机污染物进入土壤后可能经历一下几个过程：与土壤颗粒的西方-解吸挥发和随土壤颗粒进入大气渗滤至地下水或随地表径流迁移至地下水通过食物链在生物体内富集或被降解生物和非生物的降解环境行为：吸附、解吸、挥发、淋滤、降解残留、生物富集等。主要影响因素：有机污染物的特性、环境特征、土壤特性。10.农药分类：杀虫剂、杀菌剂、除草剂、

21、杀线虫剂、杀软体动物剂、杀鼠剂、植物生长调节剂。11.土壤中农药的来源：将农药直接施入土壤或以拌种、浸种和毒谷等形式施入土壤向作物喷洒农药时，农药直接落到地面上或者吸附在作物上，经风吹雨淋落入土壤大气中悬浮的农药颗粒或以气态形式存在，经雨水溶解和淋失，最后落到地面上。死亡动植物残体或者灌溉水将农药带入土壤。12.农药在土壤环境中的降解：微生物降解，非生物降解 13.农药残留的危害：农药对土壤微生物群落的影响农药对土壤硝化和氯化作用的影响对土壤呼吸作用的影响对农作物的影响（影响因素包括农药种类、农药用量、作物种类和土壤性质） 14.氨化作用：指自然界存在有机氮化合物，经过各种微生物的分解作用，释

22、放出氨过程。硝化作用：指氨化作用所产生的氨及土壤中的氨态氮，在有氧的条件下，经过亚硝酸细菌和硝化细菌的作用，氧化成硝酸。15.多环芳烃的污染（PAHS）：也称多核芳烃指两个以上苯环以稠环形式相连的化合物。来源：木材燃烧、汽车尾气、发电厂、焚化炉以及煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧及烟草和木炭烤肉等人为来源；自然来源，火山爆发，森林大火等。PAHS主要在表土富集，导致其消失的途径：挥发作用，非生物降解作用和生物降解作用（主要作用），除了萘及其取代物之外多环芳烃的挥发作用很低。16.多氯联苯的污染（PCBS）：是具有两个相连苯环结构的含氯化合物。PCBS是一类持久性有机物，具有生物难降解性和亲脂性

23、，在食物网中呈现出很高的生物富集特性。土壤的PCBS主要来源颗粒降解物，少量来源于用污泥作肥料，填埋场的渗漏及在农药配方中的多氯联苯的使用。17.石油污染：石油是一类物质的总称，是由上千种化学性质不同的物质组成的复杂混合物，主要是碳链长度不等的烃类物质，最少时只是一个C原子。石油中最常见的污染物为BTEX即苯、甲基苯、乙基苯和二甲苯。石油污染的降解：好氧降解，厌氧降解。 18.原位生物修复：在污染的原地点进行，采用一定的工程设施，但不人为移动污染物。 19.异位生物修复：移动污染物到邻近地带你或反应器内进行，采用工程措施，控制土壤或抽提地下水进行。20.植物修复：指利用植物对受污染的环境进行修

24、复的技术。第五章：肥料对土壤环境的污染1.肥料：是直接或间接供给植物所需养分，改善土壤性状，以提高植物产量和品质的物质。根据来源不同分为有机肥料和化学肥料。通常把含有较多有机质，来源于动植物有机体及畜禽粪便等废弃物的肥料称为有机化肥，大部分为农家就地取材自行积制的，它是我国有机肥的主体，也称农家肥料。化学肥料多指以矿物、空气、水为原料，经过化学和机械加工治成的肥料。2.我国化肥施用存在的问题：盲目过量施肥，肥料利用率普遍低下施肥结构不合理，养分施用不平衡地区间施肥不平衡有机物料收集利用率低下。3.肥料污染：重金属污染：主要来自磷矿已经利用磷酸指成的一些复合肥料，制造磷肥的主要原料为磷灰石，车了

25、富含P2O5外，还含有铬、镉、砷、氟等多种有毒的重金属元素，用其生产磷肥后施用，将会污染土壤。由于镉在土壤中移动性很小，不易淋湿，也不为生物所分解，易集中于施肥较多的耕作层，被作物吸收后易通过饮食进入并积累于人体，造成“痛痛病”骨质疏松。重金属尤其是毒性较大的汞、铬、铅、镉以及类金属砷由于不能被土壤微生物所降解，不仅直接影响作物的生长发育，有时还会导致农产品污染。放射性污染：化肥中放射性物质主要存在于磷肥和钾肥中，磷矿石常有铀、钍和镭等天然放射性元素，磷肥是土壤中这些天然放射性重金属的污染源。我国浙江福建一带的磷肥中放射性核素强度较高，放射性核素对人畜产生放射病，能至致畸、致突变、致癌。氟污染

26、：氟酸磷肥中污染环境的主要元素之一，长期使用磷肥会导致土壤中含氟量的增高，从而使植物中的氟含量增高，轻着抑制植物生长发育，重则产生中毒现象。有毒有机化合物的污染：普遍认为有害的有机物有以下几种：硫氰酸盐、磺胺酸、缩二脲、三氯乙醛及多环芳烃。硫氰酸盐产生于煤气和炼焦的生产过程中，三氯乙醛是植物的生长紊乱剂，他能在土壤中存在较长时间，数月后才能完全降解。4.硝酸盐污染过程：长期过量施用单一化肥使得土壤溶液中的NH4+和K+溶度过大，并和土壤胶体吸附的Ca2+,Mg2+等阳离子发生交换，使土壤胶体分散，土壤结构被破坏，导致土壤板结，化肥无法补偿有机质缺乏，大量施用化肥，用地不养地，造成土壤有机质下降

27、，土壤肥力下降，化肥影响土壤另一个突出问题是频繁施用N肥直接影响土壤中NO3-N的含量水平，造成土壤硝酸盐的污染。5.土壤酸化：是指土壤PH在原有的基础上逐渐下降的现象，是土壤中的H+逐渐增加和交换性盐逐渐减少的过程。 6.交换性盐减少的过程：长期大量施用单一品种化肥，特别是生理酸性肥料，会导致土壤酸。过磷酸钙、硫酸钙、氯化铵等都是生理酸性肥料。7.肥料对水体、大气、和生物的影响：（1）对水体的影响造成水体的富营养化：硝酸盐的地下水污染：氮肥的淋失量与土壤类型、土壤质地、氮肥品质、施肥时期都有密切的关系。（2）对大气的影响：化肥过量施用对大气的污染主要包括氮肥分解成氨气以及微生物硝化和反硝化过

28、程中生成的氮氧化物氨的挥发：NH3的挥发损失与土壤酸碱性、施用方法、肥料种类及施用量相关，氨的挥发率大小：碳铵硫铵硝酸铵氯化铵尿素。土壤质地越粘重，对氨的吸附能力越强，挥发越少氮氧化物的增加：土壤类型、土壤含水量、肥料品种绝对土壤释放N2O均有影响，水稻田中的较高的N2O排放量，旱地作物则排放量较小增加CH4的排放：施用有机肥料一方面为土壤产CH4菌提供了基质，另一方面是土壤的Eh下降，为产生CH4菌的生长条件创造了适宜的环境条件。（3）对生物的影响对人类和动物的影响：在动物体内经微生物作用可被还原成有毒的亚硝酸盐可引起缺血红蛋白症。对作物产量品质的影响：蔬菜是喜硝作物，影响蔬菜硝酸盐含量的因

29、素很多，包括蔬菜的种类、品种、氮肥的种类、施用量、施肥时间等。8.肥料污染的控制措施与防治对策：加强对肥料的监督管理，从肥料质量上遏制污染经济合理施肥，严防过量施肥NPK肥配合施用化肥与有机肥配合施用推行施肥新技术，提高肥料利用率优化肥料品种结构，研制新型无污染肥料，开发化肥新品种加强水肥管理，实施挖水灌溉培育高产高效低累积硝酸盐的蔬菜品种保护生态环境，防止水土流失第六章：固体废弃物对土壤环境的污染1.固体废弃物：指在生产建设生活和其他活动中产生，在一定时间和地点无法被利用而被丢弃的污染环境的固体、半固体废弃物质，根据物质的形态可分为：固态、液态、气态废物三种。2.固体废弃物特征：成分的多样性

30、和复杂性环境与资源的双重性有用和无用的大集合生产性废弃物逐渐减少，消费性废弃物之间增加彼此依赖，相互循环3.来源与分类：矿业废物、工业废物、城市垃圾、农业废物、放射性废物4.固废物污染环境特点：固废是各种污染源的终态在自然条件影响下，固废中的一些有害成分会转入大气、水体和土壤，参与生态系统的物质循环，具有潜在的，长期的危害性。5.固废物对环境影响：侵占土地污染土壤污染大气污染水体（分直接和间接污染）影响环境卫生其他危害（因其具有毒性，易燃性，反应性，疾病传染性等特点，若处理不当，将对人体健康造成危害）6.固体废弃物的污染控制：从污染源头开始，改进和更新生产技术，尽量减少或不排放废物强化对危险废

31、物污染的控制对一般性固体废物应控制其生产量，发展物质循环利用工艺健全环境保护法规、法律、加强宣传力度，增强执法强度，提高全民的环境保护意识。7.污泥对土壤环境的污染：污泥是废水处理过程中产生的沉淀物质以及从污水表面撇出浮沫的残渣，是污水中的固体部分，在成分上是一种届于有机物与无机物之间的半固体废物。8.污泥的基本性质：含水量大，养分含量高污泥的CN比较为适宜，对消化有利污泥具有燃烧价值污泥重金属积累严重污泥生物污染性强。9.污泥处理目的：减少水分，降低容积，便于后续处理、利用和运输使污泥卫生化、稳定化、减少对环境的污染和病菌的传播通过处理可改善污泥的成分和某些性质，以利于污泥资源化利用10.污

32、泥处理方法：土地利用填埋焚烧投海（已禁止）11.污泥的利用：土地利用，污泥中含大量的有机质和NPK养分及微量元素，是良好的土壤改良剂，能提供职位生长所需的营养元素，出沉淀物你含大量有机N,适合做底肥，消化污泥和生活污泥中的氨态氮、硝态氮较多，适于做追肥回收能源，污泥的重要物质成分是有机质，其中有一部分能被微生物分解，另一部分燃烧具有热值，可通过焚烧、制沼气以及制成燃料等方法，回收污泥中的能量。材料利用。污泥的材料利用主要是制造建筑材料，无需依赖土地作用起最终消纳的载体。12.污泥利用对土壤性质的改善：（1）对土壤物理性质的改善增加持水能力改善供氧条件减少风蚀减少容量抗压（2）对土壤化学性质的影

33、响：施用污泥最显著的效果可能是土壤有机质和大量营养元素储藏的提高，污泥中的有机物可增加土壤的阳离子交换容量，使交换性CaMgK增多，从而提高土壤的保肥能力，减少营养物质的渗漏。（3）对土壤生物活性的影响：由于污泥中富集了污水中大量的各类微生物群体，随着污泥的土地施用，这些微生物进入土壤和土壤微生物互相补充，互相作用，提高了土壤微生物的活性，有利于土壤养分的转化。13.污泥土地利用的风险：重金属（1使土壤重金属含量增加，加重土壤重金属污染2使重金属的形态在土壤中更稳定3使重金属向地下水和植物迁移）N、P：污泥中含有大量NP营养元素如不能被植物及时吸收，会污染水体和地下水盐分：盐分过高会破坏养分间

34、的平衡，抑制植物对养分的吸收，对植物根系的伤害。病原菌：未经处理的污泥中含有较多的病微生物和寄生虫卵，会加速植物的病害传播。有机物污染物：某些工业废水中可能含有聚氯二酚，多环芳烃等有毒有机质，可能产生危害。14.污泥施用对作物生长、产量和品质的影响：施用少量的污泥能显著促进作物生长，明显提高产量，改善农产品品质，随着施用量的增加，农产品中的重金属含量也明显增加，植物可食部分积累的CuZn的含量也与污泥施用量呈正比。15.污泥土地施用的控制措施：灭菌消毒，提高污泥施用的安全性因土制宜，控制污泥用量发展污泥安全施用技术16.畜禽粪便对土壤环境的污染：未处理的畜禽粪便及畜禽养殖场污水过量施入农田，可

35、导致土壤空隙堵塞，使土壤透气，透水性下降及极结，并可使作物徒长、倒伏、晚熟或不熟、造成减产，甚至大面积腐烂。17.畜禽粪便的资源化利用：用作肥料用作饲料用作燃料养蚯蚓和蛆第十章：污染土壤的修复技术1.污染土壤修复的目的：降低土壤中的污染物的浓度、固定土壤污染物将土壤污染物转化为毒性较低或者无毒的物质，阻断土壤污染物在生态系统中的转移途径，从而减小土壤污染物对环境，人体或其他生物的危害。2.污染土壤修复技术分类：按照土壤修复位置分: 原位修复技术：指对未挖掘的土壤进行治理的过程，对土壤没什么扰动异位修复技术:指对挖掘后的土壤进行处理的过程。异位修复技术可分: 原地处理：发生在原地的挖掘出的土壤进

36、行处理的过程将挖掘出的土壤运至另一地点进行处理的过程。不同修复技术优缺点：原地处理优点：对土壤结构和肥力的破坏小，需要进一步处理和弃置的残余物少。缺点：对处理过程产生的废气和废水的控制比较困难。异位处理优点：对处理过程的条件控制比较好，与污染物的接触较好，容易控制处理过程产生的废气和废物的排放。缺点：在处理之前要挖土和运输，会影响处理过的土壤的再使用，费用一般较高。按照处理原理分类:生物修复技术化学修复技术物理修复技术固定化修复技术热处理修复技术。3.土壤蒸汽提取技术（SVE）：是一种通过布置在不饱和土壤层中的提取井，利用真空向土壤导入空气，空气流经土壤时，挥发性和半挥发性的有机物随空气进入真

37、空井而排出土壤，土壤中的污染物浓度因而降低的技术。属于原位处理技术，也可用于异位处理。适用范围：挥发性有机物和一些半挥发性有机物污染土壤的修复，也可以促进原位生物修复的过程。优缺点：优:可操作性强，设备简单，容易安装，对处理地点的破坏小，处理时间较短，可以其他技术结合使用，可以处理固定建筑物下的污染土壤。缺:很难达到90%的以上的去除率；在低渗透土壤和有层理的土壤上有效性不确定；只能处理不饱和带土壤，要处理饱和带土壤和地下水还需要其他技术。取决因素：土壤渗透性和有机污染物的挥发性。细质地土壤渗透性低，而粗质土壤渗透性高裂隙多的土壤渗透性较高有水平层理的土壤会使蒸汽侧向流动，从而降低了蒸汽提取效

38、率土壤蒸汽提取技术一般不适合于地下水位高于0.9M的土壤高的土壤含水量会降低土壤的渗透性，从而影响蒸汽提取技术的效果不适合有机质含量高的土壤与其他技术结合使用：与空气注入技术的结合与生物通气技术的结合与气动压裂技术的结合。4.固化/稳定化技术：通过物理或化学的作用以固定土壤污染物的一组技术。固化技术指向土壤添加黏结剂而引起石块状固体形成的过程。包囊技术：将低渗透性的物质包被在污染土壤外面，以减少污染物暴露于淋溶作用的表面，限制了污染物迁移到技术。稳定化技术：通过化学物质与污染物之间的化学反应使污染物转化为不溶态度过程。黏结剂主要是：水泥，石灰，热塑塑料，沥青和多聚物，专利黏结剂。固化/稳定化技

39、术分类：水泥和混合水泥固化/稳定化技术；石灰固化/稳定化技术；玻璃化固化/稳定化技术。适用范围：可用于处理大量的无机污染物，部分有机污染物。优缺点：优：可同时处理被多种污染物污染的土壤，设备简单，费用较低。缺：它不破坏减少土壤中的污染物，而仅是限制污染物对环境的有效性，随时间的推移，被固定的污染可能重新释放出来，对环境造成危害。5.玻璃化技术：指使用高温熔融污染土壤使其形成玻璃体或固结成团的技术。玻璃化技术特点：土壤熔融后，污染物被团结于稳定的玻璃体中玻璃化作用对砷、铅、硒、氯化物的固定效率比其他无机污染物低玻璃化处理技术费用较高玻璃化处理技术使得土壤彻底丧失生产力，一般用于污染特别严重的土壤

40、。原位玻璃化：指将电流经电极直接通入无人土壤，使土壤产生1600-2000的高温而熔融。影响因素：易燃易爆物质可燃有机物的含量地下水位含水量异位玻璃化：将污染土壤挖出，采用传统的玻璃制造技术以热解和氧化或融化污染物以形成不能被淋溶的熔融态物质。其他技术还有:高温液体墙反应器，等离子弧玻璃化技术，气旋炉技术。6.热处理技术：利用高温所产生的一些物理或化学作用，如挥发、燃烧、热解将土壤中的有毒物质去除或破坏的过程，常用于处理有机污染的土壤，也适合于部分重金属污染的土壤，低温热解吸技术：150-315，高温热解吸技术：315-540。影响因素：土壤塑性：塑性强难处理，要添加松散土壤颗粒组成土壤含水量

41、，与处理能力呈反比有机质含量，污染物的解吸困难PH高会腐蚀处理系统土壤团聚性。热解吸技术两个过程：污染物通过发挥作用从土壤转移到蒸气中以浓缩污染物或高温破坏污染物的方式处理第一阶段产生的废气中的污染物。典型热解包括：预处理、解吸、固相后处理、气体后处理等过程预处理包括：过筛、脱水、中性化（降低待处理土壤的酸性、减少酸性废气的产生）、混合优缺点：优：设备简单，处理速度比大多数其他速度快，成本较低，易于其他技术结合使用。适用范围：挥发和半挥发有机污染物、卤化或非卤化有机污染物、多环芳烃、重金属、氰化物、炸药等。影响因素：土壤地质、颗粒组成、土壤含水量、有机质含量、PH值、土壤团聚性。（2）焚烧：在

42、高温条件下，通过热氧化作用以破坏污染物的异位热处理技术称为焚烧技术。7.电动力学修复技术:向土壤施加直流电场，在电解、电迁移、扩散、电渗透、电泳等作用的共同作用下，使土壤溶液中的离子向电极附近富集从而被除去的技术。（1）电迁移：指离子和离子络合物在外加直流电场的作用下向相反的电极移动。影响迁移速度的因素：土壤孔隙水流密度、颗粒大小、离子移动性、污染物浓度和总离子浓度。（2）电渗透：当施加一个直流电场于充满液体的多孔介质时，液体就产生相对于静止的带电固体表面的移动。影响电渗透移动的因素：土壤水中离子和带电颗粒的移动性和水化作用、离子浓度、介电常数和温度。（3）电泳：指带电粒子或胶体在电场的作用下

43、的移动，结合在可移动粒子上的污染物也随之而移动。（4）电解：在电极上发生水的水解作用。适用范围：重金属、放射性核素、有毒阴离子、氰化物、石油烃等，最适合的是金属污染。优缺点：优：适用于任何地点，因为土壤处理仅发生在两个电极之间；可以在不挖掘的条件下处理土壤；最适合于黏质土，因为黏质土带用负的表面电荷，水力传导率低；对饱和和不饱和的土壤都潜在有效；可以处理有机和无机污染物；可以从非均质的介质中去除污染物；费用效益之比较好。缺：污染物的溶解度高度依赖于土壤PH；要添加增强溶液；当高电压使用到土壤时，由于温度的升高，过程的效率降低；如果土壤含碳酸盐、岩石、石砾时，去除效率会显著降低。8客土修复法 客

44、土法：稀释、覆土、换土换土是客土法中最好的方法也是各种修复措施中最彻底的方法之一，条件是具备清洁的土壤，污染土壤有处置场所。换土法实际上是污染的转移。稀释和覆土稀释：将污染物含量低的清洁土壤混合于污染土壤以降低土壤污染物的含量（稀释作用可降低污染物的浓度，因而可能降低作物对土壤污染物的吸收，减少土壤污染物通过农作物进入食物的风险）覆土：是容土的一种方式，在污染土壤上覆盖一层清洁土壤，以避免土层总的污染物进入食物链优点：1.是技术性比较简单，2.操作简单缺点：1.不能去除土壤污染物，没有彻底排除土壤污染物的潜在危害2.只能抑制土壤污染物对食物链的影响，并不能减少土壤对地下水等其他环境部分的影响二

45、.化学修复技术1.土壤淋洗技术：指在淋洗剂的作用下，将土壤污染物颗粒去除的一种修复技术原位淋洗技术：指在田间直接将淋洗剂加入污染土壤，进过必要的混合，使土壤污染物溶解进入淋洗溶液，而后使淋洗溶液往下渗透成水平排出，最后将含有污染物的淋洗溶液收集，再处理过程。影响原位淋洗技术有效性的重要因素：土壤质地、阳离子交换量原位淋洗技术操作系统主要由：1.淋洗剂加入设备2.下层淋出液收集系统3.淋出液收集系统土壤淋洗液的加入方式：慢灌，喷洒，沟渠，井渗透等缺点：在收集土壤污染物的同时，也去除了部分土壤养分离子，还可能破坏土壤的结构，影响土壤微生物的活性，从而影响土壤整体的质量。如果操作不当还可能对地下水造

46、成二次污染。异位淋洗技术：是指将污染土壤挖掘出来，用水或其它化学溶液进行清洗，使污染物从土壤中分解出来的一种化学处理技术。（适用于重金属，放射性核素，有机污染物等）典型的土壤清洗系统步骤：1.用水将土壤分散并制成浆状2.用高压水龙头冲洗土壤3.用过筛有沉降的方法将不同粒径的颗粒分离4.利用密度，表面化学或磁敏性等方面的差异进一步将污染物在浓缩在更小的体积内5.利用过滤的方法是土壤颗粒脱水。清洗土壤所用的土壤处理厂有两类：移动式土壤处理厂，固定式土壤处理厂移动式soil处理厂的优点：设备小，可以随地移动 缺点：移动性大，较难控制处理过程中产生的二次污染。2.原位化学氧化技术：适用于被油类、有机溶

47、剂、多环芳烃农药以及非水溶性氧化物所溶的土壤是通过混入土壤的氧化剂与污染物发生氧化反应使溶物降解为低浓度、低移动性产物的技术。化学脱氢技术（气象还原技术）是一异位化学修复技术（适用于挥发、半挥发有机污物，多氯联苯、二噁英等）。过程阶段：（1）土壤准备，包括挖土和过筛（2）在化学反应器中将土壤和试剂混合，使试剂与混合物充分混合。（3）混合以后分离土壤和试剂，未使用的试剂要在循环使用（4）过程中产生的气化水被收集在冷类反应器中，在净化，在循环。（5）处理之后，加酸以中和土壤中的化学试剂（6）处理后的土壤被脱水，可以重新利用或填埋（7）要使用碳过滤器以收集挥发性有机污染物4、溶剂提取技术是一种异位修

48、复技术。污物被移进入有机溶剂或超临界液体，而后溶剂被分离以进一步处理或弃置（适用于挥发和半挥发有机污物，卤化或非卤化有机污物、多环芳烃、多氯联苯、除草剂、农药、炸药等，不适合与非金属重金属等）5、农业改良措施：采用一般农业生产科操作的技术措施，以达到降低土壤重金属有效性，抑制土壤重金属而农作物迁移物的技术。包括：施用改良物料 、调节土壤重金属而农作物迁移技术。（1）中性化技术，指利用本性化材料提高酸性土壤PH降低重金属的移动性和有效性 优点：费用低，取材方便，见效快，可接受性，和可操作性都比较好 缺点“不能以污染土壤中去除污物，而却其效果可能有一定时间性。有机改良材料：包括各种有机物料入植物秸

49、秆，各种有机肥，泥炭，活性炭 直接作用：通过与重金属的配合作用而改变土壤的形态，从而改变生物有效性。无机改良物料氧化还原技术三、植物修复植物修复技术：指利用植物及其根际微生物对土壤污染物的吸收、挥发、转化、降解、固定作用而去除土壤中污染物的修复技术。广义：包括污染环境土壤的植物修复，污水植物净化和植物对空气的净化。优点：1用植物提取、植物降解、根际降解、植物挥发等作用，可以将污染物从土壤中去除，永久解决土壤污染问题。2植物修复不仅对修复场地的破坏小，对环境的扰动小，而且还具有绿化环境的作用。3植物修复一般会提高土壤的肥力，而一般的物理和化学修复或多或少会损害土壤肥力，有的甚至使土壤永久丧失肥力

50、。4植物修复成本低，超富集植物植物所累积的重金属还可以回收，可能带来一定的经济效益。5操作简单，便于推广应用。（一）植物提取作用：指通过植物根系和吸收污染物并将污染物富集于植物体内，而后将植物体收获，集中处置的过程。（适合于金属、放射性核素，非金属）超富集植物：作为植物提取修复用的植物对土壤的种或几种金属具有特别强的吸收能力。（生长缓慢、生物量低、根系浅）限制因素：1目前发现的超富集植物所能累积的元素大多较单一，而土壤污染通常是多元素的复合污染2超富集植物生长缓慢、生物量低，生长周期长，因此从土壤中提取的污染物总量低3目前发现的超富集植物几乎都是野生植物，人们对其农艺性状、病虫害防治、育种潜力

51、以及生理学等方面的了解有限，难以优化栽培和培育4超富集植物的根系比较浅，只能吸收浅层土壤中的污染物，对较深层土壤中的污染物则无能为力。（二）根际降解作用：就是指土壤中的有机污染物通过根际微生物的活动而被降解的过程，是一个植物辅助并促进的降解过程，是一种就地的生物降解作用。优点：1污染物在原地被分解2与其他植物修复技术相比，植物降解过程中污染物进入大气的可能性小，而次污染也小4有可能将污染物完全分解、彻底矿化4建立和维护费用比其他措施低。缺点：分布广泛的的根系的发育需要较长时间2土壤物理的或水分的障碍可能限制根系的深度3在污染物降解的初期，根际的降解速度高与非根际土壤，但根际和非根际土壤中的最后

52、降解速度或程度可能是相似的4植物可能吸收许多尚未被研究的污染物5为避免微生物与植物争夺养分，植物需要额外的施肥6根际分泌物可能会刺激那些不降解污染物的微生物的活性，从而影响降解微生物的活性7植物来源的有机质，而不是污染物，也可以作为微生物的碳源，这样可能会降低污染物的生物降解量。降解过程：1、好氧代谢2、厌氧代谢3、腐殖质化作用（三）植物降解作用（植物转化作用）（主要适于有机污染物）指被吸收的污染物通过植物体内代谢过程而降解的过程；或污染物在植物产生的化合物的作用下在植物体外降解的过程。（主要机理是植物吸收和代谢）优点：植物降解有可能出现在生物降解无法进行的土壤条件中缺点：1、可能形成有毒的中

53、间产物或降解产物2、很难测定植物体内产生的代谢产物，因此污染的植物降解也难以被确认（四）植物稳定化作用（重金属）指通过根系的吸收和腹肌，根系表面的吸附或植物根圈的沉淀作用而女生的稳定化作用；或利用植物或植物根系保护污染物，使其不因风侵蚀、淋溶以及土壤的分散而迁移的稳定化作用（可通过吸附、沉淀，络合或金属价态的变化来实现）优点：不需要移动土壤，费用低，对土壤的破坏小，植物恢复还可以促进生态系统的重建，不要求对有害物质或生物体进行处置。缺点：1、污染物依然留在远处，可能要长期保护植被和土壤以防止污染物的再释放和淋洗2、植被维护可能需要大量地施肥或土壤改良3、根际分泌物、污染物和土壤改良物质必须得到

54、监测，以避免因提高土壤重金属溶解度和淋溶性而增加污染风险4、要避免植物对金属的吸收并将金属转移到地上部5、植物稳定化作用不太适合作为最终修复措施，而适合作为一个临时的措施（五）植物挥发作用植物挥发作用指污染物被植物吸收后，在植物体内代谢和运转，然后以污染物或改变了的污染物形态向大气释放的过程。优点：1、污染可以被转化成为毒性较低的形态2、向大气释放的污染物或代谢物可能会得到更有效的降解过程而进一步降解（光降解）缺点：1、污染物或有害代谢物可能积累在植物体内，随后可能被转移到其他器官中污染物或有害代谢物可能被释放到大气中四、 生物修复生物修复技术优点：可使有机污染物分解为二氧化碳和谁，永久清除污

55、染物，二次污染风险小处理形式多样，可以就地处理原位生物修复对土壤性质的破坏小，甚至不破坏或可以提高土壤肥力降解过程迅速，费用较低。缺点：只能对可以发生生物降解的污染物进行修复，但有些污染物根本不会发生生物降解，因此生物修复技术有其局限性。有些污染物的生物降解产物的毒性和移动性比母体化合物更强，因此可能导致新的环境风险。其他污染物可能对生物降解产生抑制作用。修复过程的技术含量较高，修复之前的可处理性研究和方案的可行性评价的费用较高。修复过程的监测要求较高，除了化学监测还要进行微生物监测。1泥浆相生物反应器 优点:促进有机污染物的溶解,增加微生物与污染物的接触,加快生物降解速变.缺点: 能耗较大,

56、过程较复杂,因而成本较高;处理过程彻底破坏土壤结构,对土壤肥力有显著影响.2生物堆制法(静态堆制法)通过使土堆内的条件最优化而促进污染物的生物降解 优点：对土壤的结构肥力有利，可以限制污染物的扩散，减少污染范围。 缺点：费用高，处理过程中的挥发性气体可能对环境有不利影响。3土地耕作法(土地施用)适用于挥发与半挥发,卤化与非卤化有机污染物.可分为:原位土地耕作法:指能过耕翻污染土壤,补充氧和营养物质以提高土壤微生物的活性,促进污染物的生物降解异位土地耕作法:指将污染土壤挖掘搬运到另一个地点,将污染土壤均匀撤到土地表面,通过耕作方式使污染土壤与表层土壤混合,从而促进污染物生物降解的方法.影响土地耕

57、作有效性的三类因素:土壤特征;有机物组分的特征;气候条件.优点:设计和设施相对简单,处理时间较短,费用不高,对生物降解速度小的有机组分有效.缺点:很难达到95%以上的降解率,很难降解到0.1ml/L以下,当污染物浓度过高时效果不佳,当重金属浓度超过2500mg/L时会抑制微生物生长,挥发性组分会直接挥发出来而不是降解,需较大的土地面积进行处理,处理过程产生的尘埃和蒸气气可能会引发大气污染.4翻动条垛法5生物通气法(最适用于石油污物)6生物注气法(空气注气法):是指通过空气注气井将空气压入饱和层中,使挥发性污染物随气流进入不饱和层进行生物降解,也促进了饱和层的生物降解.适用于被挥发性有机污染物和

58、燃油污染的土壤的处理.7污染土壤修复技术选择的原则:耕地资源保护原则可行性原则因地制宜原则8污染物的生物修复:是指利用天然气存在的或特别培养的微生物在可调控的环境条件下将土壤中有毒污染转化为无毒物质的处理技术9生物降解:指化合物在生物的作用下分解成为更小的化学单元的过程10生物修复技术的分类:自然生物修复:指完全在自然条件下进行的生物修复过程,在修复过程中不进行任何工程辅助措施,也不对生态系统进行调控,靠土著微生物发挥作用.人工生物修复:通过补充营养值,电子废料,改善其他限制因子或微生物菌体等方式,促进生物修复的过程.1原位生物修复:不人为挖掘,移动污染土壤,直接在原污染位向污染部位提供氧气,营养物或接种,以达到降解污染物的目的.包括:生物通气法,生物注气法,土地耕作法.2异位生物修复:人为挖掘污染土壤,并将污染土壤转移到其他地点或反应器内进行修复.优点:更容易控制,技术难度较底.缺点:成本较高.包括:生物反应器型,处理床技术:异位土地耕作,生物土堆处理,翻动条垛法.