第五章土壤污染与保护

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1、土壤土壤固相(占容积的50)空隙矿物质(质量占固相总质量的9598)有机质和生物（质量占固相总质量的25）土壤溶液空气 土壤溶液和空气占土壤总体积的50，且二者之间经常处于彼此消长的状态。土壤矿物质是由岩石经风化而来的，一般占土壤固体部分质量的9598。矿物质直接影响土壤性质，又是植物矿质养分的主要来源，故同土壤肥力有密切关系。1.土壤矿物质的组成 （1）原生矿物质：岩石经过物理风化作用被破碎形成的碎屑，其原来的化学组成没有改变。（2）次生矿物质：原生矿物质经过化学风化后形成的新矿物，其化学组成和晶体结构均有所改变。2.土壤化学组成氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁八大元素含量约占96以上，与岩石

2、中各元素的含量相似。3.土壤机械组成指不同大小颗粒（沙砾、粉粒、黏粒）的相对含量。不同粒径的矿物质颗粒的成分和物理化学性质有很大差异，如对污染物的吸附、解吸和迁移、转化能力，有效含水量及保水、保温能力等。我国土壤质地分类参见表5.1；国际制土壤质地分类见表5.2。表表4.1 我国土粒分级标准我国土粒分级标准0.05表表4.2 国际制土壤质地分类国际制土壤质地分类质地分类各级土粒质量分数/质地名称黏粒(0.002mm)粉沙砾(0.0020.02mm)沙砾(0.022mm)类别砂土类砂土及壤质砂土01501585100壤土类砂质壤土壤土粉砂质壤土01501501504535454510055854

3、055055黏壤土类砂质黏壤土黏壤土粉砂质黏壤土1525152515250302045458555853055040黏土类砂质黏土壤质黏土粉砂质黏土黏土重黏土254525452545456565100020045457503503555751055030055035 土壤中生活的微生物土壤中生活的微生物(细菌、真菌、放线菌、细菌、真菌、放线菌、藻类等藻类等)及动物及动物(原生动物、蚯蚓、线虫类等原生动物、蚯蚓、线虫类等)对进入对进入土壤的有机污染物的降解及无机污染物土壤的有机污染物的降解及无机污染物(如重金属如重金属)的形态转化起着主导作用，是土壤净化功能的主要的形态转化起着主导作用，是土壤净

4、化功能的主要贡献者。贡献者。细菌细菌放线菌放线菌蚯蚓蚯蚓线虫线虫图图4.1 土壤微生物和动物土壤微生物和动物n土壤空气存在于未被水分占据的土壤孔隙中，土壤空气存在于未被水分占据的土壤孔隙中，来源于大气、生物化学反应和化学反应产生的来源于大气、生物化学反应和化学反应产生的气体气体(如甲烷、硫化氢、氢气、氮氧化物、二氧如甲烷、硫化氢、氢气、氮氧化物、二氧化碳等化碳等)。n积水的土壤通气不良，导致对植物的危害，茶积水的土壤通气不良，导致对植物的危害，茶树最忌积水，积水的土壤不应用于种茶树。树最忌积水，积水的土壤不应用于种茶树。表表4.3 全国土壤全国土壤(A层层)背景值背景值 单位：g/kgA层指土

5、壤表层或耕层。元素算术几何95%置信度范围值元素算术几何95%置信度范围值均值标准差均值标准差均值标准差均值标准差As 11.27.869.21.912.533.5K1.860.4631.791.3420.942.97Cd 0.0970.0790.0742.1180.0170.333Ag0.1320.0980.1051.9730.0270.409Co 12.76.4011.21.674.031.2Be1.950.7311.821.4660.853.91Cr 61.031.0753.91.6719.3150.2Mg 0.780.4330.632.0800.021.64Cu 22.611.4120

6、.01.667.355.1Ca1.541.6330.714.4090.014.8F478197.74401.501911012Ba469134.74501.30251809Hg 0.0650.0800.0402.6020.0060.272B47.832.5538.71.989.9151.3Mn 583362.84821.901301786Al6.621.6266.411.3073.379.87Ni 26.914.3623.41.747.771.0Ge1.700.301.701.191.202.40Pb 26.012.3723.61.5410.056.1Sn2.601.542.301.710.8

7、06.70Se 0.2900.2550.2152.1460.0470.933Sb1.210.6761.061.6760.382.98V82.432.6876.41.4834.8168.2Bi0.370.2110.321.6740.120.88Zn 74.232.7867.71.5428.4161.1Mo 2.02.541.202.860.109.6Li 32.515.4829.11.6211.176.4I3.764.4432.382.4850.3914.71Na 1.020.6260.683.1860.012.27Fe2.940.9842.731.6021.054.84 土壤级别综合污染指数（

8、P综）污染等级污染水平1P综0.7安全清洁20.7P综1.0警戒限尚清洁31.0P综2.0轻污染土壤污染超过背景值，作物开始污染42.03.0重污染土壤、作物受污染已相当严重土壤污染类型土壤污染类型n 水体污染型水体污染型 n 大气污染型大气污染型n 农业污染型农业污染型 n 固体废弃物污染源固体废弃物污染源n水体污染型水体污染型n 工业废水和城市生活污水未经处理或不实行清工业废水和城市生活污水未经处理或不实行清污分流，直接排放造成的。污分流，直接排放造成的。n 特点：污染物质一般特点：污染物质一般集中于土壤表层，集中于土壤表层，但随时但随时间的延长，污染物质也可间的延长，污染物质也可由上向下

9、扩散和转移由上向下扩散和转移，可达地下水深度。可达地下水深度。大气污染型大气污染型 来源于被污染的大气，主要污染物为二氧化硫、氮氧化来源于被污染的大气，主要污染物为二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等；物和颗粒物等；特点：污染物质主要集中在土壤表层，以大气污染源为特点：污染物质主要集中在土壤表层，以大气污染源为中心呈环状或带状分布。中心呈环状或带状分布。农业污染型农业污染型 污染物主要来自施入土壤的化学农药和化肥；污染物主要来自施入土壤的化学农药和化肥；特点：特点：污染程度与化肥、农药的数量、种类、施用污染程度与化肥、农药的数量、种类、施用方式等有关。一般在根层以下积累或转入地下水，成为方式等有关。一

10、般在根层以下积累或转入地下水，成为潜在的污染物。潜在的污染物。固体废物污染型固体废物污染型 污染物为工矿企业排出的尾矿废渣、污泥和城市垃污染物为工矿企业排出的尾矿废渣、污泥和城市垃圾；圾；特点：污染物在地表堆放或处置过程中通过扩散、降特点：污染物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与地下水。水淋滤等直接或间接地影响土壤与地下水。三、土地沙化、荒漠化和沙尘暴三、土地沙化、荒漠化和沙尘暴 土地沙漠化已成为世界性灾难。土地沙漠化已成为世界性灾难。全世界沙全世界沙漠和沙漠化土地已有漠和沙漠化土地已有4500多万平方公里，多万平方公里，沙沙漠化土地每年还以漠化土地每年还以5至至

11、7万平方公里的速度在万平方公里的速度在扩大，全世界扩大，全世界有有10亿人口的生产、生活直接亿人口的生产、生活直接受沙漠威胁，受沙漠威胁，2/3的国家和地区饱尝土壤沙化的国家和地区饱尝土壤沙化之苦。土壤沙化已被列为当今世界十大环境之苦。土壤沙化已被列为当今世界十大环境问题之首。问题之首。2.2.荒漠化：荒漠化：干旱、半干旱和湿润、半湿润地区，由于气干旱、半干旱和湿润、半湿润地区，由于气候变化或人类活动造成的土地退化。候变化或人类活动造成的土地退化。原因：原因：过渡放牧和不过渡放牧和不适当的旱作农业；适当的旱作农业；大量砍伐森林。大量砍伐森林。3.3.沙尘暴：沙尘暴：前苏联的黑风暴事件。十万拓荒

12、者在哈萨前苏联的黑风暴事件。十万拓荒者在哈萨克斯坦北部，俄罗斯东部，开垦了克斯坦北部，俄罗斯东部，开垦了40004000万公顷万公顷土地；到了土地；到了19631963年，干旱的春天发生了沙尘暴，年，干旱的春天发生了沙尘暴，300300万公顷的作物由于干旱全部损失掉。万公顷的作物由于干旱全部损失掉。美国美国19341934年的黑风暴事件。年的黑风暴事件。我国的实例：我国的实例：我国是世界上我国是世界上受荒漠化危害最严重受荒漠化危害最严重的国家之一。的国家之一。黄河流域黄河流域大片丰沃的森林与良田成为风沙迷漫的高大片丰沃的森林与良田成为风沙迷漫的高原荒地；著名的丝绸之路等等；原荒地；著名的丝绸之

13、路等等；到到19931993年，年，全国荒漠化土地面积已达全国荒漠化土地面积已达332.7332.7万平万平方公里，方公里，超过国土总面积的超过国土总面积的1/31/3。我国荒漠化最严重。我国荒漠化最严重的地区在西北部的新疆、甘肃、青海、内蒙、宁夏的地区在西北部的新疆、甘肃、青海、内蒙、宁夏等省和自治区，尤其是半干旱地带的农牧交错区和等省和自治区，尤其是半干旱地带的农牧交错区和草原上开垦的干旱农业区。草原上开垦的干旱农业区。我国的沙尘暴我国的沙尘暴 19931993年年5 5月月5 5日，甘肃省金昌市遭受特大沙尘暴，日，甘肃省金昌市遭受特大沙尘暴，黑风过境时，黑风过境时，能见度为零米能见度为零米，风速，风速3232米米/秒。这次秒。这次特大沙尘暴横扫我国西北特大沙尘暴横扫我国西北110110万平方公里、万平方公里、7272个县个县市、市、12001200万人口。据统计，共万人口。据统计，共夺去了夺去了8080多人多人的生的生命，命，资产损失近资产损失近1010亿元。亿元。