土壤污染及其防治课件

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1、,http:/ http:/ 土壤污染及其防治,7,浏阳镉污染事件,自2007年湘和化工厂的硫酸锌生产线投产以来，厂区总共建了4个大的废水处理池，开工几个月后，4个池均装得满满当当。此后一年多时间内，这4个露天摆放的废水池一直是满的。“下雨了就漫溢，有多的生产废水排进来了，就让它溢出去”。村民对这些废水自己采样化验，“砷超标1000多倍，镉、铅含量也严重超标”。另外，厂区内长期露天堆置的铅泥巴，有1-2亩地大，一下雨，50-60米外的徐新村民屋前屋后便有了红色污流。,8,第一节 土壤污染与污染源,一、土壤污染 1、土壤污染与污染判定,土壤污染是指人类活动所产生的物质（污染物），通过多种途径进入

2、土壤，其数量和速度超过了土壤的容纳的能力和土壤净化速度而引起土地正常功能遭到破坏或土壤肥力降低的现象。,9,判定土壤污染的两个指标：,土壤背景值（或本底值）通常以一个国家或地区的土壤中某元素的平均值作为背景值。 生物指标植物、微生物及人体受到危害程度等均可作为度量污染的生物指标,10,2、土壤污染的类型,水质污染型 大气污染型 固体废物污染型 农业污染型 综合污染型,11,水质污染型,污染源主要是工业废水、城市生活污水和受污染的地面水体。我国污水灌溉农田面积330余万hm2,占全国总灌溉农田面积的7.3，主要分布在我国北方水资源严重短缺的海、辽、黄、淮四大流域，约占全国污水灌溉面积的85，大部

3、分集中分布在相应大中城市的近郊区或工矿区。,12,污水灌溉,13,土壤污染特点,污染物集中于土壤表层，随后从土表进入土体中 污染土壤沿被污染的河流或干渠呈树枝状或呈片状分布。,14,大气污染型,污染物质来源于被污染的大气。 污染的特点：（1）以大气污染源为中心呈环状或带状分布，且长轴沿主风向延长。（2）污染面积、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。,15,土壤污染特点,污染物主要集中在土壤表层，主要污染物是大气中的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等，通过沉降和降水而降落到地面。,16,固体废物污染型,固体废弃物通过大气扩散或降水淋滤使周围地区的土壤受到污染。

4、污染特点： 属于点源性质，主要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。,17,农业污染型,由于农业生产的需要而不断使用化肥、农药、城市垃圾堆肥、污泥等引起的土壤环境污染。 污染特点：污染物质主要集中在土壤表层或耕层，分布比较广泛，属于面源污染。,18,2、土壤污染的特点,隐蔽性（潜伏性）和滞后性 土壤污染的易累积性 不可逆性和长期性 土壤污染难治理性,19,3、土壤污染源及污染物,（1）土壤污染源 工业（城市）废水和固体废物农药和化肥 牲畜排泄物和生物残体 大气沉降物,20,（2）土壤污染物,污染物的种类 重金属 有机污染物 放射性元素 病原微生物,21,重金属,

5、金属采矿 金属冶炼 金属工业 金属的腐蚀 废物的处置 农业污染（添加剂，磷肥中可能含有的镉、铀，农药） 森林和木材工业 化石燃料燃烧,22,采矿,23,土法冶炼,废渣,24,有机污染物,石油烃污染物 有毒痕量有机污染物（持久性有机污染物（POPs）多环芳烃（PAHs）、多杂环烃（PHHs）、多氯联苯（PCBs）、多氯二本二恶英（PCDDs）、多氯二苯呋喃（PCDFs）以及农药残体及其代谢产物。 其他工业化学品,25,土壤污染物的主要发生途径,大气污染型 水污染型 固体废弃物污染型 农业污染型,26,二、土壤的自净能力,1、土壤自净概念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

6、物化学过程，使其浓度降低、毒性减轻或者消失的性能。 2、土壤自净的类型：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。,27,3、土壤自净功能的构成要素,绿色植物根系的吸收、转换、降解和生物合成作用 土壤中细菌、真菌和放线菌等生物区系的降解、转化和生物固定化作用 土壤的有机、无机胶体及其复合体的吸收、配合和沉淀作用 土壤的离子交换作用 土壤和植物的机械阻流作用 土壤气体的扩散作用,28,三、土壤污染的危害,土壤污染导致严重的直接经济损失 土壤污染导致食物品质不断下降 土壤污染危害人体健康 土壤污染导致其他环境问题,29,第二节 重金属在土壤中迁移

7、转化的一般规律,一、土壤中重金属元素的来源灌水、固体废弃物（污泥、垃圾）、农药和肥料以及大气沉降物等,30,二、土壤中重金属迁移转化,1、物理迁移2、物理化学迁移和化学迁移（1）重金属与无机胶体的结合非专性吸附和专性吸附（2）重金属与有机胶体的结合（3）溶解和沉淀作用,31,3、生物迁移转化,植物的吸收与积累 土壤微生物的吸收以及土壤动物啃食重金属含量较高的表土,32,影响植物吸收重金属的主要因素,重金属在土壤环境中的总量和赋存形态 土壤环境状况 不同作物种类 伴随离子的影响,33,三、重金属在土壤植物体系中的积累、迁移和生物效应,1、土壤微生物的固定和活化 胞外配合作用 胞外沉淀作用 金属的

8、微生物转化 2、根际的富集和降毒 根际氧化还原屏障形成 根际pH值屏障形成 根际分泌物的配合作用,34,3、土壤环境中重金属污染的生物效应,对种子萌发的影响 对生理生化过程的影响 对作物产量的影响,35,地质环境与疾病 碘缺乏病 地方性氟病 地方性砷中毒 克山病,土壤污染和疾病 镉污染与痛痛病,36,地质环境和疾病(geological environment and diseases),人体元素,宏量元素 macroelement,微量元素 trace element,必需微量元素,非必需 微量元素,C, H, O, N, P, S, Cl, Na, Ka, Ca, Mg,Fe, I, Cu

9、, Zn, Mn, Co, F, Cr, Sn, Mo, Ni, Se, Si, V,38,39,40,40,(生物)地球化学性疾病(geochemical disease),定义：指由于地壳中元素的分布不均衡，使某些地区个别微量元素过多或缺乏，超出机体的适应范围，导致动植物和人群发生特有的地区性疾病，因而又称为地方病。,41,41,(生物)地球化学性疾病,分布特点： 明显的地区性 与微量元素有密切的关系 总摄入量 环境适宜浓度,影响生物地球化学性疾病发生的因素, 地球化学丰度, 环境污染, 营养、食物因素等,42,42,判断地方病的原则,具有明显地区性，且与地质中某种元素关系密切；在不同时间

10、、地点、人群中均有同样的相关性 与地质中某种元素有明显的剂量-反应关系 上述相关性，可用现代医学理论加以解释 注意与自然疫源性地方病相区别,43,我国地方病的特点,种类多；分布广；危害人口多；呈灶状分布 重点防治的地方病：地方性甲状腺肿和克汀病、地方性氟病、克山病、大骨节病等,44,（一）碘缺乏病 Iodine deficiency disease,45,碘缺乏病是世界上分布最广泛、侵犯人群最多的一种地方病 妇女在怀孕期间缺碘，会导致流产、早产、死产、胎儿先天畸形； 儿童正在生长过程中一旦缺碘，则严重影响智力发育，即使轻微的缺碘，也会成为学习上的低能儿。 碘缺乏病是目前已知的导致人类智力损害的

11、最主要原因，同时碘缺乏病直接引发地方性甲状腺肿、克汀病（聋、哑、呆、小）,概述,46,地方性甲状腺肿 (Endemic Goiter),地方性甲状腺肿：地甲病 主要由于摄碘量不足而引起的一种地方病. 个别地区也可因摄入过量碘所致。 主要表现是甲状腺增生和肥大。,47,history,我国在公元前七世纪就有文字记载，称为瘿(Ying) 病，晋代的葛洪首次提出用海藻、昆布治疗地方性甲状腺肿（碘缺乏病中的一种疾病）。直至二十世纪人们才普遍认识到可以用碘来预防碘缺乏病并获得成功 。,48,克汀病 (Endemic Cretinism),地方性克汀病： 胚胎发育期及出生后早期严重缺碘所致， 主要表现为：

12、矮小、痴呆、聋 哑、神经系统症状等 (聋、哑、傻、瘫、矮)。 见于古老的严重病区。,亚克汀病：,智力轻度落后，神经系统轻微受损，生长,发育迟滞，人数远多于克汀病患者,49,正常儿童，亚临床克汀病儿童与地方性克汀病儿童,地方性甲状腺肿，正常人和地方性克汀病病人,52,地甲病的流行病学特征,地区分布： 内陆沿海；山区平原；乡村城市,人群分布： 年龄 (各年龄组均可发病，青春期高发) 性别 (除重病区外，女性多于男性),流行因素： 地理和气候条件、膳食因素、其它致甲状腺肿的因素,53,世界情况,世界性问题，全世界有118个国家和地区存在碘缺乏问题，15.72亿人口生活在缺碘地区，其中有6.55亿患有

13、地方性甲状腺肿大，1120万人患有地方性克汀病，4300万人存在不同程度的缺碘引起的智力低下问题，因碘缺乏导致3万名尚未出生的胎儿死亡，约12万名新生儿出生之时就己存在明显的身体和神经缺陷。,54,中国流行情况,我国31个省、自治区和直辖市，约有7.27亿人口受到碘缺乏的威胁，几乎占世界全部缺碘地区人口的一半(46%) 广大农村是防治碘缺乏病的重点地区，大、中、小城市也未逃脱碘缺乏的困扰。,55,严重性-“傻子村”,在严重碘缺乏地区，整个村庄选不出一位合格的会计和拖拉机手，甚至无兵可征，全村被称为“傻子村” “一代肿（甲肿）、二代傻（克汀病）、三代断根芽（人口逐渐减少）”来形容“傻子村” 智力

14、缺陷儿童生活不能自理，成为父母和社会的沉重负担。,56,发病原因,缺碘： 缺碘 甲状腺素合成减少 血液T3、 T4 甲状腺代偿性增生 垂体促甲状腺素分泌,高碘：占据过氧化酶活性基，妨碍酪氨酸氧化,57,其它致甲肿物质： 食物中：硫氰酸盐、硫葡萄糖苷 饮水中：含钙、氟、硫化物过高 药 物：磺胺类、对氨基水杨酸、碳酸锂等,发病原因,58,补碘： 碘盐：1:20,000 1:50,000 KI 或 KIO3 碘油：碘化核桃油或豆油(500mgI-/ml) 严重缺碘地区或孕妇一次肌注12ml 口服碘化钾：,非缺碘性甲状腺肿流行区：针对原因,预防措施,59,为了避免碘的丢失，炒菜、煮汤时应在出锅时再加碘

15、盐，碘盐储存容器放于避光处，并加盖,60,补碘的重点人群一儿童、新婚妇女，孕妇和哺乳期妇女,（二）地方性氟病 (Endemic Fluorosis),62,地方性氟病 (Endemic Fluorosis),在特定地区的外环境，包括水土和食物中氟元素含量过多，导致生活在该环境中的人群长期摄入过量氟而引起的一种以氟斑牙(斑釉齿)、氟骨症为主要临床表现的慢性全身性疾病。 也称地方性氟中毒。,63,地方性氟病的流行病学, 环境中氟的来源 饮水、食物、生活燃煤、工业污染, 地理分布, 人群分布：年龄、性别、家庭、居住年限, 病区类型 饮水型病区、生活燃煤污染型、饮食型病区, 影响地方性氟病流行的主要因素 摄氟量、营养状况、饮用水水质、地理气候条件、敏感 人群,64,发病机制, 破坏钙、磷的正常代谢 / 氟对骨骼的影响 ：过量氟与钙结合，沉积于骨组织中 氟对牙齿的影响：过量氟沉积于牙组织中，使牙釉质不能形成正常的棱晶结构，而形成不规则的球状结构，产生斑点，色素沉着，脱落。 抑制酶的活性：体内需钙、镁参加的酶活性被抑制。,65,66,67,氟斑牙(Dental Fluorosis), 氟斑牙：一般无自觉症状，主要是牙釉质的变化 釉面光泽度改变、釉面着色、釉面缺损,68,氟骨症(Skeletal fluorosis),