第四章 土壤污染防治与土壤生态保护

第四章土壤环境污染防治与土壤生态保护1土壤的结构和作用2土壤污染及防治3土壤退化及其保护1、土壤的结构和作用土壤是由固体、液体和气体三相共同组成的多相体系，具有疏松的结构。1.1土壤结构土壤的组成土壤矿物质土壤有机质：土壤中含碳有机化合物的总称（占固相总重量的10％以下）。分为非腐殖物质和腐殖质两大类。土壤水分——土壤溶液土壤中的空气——主要成分都是N2、O2和CO2。与空气比较，土壤空气中；CO2含量比大气中高得多；O2的含量低于大气；水蒸气的含量比大气中高得多；还含有少量还原性气体原生矿物质（各种岩石受到程度不同的物理风化而未经化学风化的碎屑物）——四类：硅酸盐类矿物、氧化物类矿物、硫化物类矿物和磷酸盐类矿物次生矿物质（由原生矿物经化学风化后形成的新矿物）——三类：简单盐类、三氧化物类和次生铝硅酸盐类岩石化学风化(氧化、水解和酸性水解)1、土壤的结构和作用营养库的作用养分转化和循环涵养水源稳定和缓冲环境变化生物支撑作用1.2土壤作用1.2.1对植物生长繁育的作用1、土壤的结构和作用土壤圈在地球表面环境系统中位于四大圈层的界面交接地带，是最富有生命力的圈层。他的物质循环属全球物质循环的重要内容，是无机界和有机界联系的纽带，是生命和非生命联系的中心环境，是地球表层环境系统中物质与能量迁移和转化的重要环节。1.2土壤作用1.2.2对地理环境系统的作用2土壤环境污染与防治2.1基本概念土壤环境背景值：土壤的环境要素在未受到明显污染时，其化学元素的正常含量，以及环境中能量分布的正常值为环境背景值，又称作环境本底值。土壤环境容量是在人类生存和自然生态不致受害的前提下，土壤壤环境所能容纳的污染物的最大负荷量。由于人类活动使土壤性状发生了不利于人类的改变，叫土壤污染2.2土壤污染的特点•隐蔽性和潜伏性•不可逆性•土壤污染很难治理•土壤污染的累积性•污染后果严重2.3土壤污染物的类型及来源（1）污染物的类型•无机污染物•有机污染物2.3土壤污染的类型及来源（2）主要污染源•污水灌溉•农药和化肥•大气沉降物•固体废物•放射性物质2.4污染物在土壤环境中的迁移转化1、物理过程吸附与解吸2、化学过程（1）溶解和沉淀（2）氧化和还原（3）络合-螯合（4）中和3、生物过程2.5土壤污染现状与发展趋势污染面积增加明显，土壤污染由局部趋向连续污染物种类增加，复合污染的特点日益突出污染物含量呈增加趋势城市土壤污染严重2.6土壤污染的危害生物品质不断下降，造成直接经济损失间接危害人体健康导致其它环境污染（一）工程措施：客土法、清洗法、隔离法、热解法、电化法等（二）施加改良剂（三）农业措施（四）生物改良措施——生物修复2.7土壤污染的防治3土壤退化及其保护土壤退化——由于自然的，特别是人为的原因，使土壤生态系统的组成、结构和功能受到影响或破坏（如，自然植被的破坏或丧失、土壤生物区种群组成的明显变化、物种的消失；土壤侵蚀、荒漠化、盐渍化、沼泽化或潜育化、酸化、肥力下降等）而使土壤固有的物理、化学和生物学特性和状态发生改变，导致土壤生态系统功能、生产潜力和环境质量的等级或状况下降，均属土壤退化现象。◎世界土地荒漠化的基本状况荒漠化是指在干旱、半干旱和某些半潮湿、湿润地区，由于气候变化和人类活动的各种因素所造成的土地退化，土地生物和经济生产减少，甚至基本丧失。荒漠化最严重的国家依次是中国、阿富汗、蒙古、巴基斯坦和印度土地荒漠化◎我国国土荒漠化的数据：全国1/4以上的国土荒漠化；每年因荒漠化造成的直接经济损失达540亿元；荒漠化潜在发生区域面积331.7万平方公里(占国土面积34.6%)；荒漠化土地面积262万平方公里(占国土面积27.3%)；荒漠化涉及18个省、市、自治区的471个县、市；荒漠化面积前三位：新疆(39.8%)，内蒙古(25.1%)，西藏(16.6%),总占81.5%◎土地荒漠化的成因和危害成因：自然因素：指异常的气候条件，特别是严重的干旱条件；人为因素：主要是指过度放牧、乱坎滥伐、开垦草地。危害：土地生产力的下降和随之而来的农牧业减产，严重的会产生生态难民◎防治荒漠化的基本途径和策略制定经济发展和资源保护一体化政策；逐步建立合理的土地使用权制度体系；合理管理和使用水资源；合理规划和使用耕地和草地。控制农垦、防止过枚，因地制宜地营造防风固沙林、种灌植草，建立生态复合经营模式。土壤侵蚀•土壤侵蚀系指主要在水、风等营力作用下，土壤及其疏松母质(特别是表土层)被剥蚀、搬运，堆积(或沉积)过程。根据其营力作用，又将土壤侵蚀分为水蚀和风蚀两大类型。•土壤侵蚀不仅使肥沃表土层减薄，养分流失，蓄水保水能力减弱，最终将使表土层直至全部土层被侵蚀，成为贫瘠的母质层，甚至成为岩石裸露的不毛之地。土壤侵蚀还使区域生态恶化，影响河流水质和水库的寿命。防治土壤侵蚀的措施：•因地制宜地开展植树造林，植灌和植草与自然植被保护和封山育林相结合，生物措施与工程措施相结合；•水土保持与合理的经济发展相结合，并以小流域为治理单元逐步进行综合治理。土壤盐碱化•土壤盐渍化或盐碱化作为一种土壤退化现象，系指由于自然的或人为的原因，使地下潜水水位升高、矿化度增加、气候干旱、蒸发增强，而导致的土壤表层盐化或碱化过程增强，表层盐渍度或碱化度加重的现象。它主要发生于干早、半干旱、半湿润和滨海平原的洼地区。•盐碱土和次生盐渍化的防治措施有：实施合理的灌溉排水制度；调控地下水位，精耕细作；多施有机肥，改善土壤结构；减少地表蒸发；选择耐盐碱作物品种；土壤酸化•土壤酸化系指由于人为活动使土壤酸度增强的现象，叫做土壤酸化。•土壤酸化危害：首先使土壤溶液中H+浓度增加。土壤pH值下降，继而增强了钙、镁、磷等营养元素的淋浴作用；其次，随着溶液中H+数量增加，H+开始交换吸附A1+等，而使A1+等重金属离子的活性和毒性增加，导致土壤生态环境恶化。对土壤酸化要针对原因进行防治，•对施酸性肥料引起的酸化，要合理施肥，不施偏酸性化肥；•对因矿山废弃物而引起的土壤酸化，要采取妥善处理尾矿，消灭污染源，以及施石灰中和等措施；•对因酸沉降而引起的土壤酸化，要从根本上控制酸性物质的排放量，即控制污染源。•对酸化土壤的重要改良措施是施加石灰，中和其酸性和提高土壤对酸性物质的缓冲性；•水旱轮作、农牧轮作也是较好的生态恢复措施。土壤环境规划做好区域土壤环境结构与功能分析。进行区域土壤环境质量评价。分析区域土地利用类型及其变化预测。确立区域土壤环境规划目标。