第七章土壤有机物污染及修复

第七章土壤有机物污染及修复•第一节土壤农药污染及修复•第二节土壤石油污染及修复•第三节土壤有毒有机物污染第一节土壤农药污染及修复•一、农药类型•二、农药污染的危害•三、去除土壤中残留农药的技术措施一、农药类型•（一）杀虫剂•（二）杀螨剂•（三）杀菌剂•（四）植物生长调节剂•（五）杀线虫剂•（六）杀鼠剂二、农药污染的危害•（一）农药对人体健康的危害•（二）农药对其他生物的影响•（三）农药对生态平衡的破坏•（四）农药与环境（一）农药对人体健康的危害•农药对人体的危害主要表现为三种形式：•1.急性中毒•2.慢性危害•3.致癌、致畸、致突变（二）农药对其他生物的影响•1.农药对土壤微生物和土壤动物的影响•2.农药对其他生物的影响•3.农药对其他生物的慢性危害（三）农药对生态平衡的破坏•农药的大量使用，良莠不分地杀死大量害虫天敌，严重破坏了农田生态平衡，并导致害虫抗药性增强。（四）农药与环境•有些农药带有挥发性，在喷撒时可随风飘散，落在叶面上可随蒸腾气流逸向大气•在土壤表层时也可蒸发到大气中，春季大风扬起裸露农田的浮土也带着残留的农药形成大气颗粒物，飘浮在空中。三、去除土壤中残留农药的技术措施•本书着重介绍生物修复技术,主要包括：•（一）植物修复技术•（二）动物修复技术•（三）微生物修复技术•（四）联合修复技术第二节土壤石油污染及修复•一、石油污染概念、•二、石油在土壤中的转化途径•三、石油污染的修复技术一、石油污染概念•石油污染是指在石油的开采、炼制、贮运、使用的过程中，原油或石油制品进入水体、滩涂、土壤造成的污染。•石油类物质进入土壤，可引起土壤理化性质的变化•引起土壤微生物群落、微生物区系的变化•石油污染物中芳香类物质对人及动物的毒性较大•石油工业的每一个环节都可能产生石油类污染物并污染土壤环境二、石油在土壤中的转化途径•（一）石油在土壤中的挥发•（二）石油在土壤中的迁移•（三）石油在土壤中的吸附/解吸附•（四）石油在土壤中的降解三、石油污染的修复技术•（一）物理修复技术•（二）化学修复技术•（三）生物修复技术（一）物理修复技术•1．焚烧法•2.电修复法•3．隔离法•4．换土法（二）化学修复技术•1．洗涤法•2．化学氧化法•3．萃取法（三）生物修复技术•1.微生物修复技术•2.植物修复法•3.动物修复法1.微生物修复技术•根据是否取土操作分为两大类：•1)原位微生物修复技术•①投菌法。•②地耕处理法•③生物培养法•④生物通气法•2）异位生物修复•①预制床法•②堆制处理法•③生物反应器法•④厌氧生物修复法2.植物修复法•①植物提取•②植物降解•③植物稳定化•④植物挥发3.动物修复法•动物修复技术包括两方面内容：•①将生长在污染土壤上的植物体、粮食等饲喂动物，通过研究动物的生化变异来研究土壤污染状况；•②直接将土壤动物，如蚯蚓、线虫类饲养在污染土壤中进行有关研究。第三节土壤有毒有机物污染•一、土壤有毒有机物污染概念•二、土壤有毒有机污染物在土壤中的吸附和挥发•三、土壤有毒有机污染物在土壤中的移动性•四、土壤有毒有机污染物对生物的影响与农产品质量安全影响•五、土壤有毒有机物污染的控制技术一、土壤有毒有机物污染概念•有毒有机污染物主要是指具有生物毒性的有机污染物质，它们不仅对生物和人类具有明显的毒性，能引起急、慢性中毒，有些有毒物质还能导致癌症、畸胎和细胞遗传基因突变，即“三致”作用。•大多数有毒有机污染物都是人工合成有机物，它们分子大，结构稳定，在自然环境中很难被微生物降解，残留时间长，有蓄积性，毒性大•进入土壤后，积累在植物和动物组织里，甚至进入生物生殖细胞，破坏或者改变决定未来的遗传物质•有毒有机污染物对生态环境存在长期潜在的危害•持久性有机污染物（POPs）是近年来日益引起人们的关注的一类有机污染物。•土壤中挥发性有机化合物（VOCs）(如苯系物难于生物降解，但可对土壤与生物体健康造成严重影响，直接导致白血病的发生)，被列为环境中潜在危险性大、应优先控制的毒害性污染物。二、土壤有毒有机污染物在土壤中的吸附和挥发•（一）土壤有毒有机污染物在土壤中的吸附•1.吸附方式•2.吸附机理•（1）线性分配模型•（2）非线性分配模型•（3）双模式吸附模型•（4）多端元反应模型•（5）三端元反应模型•（二）土壤有毒有机污染物在土壤中的挥发•有机污染物在土壤中的挥发作用是指该物质以分子扩散形式从土壤中逸入大气中的现象。三、土壤有毒有机污染物在土壤中的移动性•（一）土壤有毒有机污染物在土壤中的降解•（二）动物、植物对土壤中有机污染物的吸收•（三）土壤有毒有机污染物在土壤中的径流与淋溶（一）土壤有毒有机污染物在土壤中的降解•土壤有毒有机污染物在土壤中的降解主要包括：•1.生物降解•2.光解•3.水解四、土壤有毒有机污染物对生物的影响与农产品质量安全影响•（一）有机污染物对生物的影响•（二）有机污染物与农产品质量安全（一）有机污染物对生物的影响•1.有机污染物对微生物的影响•①对微生物数量的影响•②对呼吸作用的影响•③对土壤酶活性的影响•2.对土壤动物的影响•3.对植物生长的影响五、土壤有毒有机物污染的控制技术•（一）物理修复方法•（二）化学修复方法•（三）生物修复法•（四）植物修复法•（五）联合修复（一）物理修复方法•1.通风去污法•①土壤气相抽提法(SoilVaporExtraction，SVE)•②空气喷射技术（AirSparging，AS）•2.热脱附法（二）化学修复方法•1.化学降解•2.土壤淋洗技术•3.化学栅（三）生物修复法•生物修复是利用生物的生命代谢活动来减少环境中有毒有害物质的浓度或使其完全无害化，使污染的土壤环境部分或完全恢复到原初的状态。（四）植物修复法•有机污染土壤植物修复是利用植物的生长、吸收、转化、转移污染物而修复土壤，是一种经济有效非破坏型的修复技术。（五）联合修复•1.植物-微生物联合修复•2.动物-微生物联合修复思考题•1、简述根据用途分类法对农药的分类•2、简述农药污染的危害•3、简述去除土壤中残留农药的技术措施•4、简述微生物修复农药污染的途径•5、石油污染概念•6、石油在土壤中可能经历哪几个过程？•7、简述石油在土壤中的生物降解作用•8、简述石油污染的修复技术•9、治理石油烃类污染土壤的生物修复技术主要有哪些？•10、土壤有毒有机物污染概念•11、简述土壤有毒有机污染物在土壤中的降解•12、简述有机污染物对生物的影响•13、简要介绍有毒有机物污染的土壤修复技术。