土壤污染20170411

人类生产活动与地理环境土壤污染在陕西代表团审议现场，李克强举着信说“信在这儿，我已经批示了”。谁攻克雾霾形成机理重奖谁国内经济经过多年的高速发展，摆脱贫困的同时造成了水、空气、土壤等的严重污染。因此修复污染产地、改善土壤污染管理势在必行，土壤污染治理的迫切也预示着土壤修复市场规模的庞大。数据显示，我国严重土壤污染区就达320个，约548万公顷。此外，我国至少还有近3000万公顷的污染土地，包括接近2000万公顷耕地受重金属污染，500万公顷土地受石油污染，200万公顷土地受矿区污染，5万公顷土地受固体废弃堆放污染。民以食为天，食以土为本万物土中生，有土斯有财土壤圈岩石圈大气圈生物圈水圈土壤：地球的皮肤2020/5/35土壤的环境健康学意义（1）农民和农业科学工作者：土壤是植物生长的介质。（2）水利学家：土壤是贮水和输水的多孔介质。（3）工程专家：土壤是承受高强度压力的基地或工程材料的来源。（4）环境科学家：土壤是重要的环境因素，环境污染物的缓冲带和过滤器。（5）地质学家：土壤是地球陆地表面的一个疏松的薄层，主要是近代地质作用所形成的地壳风化产物。一、土壤的概念（6）生态学家：从生物地球化学观点出发，认为土壤是地球表层系统中，生物多样性最丰富，生物地球化学的能量交换、物质循环（转化）最活跃的生命层。（7）土壤学家：土壤有着自己发生发展和长期演变的历史，土壤是由岩石风化形成的母质在生物等因素的参与下逐渐形成的，是自然界中一个独立的历史自然体。简明定义：能产生植物收获的地球陆地表面的疏松层次。土壤是地球表面生物、气候、母质、地形、时间等因素综合作用下所形成的、可供植物生长的一种复杂的生物地球化学物质；与形成它的岩石和沉积物相比，具有独特的疏松多孔结构，化学和生物学特性；它是一个动态生态系统，为植物生长提供了机械支撑、水分、养分和空气条件；支持大部分微生物群体的活动，来完成生命物质的循环；维持着所有的陆地生态系统，其中通过供给粮食、纤维、水、建筑材料、建设和废物处理用地，来维持人类的生存发展；通过滤掉有毒的化学物质和病原生物体，来保护地下水的水质，并提供了废弃物的循环场所和途径或使其无害化。综合定义：土壤圈的地位(positionofpedosphere)气圈Gas-sphere岩石圈Rocky-sphere水圈Watersphere生物圈Biosphere土壤圈pedosphere金属与微量元素物质循环生物养分物质循环水分循环与平衡土壤圈是覆盖于地球和浅水域底部的土壤所构成的一种连续体或覆盖层，它是地圈系统的重要组成部分。土壤圈土壤学(SoilScience)土壤圈(Pedosphere)土壤圈(Pedosphere)内涵——气圈水圈岩石圈生物圈土壤圈PedosphereAtmosphereHydro-sphereBiosphereLithosphere特性：1－永恒的物质循环与能量交换；2－最活跃最富生命力的圈层；3－对环境的交互作用(净化-污染)；4－记忆块与基因库；5－时空变化。土壤圈层及其界面研究气圈（空气迁移）水圈（水过程）生物圈（生物过程）岩石圈（风化过程）物质的组成、性质、结构物质的平衡和循环物理的化学的生物的（土壤胶体表面本质和特性）（水、热、能量）物质的能量流动和平衡研究方向1.土壤圈与地球生命2.土壤圈与人类生存条件3.土壤与自然条件4.土壤圈与全球土壤变化5.土壤圈物质的组成、特性图1土壤圈的地位、内涵、功能及研究趋向大气与痕量气体交换放吸CO2CH4H2SN2OO2水平衡、循环、转化土壤圈（固、气、液、生）原、次生矿物、无机物组成生物养分物质循环动植物区系及微生物组成、有机物水分性质与组成大气与土壤气体组成地质循环地球皮肤土壤圈物质循环功能从地球关键带到星球探测中土壤的“7+1”作用(Lin,2005,2010)地球临界带1.信息记录;2.淡水储库传递地幔;3.气体能量调节;4.生态系统多样性基础;5.生命介质;6.工程建筑材料;7.自然修复缓冲介质+8.外星生命可能栖息地二：土壤在社会和环境可持续发展中的作用1.土壤环境复合障碍与农产品质量及生态健康土壤环境复合障碍问题是土壤酸化（铝毒）、盐渍化（次生盐渍化）、土壤养分非均衡化等内在障碍问题与微量持久性有毒有害污染复合共存叠加，并使土壤生产功能、环境功能和生态功能退化的现象。土壤环境由土壤内部环境和外部环境构成。与土俱来，特定的成土条件下土壤自身发生发育而来的功能障碍问题。例如南方的酸性土人类工业和生活过程中产生的“三废”的肆意排放及农用物资的不合理使用，使重金属和农药等毒害污染物在土壤中大量积累；农业集约化过程中尤其是设施农业中的土壤次生盐渍化、酸化及连作障碍等。二：土壤在社会和环境可持续发展中的作用2.土壤生态学发展的几点认识土壤生态学作为一门独立的学科分支，尚只有几十年的历史。是土壤学、生态学、地理学及环境学发展到一定阶段综合交叉而形成的一门边缘学科。。萌芽时期•《诗经》、《禹贡》、《管子·地员篇》•《物种起源》，Dokuchaev的成土因素建立时期•19世纪末-20年代初稳固发展时期•20世纪20年代-90年代中期快速发展时期•20世纪90年代中期以来二：土壤在社会和环境可持续发展中的作用2.土壤生态学发展的几点认识二：土壤在社会和环境可持续发展中的作用2.土壤出现问题的原因分析土壤污染法律法规不健全土壤污染修复技术落后土壤环境质量标准不完善76651117146474121243101050100150200250300大米小麦食油蔬菜水果200420502004-2050年我国人均食物消费预测：植物类（公斤/人）2004-2050年我国人均食物消费预测：动物类（公斤/人）4116158410048020406080100120肉禽奶水产品20042050工业化城镇化发展模式资源短缺成本上涨市场竞争劳动力外流等约束因素农业的比较效益不断下降同时，我国提高农业比较效益的难度不断加大17.81818.218.418.618.81919.22006年2010年耕地面积（亿亩）守住我国耕地红线（18亿亩）的形势非常严峻国务院核准2010年耕地总保有量为19.12亿亩，而2006年，我国耕地总面积仅为18.27亿亩，直逼18亿亩警戒线。土壤污染：是指由于人为因素将对人类本身和其他生命体有害的物质施加于土壤中，使土壤中某种成分的含量明显高于原有含量、并引起土壤质量恶化的现象。土壤重金属污染：是指由于人类活动导致土壤中重金属含量明显高于原有含量、并造成生态环境质量恶化的现象。三：土壤重金属污染来源农药化肥生活垃圾工业三废土壤城市化建设贫瘠化有机类污染：农药、POPs、PAHs、VOCs\溶剂、石油烃、酸碱农药污染场地重金属污染场地场地土壤-地下水污染重金属类污染：Cr、Pb、As、Hg、Cd、Zn、Cu、Ni等主要污染行业：化工、石化、冶炼及电镀、制药、机械制造、印染等其他类污染：填埋场、金属矿渣堆场、加油站、电子垃圾场等多种复合、混合污染；土壤-地下水同步污染，可达20多米深污染场地种类多、数量多、城市多、污染重、风险高不合理地使用农药、化肥，污水灌溉，使用不符合标准的污泥，城市垃圾及工业废渣等，固体废物随意堆放或填埋，以及大气沉降物等。污染源天然污染源矿物风化后自然扩散，火山爆发后降落的火山灰等。人为污染源化学污染物定义污染物种类病原微生物放射性污染物生物类污染物主要是’*锶、”’铯等重金属、硫化物、氟化物、农药等当进入土壤的污染物质量和速度超过土壤能承受的容量和净化速度时，就破坏了土壤环境的自然动态平衡，使污染物的积累逐渐占据优势，引起土壤的组成、结构、性状改变，功能失调，质量下降，导致土壤环境污染。重金属：比重5.0；大约有50种（不包括天然放射性和人工合成放射性核素）元素周期表日本富山神通川流域，正在修复的土壤。历时40年的客土修复计划，到明年才能完成。土壤中重金属的主要来源土壤工业废水、生活污水固体废弃物废气的排放农药化肥使用全国土壤污染状况调查公报全国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染较重，耕地土壤环境质量堪忧，工矿业废弃地土壤环境问题突出。工矿业、农业等人为活动以及土壤环境背景值高是造成土壤污染或超标的主要原因。全国土壤总的超标率为16.1%，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。污染类型以无机型为主，有机型次之，复合型污染比重较小，无机污染物超标点位数占全部超标点位的82.8%。耕地：土壤点位超标率为19.4%，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为13.7%、2.8%、1.8%和1.1%，主要污染物为镉、镍、铜、砷、汞、铅、滴滴涕和多环芳烃。从污染分布情况看，南方土壤污染重于北方；长江三角洲、珠江三角洲、东北老工业基地等部分区域土壤污染问题较为突出，西南、中南地区土壤重金属超标范围较大。土壤里的污染物能进入食物和水中，危害食品安全和人们的身体健康。但土壤污染的成因复杂、治理困难。3月29日，中科院宣布将在2017年投入2000万，在18个月内制定镉、镍、砷等典型重金属的土壤环境基准，建设贵州铜仁汞污染、湖南长株潭镉污染治理示范区，建立植物萃取、土壤重金属钝化技术全国治理示范研究网络，构建土壤修复监控平台，设计土壤修复产业园等工程。中科院将投2000万部署土壤重金属污染治治理示范项目在国民工农业生产中具有重要作用矿山开采、金属冶炼、工业生产、农药、饲料添加剂等引起重金属污染问题不可降解，进入环境会不断累积高毒性、持久性、生物放大效应现代化工农业生产和生活中离不开重金属矿山开采：废气、废水、尾矿pH4.17；Cu11.04mg/L；Zn9.66mg/L;Cd0.015mg/L；Pb1.34mg/L土壤水pH4.48Cu1.55mg/LZn14.8mg/lCd0.024mg/LPb0.048mg/L表层土壤pH4.62Cu561mg/kgZn1135mg/kgCd2.45mg/kgPb429mg/kg元素大气水土壤土壤/总量As19418257.7%Cd7.69.42256.4%Cr3014289684.0%Cu3511295486.6%Hg3.64.68.350.3%Mn38262167084.8%Mo3.3118886.0%Ni5611332565.8%Pb33213879662.9%Sb3.5182654.8%Zn132226137279.3%全世界每年由人类活动而造成的重金属对大气、水和土壤的进入量(103T/a)化肥、有机肥农药Cu、Zn、Cd、Hg、AsHMs土壤污染工业固体废弃物城市生活垃圾污水灌溉大气干湿沉降、汽车尾气HMsHMsCu,As等HMs为什么会产生土壤重金属污染？———多来源、多组分、高通量发生的隐蔽性形成的复杂性恢复的长期性毒性的缓效性诊断的特殊性土壤污染的特点土壤污染现状2006-2010年间，国家环保部和国土资源部开展了《全国土壤现状调查及污染防治专项》，资金达10亿元。截至2010年底，全国共采集土壤、农产品等各类样品21,3754个，获得有效调查数据495万个，制作图件近1,1000件。建成全国土壤污染状况调查数据库和样品库。环保部：一些农村调查区的环境形势严峻。地表水轻度污染；土壤样品超标率为21.5%，垃圾场周边、农田、菜地和企业周边土壤污染较重。35土壤污染现状2012年，财政部与农业部两部委联合印发了《农产品产地土壤重金属污染防治实施方案》，财政部向农业部拨款8.27亿，由农业部在未来五年的时间内对全国农产品产地的土壤污染状况进行调查。农业部组织全国农业环境监测站开展调查，全国有130多万个点位，其中江苏、江西各3万多个点，山东、山西各6万多个点。检测重金属主要包括：Cd,Cr,Pb,As,Hg。36土壤类型多样，性质千变万化《中国土壤分类系统》确立了12个土纲、29个亚纲、61个土类和231个亚类的高级分类单元；基层分类单元为土属、土种和变种，而以土种为基本单元。pH:3.6-10.5(4.5-8.