第6章-土壤卫生.ppt

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土壤的化学特征,本底值,(,土壤中元素的背景值,),指该地区,未受污染,的天然土壤中各种,元素,的含量。,掌握本底值的意义：,1,、是评价化学污染物对土壤污染程度的,参照值,；,2,、是制订土壤中有害化学物质,卫生标准,的重要,依据,；,3,、是评价水土化学环境对居民,健康影响,的重要依据；,4,、是,土地资源开发利用,和,地方病防治工作,的科学依据。,土壤中,腐殖质,含量越,高,，卫生上,越安全,。,三 土壤的化学特征,土壤对某污染物的,环境容量,是指一定环境单元、,一定时间内、在,不超过,土壤卫生标准的前提下土,壤对该污染物能够,容纳的最大符合量,。,土壤,有机质,系指土壤中各种含碳有机化合物的,总称，包括腐殖质、生物残体及土壤生物。,三 土壤的化学特征,吸附性,酸碱性,氧化还原性,巨大的比表面和表面能；,电荷性质；,土壤胶体凝聚性和分散性,H,+,主要来自,CO,2,溶于水及酸雨的 沉降。,OH,-,主要来自,NaCO,3,NaHCO,3,CaCO,3,氧化剂：,O,2,、和高价金属离子,还原剂：有机质和低价金属离子,土壤的生物学特征,天然土壤中生存着大量微生物，主要有,细菌,、,真菌,、,放线菌,、,原生动物,和,藻类,等。,土壤是一些,蠕虫卵和幼虫,生长发育过程所必需的一个环境，因此，土壤受生活污水和粪便等污染在寄生虫的流行病学上有特殊的意义。,第 二 节,土壤的污染、自净及污染物的转归,一 土壤的污染,土壤污染,（,soil pollution,）指人类产生和生活活动中,排出的有毒物质,进入土壤中，直接或间接地,危害人畜,的现象。,（一）土壤污染的基本特点,隐蔽性,：人不易察觉，肉眼是看不见的,累积性与地域性,：超过它的承载容量以后就突然暴发,不可逆转性,：需要较长的时间才能降解,治理周期长,：存在治理成本高和周期较长的矛盾,土壤污染源,生活污染,源,工业和交通污染,源,农业污染,源,(1),气型污染,主要是大气中的污染物,自然沉降,或随,降水,而降落进入土壤。其特点以大气污染源为中心呈环状或带状分布，长轴沿主风方向伸长，其污染半径可达510km，甚至更远，主要集中在,土壤表层,。,污染物污染土壤的方式,(2),水型污染,主要是,工业废水,和,生活污水,污染土壤。其特点为从土壤表层向下部扩散、转移，达地下水深度，沿河流或干、支渠道呈枝形片状分布。,污染物污染土壤的方式,(3),固体废弃物型污染,是,工业废渣,、,生活垃圾粪便,、,农药,和,化肥,等对土壤的污染。其特点是污染范围比较局限和固定，,但也可通过扩散，淋滤作用造成污染的扩散和转移。,土壤污染物污染土壤的方式,二,土壤,净化作用,土壤自净,（,soil self-purification,）指受污染的土壤通过,物理,、,化学,和,生物学,等自然因素的,作用，使病原体死灭，各种有害物质转化到,无害,的程度，土壤可逐渐,恢复,到污染前的状态。,土壤环境自身,人类生产和生活活动,污染,物的,输入,积累,自,净,作,用,土壤环境处于,动态平衡状态,人类生产和生活活动,污染,物的,输入,积累,自,净,作,用,土壤污染,土壤的净化作用,物理净化作用,化学净化作用,生物净化作用,生物净化作用：,1,病原体的死灭,受日光的照射；,土壤中不适宜病原微生物生长的环境条件；,微生物间的拮抗作用；,植物根系分泌的杀菌素。,2,有机物的净化,含,碳、硫、磷,的有机物,亦有各自的无机化途径,。,微生物,氧、亚硝酸菌,硝酸菌,含氮,有机物,氨或氨盐（氨化阶段）,亚硝酸盐,硝酸盐,（硝化阶段）,有机物的无机化,有机物的腐殖质化,概念：,有机物在土壤微生物的作用下分解成为,简单的化合物,的同时，又,重新,合成复杂的,高分子化合物,。,成分：,很复杂,，含有木质素、蛋白质、碳水化合物、脂肪和腐殖酸等。,特性：化学性质,稳定,，病原体已经,死灭,，不招引苍蝇，,没有不良气味,，质地疏松，在卫生上是安全的，是农业上一种,良好的肥料,。,腐殖质,：,三 污染物的,转归,土壤中的重金属污染，如不迁移出去，几乎可以长期以不同形式存在于土壤中。,农药：在微生物的作用下能得到一定程度的降解，有的半减期很长。,转化,：化学物质通过,物理、化学或生物学,作用而改变其形态或转变成,另一种物质,的过程叫转化。,残留,：,化学污染物在,土壤或农作物,中的,残留,情况与化学污染物的特性及土壤的理化特性有关。,土壤对某污染物的环境容量,是指一定环境单元，一定时间内，在不超过土壤卫生标准的前提下土壤对该污染物能容纳的最大负荷量。,如：某土壤中,As,的自然本底值为,9mg/kg,，土壤,As,的卫生标准为,15mg/kg,，则该土壤对,As,的环境容量为,6mg/kg,。,土壤环境容量：,（一）化学农药在土壤中的迁移转化,土壤对农药的,吸附,；,化学农药在土壤中的,挥发,、,扩散,和,迁移,；,农药在土壤中的,降解,过程；,光化学,降解,化学,降解,生物,降解,（二）影响重金属元素在土壤中转化的因素,（,1,）,土壤,pH,酸性易,被农作物,吸收,或,迁移,；,碱性,多数重金属离子,溶解度降低,。,（,2,）土壤氧化还原状态,还原,状态下，许多重金属形成,不溶性的硫化物,被固定在土壤中，,砷,与重金属不同，在,还原状态下的三价砷,比五价砷,容易被植物吸收,，且毒性,增强,。,（,3,）土壤胶体、腐殖质的,吸附和螯合作用，不易迁移，减轻危害。,（三）重金属和农药的残留,化学性质不活泼，迁移能力低,有机、无机组分吸附、鳌合,重金属残留,水溶性农药渗透地下水,脂溶性农药被土壤吸附 植物吸收,农药残留,半减期,残留期,生物性污染的危害,农药污染的危害,重金属污染的危害,（铊、铬）,第三节 土壤污染对健康的影响,持久性有机污染物的危害,一 重金属污染的危害,铊,t,来源：铊作为,工业原料,；,杀鼠,剂、,杀鼠,剂；,中毒症状：铊中毒的主要症状是头痛头晕、失眠、多梦、记忆力减退、四肢无力、周围神经炎以及,脱发,等。不育（男性）、致畸性、致突变性，,铊可在土壤中迁移，在,矿坑、冶炼废水,中高度聚集，可使附近水体、植物体中高度富集。,铊,危害性远大于,其它重金属（铅、镉、汞等），可影响植物生长，抑制硝化细菌生长，影响土壤的自净能力。,一 重金属污染的危害,铬,g,土壤铬污染主要来自,铬矿,和金属,冶炼,、,电镀,、,制革,等,工业废水、废气、废渣,六价铬,毒性最强，有明显的,致突变,作用,影响体内,氧化还原,过程和,水解,过程；,致畸性、致癌、发育毒,性。,一 重金属污染的危害,镉,g,镉污染与“痛痛病”,含镉工业废水、肥料,灌溉农田污染土壤蔬菜、稻谷吸收镉,危害：,主要损害,骨骼,和,肾脏,。,镉（,cadmium,）,Cd,痛痛病,主要临床表现：,骨痛,骨折,变形,止痛药无效,痛痛病,流行病学特征,多在营养不良的条件下发病，镉污染区四十多岁的,妇女高发,发病缓慢，最短潜伏期为,2,4,年。,实验室检查,尿糖,尿镉,尿钙,尿中低分子蛋白,升高,痛痛病,防治措施,本病,无特效疗法,，,病死率很高,。,预防措施,1,、保证土壤中镉含量不超过,1.0mg,kg,2,、成人每周摄入的镉不应超过,400,500 g,。,3,、为了早期发现镉污染对健康的危害，我国制定了,环境镉污染所致健康危害区判定标准,（,GB17211-1998,）,土壤污染引发,急性中毒,对,免疫功能,的影响,对,内分泌,系统和,生殖,效应的影响,致癌、致畸、致突变,作用,二 农药污染的危害,三 持久性有机污染物的危害,我国土壤环境中持久性有机污染物（,POPs,）,主要包括：,生产过程,产生,POPs,或从事,POPs,相关的,化工、农药,生产企业的,厂区,或周边区域；,一些长期施用,有机氯农药,的农田；,堆放、填埋区,域的,POPs,物质泄漏；,工农业生产不断发展导致的,新,POPs,问题；,三 持久性有机污染物,特性,B,D,C,A,持久性,蓄积性,迁移性,高毒性,三 持久性有机污染物的危害,1,在,脂肪,组织、,肝脏,等器官组织及胚胎中积聚，产生毒性,2,具有,内分泌干扰,作用，从多个环节上影响体内天然激素正常功能的发挥,3,干扰机体的,生殖,内分泌功能,四 生物性污染的危害,引起,肠道传染病,和,寄生虫,病,1,引起,钩端螺旋体,病和,炭疽,病,2,引起,破伤风,和,肉毒中,毒,3,第四节,土壤质量,标准,和固体废物控制标准,一 土壤质量标准,土壤卫生标准,是指土壤中有害物质的,最高容许浓度。,1,制订土壤卫生标准的原则,不影响人体健康,，在该标准的范围内，土壤不致使农作物、水和空气超过各自的卫生标准而影响健康。,保证土壤的自净过程的正常,进行。,我国现行的,土壤环境质量标准,GB15618,1995,）,是由国家环境保护局发布的该标准根据土壤功能和保护目标划分为,三,类,，规定不同土壤功能执行不同标准值,。,（二）土壤环境质量标准,土壤环境质量标准的分类,类,主要适用于国家规定的自然保护区（原有背,景重金属含量高的除外）、集中式生活饮用水源,地、茶园、牧场和其他保护地区的土壤。,类,主要适用于一般农田、蔬菜地、茶园、果园、,牧场等土壤。,类,主要适用于林地土壤及污染物容量较大的高,背景值土壤和矿产附近等地的农田土壤（蔬菜地,除外）。,固体废物的来源,是指在生产建设、日常生活和其他活动中产生的污染环境的固态半固态废弃物质,危险废物,城市生,活垃圾,工业固,体废物,二 废物排放标准,依据,中华人民共和国固体废物环境污染防治法,固体废物处理原则,：,1,、鼓励、支持开展清洁生产，减少固体废物产量；,2,、鼓励、支持综合利用资源，对固体废物回收、合理利用；,3,、禁止境外固体废物倾倒、堆放、处置；,4,、禁止进口不能作为原料的固体废物，限制进口可作为原料的固体废物。,第 五 节,土壤卫生防护,一 土壤卫生防护措施,（一）,粪便无害化,处理,（二）,城市垃圾无害化,处理和利用,（三）,有害工业废渣,的处理措施,（四）,污水灌溉,的卫生防护措施,粪便无害化处理和利用,粪尿混合发酵法,堆肥法,沼气发酵法,粪便无害化处理和利用,粪尿混合发酵法,堆肥法,沼气发酵法,堆肥法,沼气发酵法,垃圾,无害化处理和利用,（,1,）垃圾的,压缩,、,粉碎,和,分选,（,2,）垃圾的,卫生填埋,（以武汉金口垃圾场的参观见闻为例）,场址选择 有防渗漏的衬底 设排气管 设排水管,（,3,）垃圾的,焚烧,有害工业废渣的处理措施,安全土地填埋,焚烧法,固化法,化学法,生物法,有毒工业废渣的回收处理与利用,二 污染土壤的修复,（一）污染土壤修复的,技术原理,（二）污染土壤修复的,技术体系,第 六 节,土壤卫生监督与监测,土壤卫生监督和监测,（一）预防性卫生监督,（二）经常性卫生监督,（三）土壤卫生监测,Think Globally,Act Locally.,案例分析,教材,P218,思考题,1.,土壤自净、土壤的环境容量的概念；,2.,与土壤的特征相结合谈谈土壤的卫生,学意义。,3.,土壤自净包括哪几个方面？,