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1、環(huán)境工程土-壤修復(fù)-課件第一部分土壤環(huán)境與污染土壤污染與修復(fù)研究是當(dāng)今環(huán)境科學(xué)新的生長點(diǎn)之一,倍受國內(nèi)外環(huán)境科技工作者的重視。與大氣、水體相比,土壤是一個(gè)復(fù)雜的物理、化學(xué)與生物的復(fù)合環(huán)境介質(zhì),是一個(gè)重要的生態(tài)剖面,許多環(huán)境化學(xué)、環(huán)境生物、環(huán)境毒理的規(guī)律與機(jī)制,可以通過土壤生態(tài)剖面加以觀察、研究。污染土壤污染底泥土壤污染的控制與治理成為重要的科學(xué)問題。1、背景與需求成為主要污染源成為二次污染庫科學(xué)問題1、系統(tǒng)之間2、研究過程3、污染效應(yīng)4、干擾因素與大氣環(huán)境、水環(huán)境不同理論體系、化學(xué)形態(tài)、遷移轉(zhuǎn)化、恢復(fù)治理機(jī)制不同同一
2、作物,對不同污染物的生物效應(yīng)、吸收累積、釋放機(jī)制不同土壤肥力、養(yǎng)分含量、土壤質(zhì)地、機(jī)械組成,對污染物毒性影響程度不同2-1土壤污染基本特征發(fā)生的隱蔽性形成的復(fù)雜性恢復(fù)的長期性毒性的緩效性診斷的特殊性土壤污染的特點(diǎn)環(huán)境土壤學(xué)研究的目的認(rèn)識利用調(diào)控土壤肥力的培育土壤污染的防治土壤凈化功能的利用污染土壤的清潔農(nóng)林土壤學(xué)環(huán)境土壤學(xué)以提高農(nóng)業(yè)生物生產(chǎn)力為目的的土壤肥力和資源研究以提高土壤三質(zhì)量為目的(肥力、健康、環(huán)境)土壤生態(tài)過程研究污染發(fā)生機(jī)制研究土壤功能、容量研究2-2環(huán)境土壤學(xué)的發(fā)展歷程50年代:土地資源開發(fā)利用提高生產(chǎn)
3、研究60年代:水土保持,鹽堿地改良土地環(huán)境資源保護(hù)研究污水灌田,施用農(nóng)藥土地環(huán)境污染研究70年代:區(qū)域性土壤環(huán)境評價(jià)及污染綜合防治研究80年代:土壤環(huán)境背景容量及基準(zhǔn)土壤--植物系統(tǒng)凈化功能及其應(yīng)用研究90年代:土地植物系統(tǒng)污染生物地球化學(xué)長期定位研究無公害農(nóng)業(yè)及綠色食品生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用技術(shù)研究流域及湖泊水污染治理關(guān)鍵技術(shù)3、土壤環(huán)境與土壤污染研究回顧2000:土壤污染生態(tài)過程與生態(tài)安全資源調(diào)查質(zhì)量評價(jià)污染防治規(guī)律研究機(jī)制研究實(shí)用技術(shù)研究3-1土壤環(huán)境與土壤污染--學(xué)科發(fā)展歷程58年污水灌溉在主要城市郊區(qū)興起推動灌溉事業(yè)
4、,促進(jìn)北方水稻農(nóng)作發(fā)展N肥過剩,貪青倒伏,作物受害,土壤毒化土壤毒化診斷指標(biāo)確立N肥定額防止徒長倒伏增施礦質(zhì)肥料調(diào)整作物Si/N營養(yǎng)比3-2土壤環(huán)境與土壤污染研究事例污灌污染物在土壤--植物系統(tǒng)遷移--分布土壤---地下水污染污水灌溉研究作物污染及殘留與毒性研究灌區(qū)人體健康調(diào)查污水灌溉研究成果污水灌溉地區(qū)水質(zhì)、糧食和地下水評價(jià)礦物油、苯并(a)芘、重金屬在土壤—植物系統(tǒng)遷移分布主要污染物生物學(xué)質(zhì)量評價(jià)重金屬、礦物油等土壤環(huán)境容量污灌區(qū)綜合治理與防治規(guī)則土壤環(huán)境質(zhì)量評價(jià)評價(jià)方法及其指標(biāo)體系區(qū)域性土壤環(huán)境重點(diǎn)污灌區(qū)石油化
5、工區(qū)工礦開發(fā)區(qū)污染起始值污染標(biāo)準(zhǔn)單項(xiàng)指標(biāo)綜合指標(biāo)3-3區(qū)域土壤環(huán)境研究意義土壤環(huán)境質(zhì)量與污染評價(jià)?制定土壤環(huán)境容量與土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)?土壤污染清潔技術(shù)土地利用與土地管理成果?1973-1977年北京、南京、廣東等重點(diǎn)地區(qū)土壤、水體及生物背景值試點(diǎn)研究實(shí)驗(yàn)?1979年13個(gè)省市主要農(nóng)業(yè)土壤和主要作物9種元素背景值調(diào)查?1986年29省市土壤背景值調(diào)查3-4土壤環(huán)境背景意義制定土壤環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)污染物排放、污泥和污水的農(nóng)業(yè)利用區(qū)域污染物管理與控制成果敏感作物盆栽生物試驗(yàn)土壤微生物生態(tài)及土壤酶活性同位素示蹤技術(shù)田間物質(zhì)平衡土
6、壤凈化功能3-5土壤環(huán)境容量污染地點(diǎn):沈陽市張士灌區(qū)污染原因:含鎘工業(yè)污水灌田污染面積:2800ha污染狀態(tài):土壤含鎘5-10mg/kg土稻米耔實(shí)鎘0.4-1.0mg/kg米3-6鎘土污染及防治鎘土污染治理客土法深耕換土農(nóng)作法排水曬田淹水厭氧化學(xué)法改良施用石灰磷肥及其它改良劑生物法改良作物吸收富集木本凈化3-7鎘土污染治理研究成果?利用土壤-植物系統(tǒng)生物、化學(xué)、物理的凈化功能?通過科學(xué)設(shè)計(jì)和有效地進(jìn)行管理?對污水中N、P資源加以利用?對可降解污染物加以凈化?實(shí)現(xiàn)無害化、資源化的生態(tài)工程技術(shù)?適合國情?投資少,運(yùn)行費(fèi)用
7、低?可回收再生水資源3-8污水生態(tài)工程土地處理●土壤環(huán)境污染現(xiàn)狀的描述●污染危害的調(diào)查和污染點(diǎn)的評價(jià)及風(fēng)險(xiǎn)分析●土壤污染生態(tài)過程及其微觀機(jī)理研究●土壤生態(tài)毒理學(xué)診斷污染土壤生態(tài)過程4、污染物的生態(tài)過程研究◆復(fù)合污染條件下,常用農(nóng)藥與石油及其化工產(chǎn)品等有機(jī)污染物在土壤中的遷移動態(tài)研究,探討污染物的最適降解條件◆污染物在土壤中的降解過程及其影響因素,確立其微生物降解的最佳條件◆污染物在土壤中的固定-再釋放機(jī)制及預(yù)測◆耐污植物對污染物的吸收能力◆污染脅迫條件下,土著微生物群落的變化規(guī)律◆農(nóng)作物連作條件下,土壤生物污染的
8、發(fā)生過程◆重點(diǎn)有機(jī)、無機(jī)污染物的土壤生態(tài)過程區(qū)域比較研究研究內(nèi)容平衡研究遷移降解吸附與解析植物吸收積累揮發(fā)過程供試化學(xué)品多環(huán)芳烴類有機(jī)氯類與農(nóng)藥雜環(huán)化合物離子型有機(jī)化合物菲熒蒽苯并芘1,2,4-三氯苯鄰苯二甲酸二丁酯鄰苯二甲酸二異辛酯多效唑西瑪津直鏈烷基苯磺酸鈉效應(yīng)研究對宏觀系統(tǒng)的影響對微觀系統(tǒng)的影響生物量生物多樣性生物學(xué)質(zhì)量對植物形態(tài)學(xué)上的影