土壤污染控制与修复绪论第一节土壤环境污染概述土壤的基本特征：①三相体系②胶体体系③氧化还原体系④络合螯合体系⑤生命体系⑥有自净作用⑦一旦污染很难治理土地污染的定义：外来物质或能量的侵害，导致令人不快的或有害的后果。
主要污染物：①重金属②石油烃③有毒痕量有机污染物④其他工业化学品⑤固体废弃物⑥放射性核素⑦致病生物土地污染的方式（…污染型）：①水体（污灌）②大气（酸雨、工业废气排放降尘）③农业（农药、化肥、激素、地膜）④固废（矿渣、粉煤灰、垃圾、白色污染、污泥）⑤生物（医院废水、病死牲畜填埋）土壤污染的危害：①经济损失严重②农产品品质下降③大气质量下降④导致水体富营养化⑤威胁农业生态安全⑥导致人类致病第二节土壤环境背景值土壤环境背景值定义：土壤在未受人类活动影响时，其中的物质含量和状况。
影响因素：①自然因素：时间、地点、成土过程②人为因素：测试手段、测试技术意义：①基础资料②评价依据③防治疾病④发展空间第三节土壤环境容量Q 定义：土壤所能容纳污染物的最大量计算：Q=差值容量+同化容量（差值容量=（CK —B）X 150 g/亩；同化容量：自净作用所带来的容量）第二章土壤污染的诊断与风险评价第一节土壤污染诊断的概念概念：通过土壤生态系统中最具有代表性的生物指示物，快速而准确地使生态系统受害的现状得到充分反映的工作。
诊断分类方法：①按地点分：a实验室诊断（通过生物对化学品产生的反应，来说明土壤污染的情况。
缺点：忽略了生物之间的关系。
改进：微宇宙、中宇宙） b 田间诊断（通过现场条件或接近现场条件下，土壤生物对污染物的反应来说明土壤污染的情况）②按时间分：a急性毒性试验b慢性毒性试验③生态毒理学诊断（通过污染物所引起的土壤生态效应（系统、群落、种群等的状态）来说明土壤污染的情况。
方法：将多个代表不同营养级不同食物链上敏感生物的实验结果所判定的土壤污染诊断结果进行综合，从而判定土壤的污染状况）第二节生态毒理学诊断方法一、高等植物毒性试验：高等植物的生长情况能反应土壤生态系统的污染状况，已应用于废物倾倒点，土壤污染现场和土壤生物修复中。
方法：①症状法②生长（物）量法③种子发芽与根伸长抑制法④蚕豆根尖微核技术⑤藻类毒性试验二、敏感动物指示法：①陆生无脊椎动物试验方法（野外试验法）②蚯蚓毒性试验③鱼类毒性试验三、敏感微生物诊断法：①硝化细菌诊断法②发光细菌诊断法四、生物标记物诊断法（生物标记物的定义：化学污染物导致的生物有机体的生物化学和生理学变化。
常见生物标记物： a 金属硫蛋白金属暴露 b DNA 加合物DNA 损伤 c 细胞色素P450 有机污染物）第三节土壤污染的风险评价土壤污染风险评价内容：生态风险评价+健康风险评价意义：①制定危险化学品管理方法和条例的基础②污染土壤修复前的基础工作生态风险评价：形式：风险=危险X暴露（危险：潜在的危害性暴露：污染物浓度，接触时间等）步骤：①不良生态效应识别（通过了解污染物的有关信息，来确定其可能出现的不良生态效应）②剂量一效应分析（资料调研、试验、外推分析）③生态暴露评估（土壤污染源分析、分析污染物在土壤中的时间和空间分布、分析污染物与生物的接触）④生态风险表征（工作步骤：确定表征方法，给出结论，选择结论表达方式）健康风险评价：评价原因：土壤污染物可经食物链危害人类和动物；评价的目的：估计污染物对人体、动植物、生态系统造成危害的可能性和程度大小；评价方法：ADI 、ASL第三章主要土壤环境污染及控制第一节土壤重金属污染及其防治重金属：一般指比重〉4.5mg/cm3的金属，多为有色金属污染源：多为点源（采矿和冶炼；煤和石油的燃烧；化工；其他工业）土壤重金属污染的特征：①主要集中在土壤的表层（0~20cm 土壤胶体吸附有机质吸附）②有可变的价态（淹水、肥沃的土壤为还原性）③与土壤微生物存在相互作用（不能降解，可促进转化为金属有机化合物，毒性增强）④具有隐蔽性和永久性土壤重金属的迁移转化规律：①物理迁移：机械搬运为主（水的冲刷、风的吹扬）②化学迁移：a无机胶体吸附（专性吸附：胶体本性、重金属的种类、土壤pH ;非专性吸附：胶体电荷的符号及数量） b 有机胶体吸附（土壤有机质对重金属离子的络合、螯合和表面吸附）c 溶解和沉淀作用（重金属难容电解质在土壤固—液相间的平衡，土壤酸碱度、土壤Eh、络合效应）③生物迁移：生物富集（重金属的含量和形态、土壤状况、作物种类、伴随离子）土壤重金属污染的防治原则：①施加化学沉淀剂②改变耕作制度③翻土、客土和换土④生物改良汞污染：来源：工业污染、农业污染迁移转化：土壤氧化还原状态Eh 和pH 决定Hg 的价态；土壤胶体吸附汞；络合—螯合作用；有机质对汞的螯合能力强；汞对作物的影响：植物对汞的吸收取决于东的形态而不是全量。
防治措施：施加石灰（提高pH 到6.5以上，使成为难溶态）；适当增施磷肥（使成正磷酸汞，降低溶解度）；慎用有机肥（避免汞蒸气危害）；水田改旱田砷污染：来源：①砷矿的开采和冶炼②化学工业③农用含砷农药迁移转化：土壤氧化还原状态和pH 决定As 的价态；土壤胶体吸附汞；砷对作物的影响：有毒，但微量是有刺激生长和增产的作用防治措施：水田改旱田、水稻田垄作栽培或勤排浅灌、慎用有机肥第二节土壤化学农药污染及其防治农药对土壤的污染：①污染途径：直接施用、已被污染的生物带入（植株的落叶）、污水带入②在土壤中的残留性：有机氯＞＞有机磷农药在土壤中的迁移转化：①土壤对农药的吸附：吸附是农药残留的主要原因，被吸附的农药在形态，迁移能力和毒性方面发生变化；有机农药在土壤溶液中多为有机阳离子；土壤胶体对农药的吸附能力，有机胶体最强；不同类型土壤对农药的吸附能力不同；农药自身特点的影响，有机阳离子，分子量大，挥发性溶度小的易被吸附；吸附解吸，pH、酸碱度、高价阳离子的存在和温度均影响解吸；土壤吸附对农药污染的意义：降低农药在土壤中的有效浓度，减轻农药对植物的污染，是暂时的净化。
②农药在土壤中的降解：微生物降解是主要途径，有机质含量高时微生物降解能力强；化学降解以水解和氯化反应为主；农药降解产物可能无毒，可能更毒。
③农药在土壤中的移动性：主要指农药在土壤中的挥发、扩散、淋溶等。
迁移性强，土壤净化了但是其他环境因子污染了。
农药对农业生态系统的危害：①植物对农药的吸收②农药对农产品的污染与危害（发育周期改变、缺苗、颜色改变、植株形成斑点、植株形态异常、产量及品质下降）③农药对动物的危害（物种减少、杀害天敌，次要虫害上升为主要虫害）土壤农药污染的防治：①减少用量（轮作和间作套作，控制覆盖度，选用抗性品种）②选用高效低毒低残留农药③提倡生物防治（生物农药、性引诱剂、基因工程、天敌人工繁育）④提倡物理防治（光、声、味）土壤有机物污染：石油污染：a污染途径：①污水灌溉②大气沉降③溢油事故④车辆污染⑤含油固废堆放 b 土壤净化：生物作用一微生物降解、植物吸收，物理作用一光解、蒸发、渗漏c危害: ①影响作物的品质②抑制土壤酶活性③抑制土壤微生物其他有机污染物：种类：天然有机污染物，人工合成有毒有机污染物；危害：造成土壤通气不良，影响作物根部呼吸，直接对植物产生毒作用，中间产物的危害氟污染：a来源：主要来源于矿物的开采和扩散，以及含氟工业三废；高氟地下水。
b迁移与积累：酸性土壤pH v 5时，活性铝离子增加，与氟离子形成+1和+2价络合离子被植物吸收而积累；碱性土壤中，以为钠离子含量高，形成NaF 可溶盐，增加了污染植物和地下水的可能；氟离子因交换能力强，在土壤中可与正电荷胶体形成稳定的配体化合物或难容的盐，从而积累于土壤。
c 危害：主要表现为慢性积累危害。
d 防治：污染源应远离养殖区和人类居住区、酸性土壤可施石灰降低活性氟、碱性土壤可施石膏降低氟离子的含量、改种耐氟的棉花等。
土壤放射性污染： a 来源：核试验、核泄漏、放射性矿物的开采和冶炼、放射性同位素的生产和应用b 积累：土壤中放射性物质的归宿是衰变c 危害：引起病变、引发肿瘤、引起基因突变和染色体突变d防治：①防：研发核聚变以减少核裂变，遵守规定，加强核三废的管理，停止核试验，新能源。
②治：施加土壤改良剂、施加化学肥料第四章土壤污染的修复修复的含义：通过各种技术手段，是得污染土壤已丧失的生产功能及其他功能得以恢复。
修复技术：①植物修复②微生物修复③化学修复④物理修复⑤综合修复第一节植物修复植物修复的定义：利用植物及其根际微生物体系的吸收挥发，降解等作用来清楚环境中污染物的一种新技术。
植物修复的类型：①植物提取修复：利用超富集植物的超量吸收，再将植物收获，如此反复至污染物含量下降到可接受的水平。
②植物挥发修复：挥发性污染物T植物吸收T以气态物质释放入大气。
③植物稳定修复：通过植物根系分泌物来积累和沉淀根际圈的污染物，使其丧失生物有效性，并防止污染物向下淋移或向周围转移。
④植物降解修复：主要针对有机物，一般有两种形式：吸收降解（矿化，挥发，贮藏，解毒等）；根际分泌物解毒。
仅适用于结构简单的有机物，有较高的去除率。
⑤根际圈生物降解修复：利用根际圈的真菌、细菌等微生物的降解作用达到有机污染物的修复目的。
植物修复的技术强化：①修复植物的搭配种植，以多种植物同时修复多种污染物，提高效率②活化重金属，提高土壤溶液中重金属的浓度③为植物的生长创造良好条件④缩短修复周期植物修复的局限性和问题：①植物的耐受是有限度的②超过根际作用范围的土壤污染难以修复③修复植物多为野生植物，种子收集困难，修复完成后会像杂草般影响作物的生长④动物对修复植物的取食有安全问题⑤生物量处理问题尚未解决⑥修复植物生长期一般较长，难以快速修复⑦受季节变化的影响大选植物时应该注意哪些问题：①生物量大，速生②根系发达③易于收割④避免进入食物链，不危害生态⑤有经济效应污染植物修复进展：①有机污染物植物修复②重金属污染的植物修复：提取修复、挥发修复、稳定修复修复植物的筛选和改进：①修复：常用方法：野外采样分析法一方便、快速；土壤盆栽模拟法—易于操作；微量分析法—标本馆采样方便，但易漏选，量小可信差；野外试纸初步诊断法②性能改进：禾U用作物育种技术加以改进；化学强化第二节微生物修复场地条件：主要是各种运行条件和因子的调控。
a基本条件：①氧化（有机化合物降解在好氧条件下进行）②水分与湿度③营养元素（施加有机、无机肥料可促进微生物降解）④温度（影响微生物的生长和代谢）⑤土壤pH⑥污染物的特征⑦微生物接种（1存在土著微生物不易降解的污染物2污染物浓度过高或有金属抑制土著微生物 3 需要对事故性污染现场进行迅速生物修复 4 污染物降解中间产物毒害土著微生物 5 难降解污染物的低浓度现场）筛选和培养接种菌应注意一下几点：1 接种菌的生态适应性接种菌应在现场环境相似的条件下培养 2 接种菌进入土壤后数量会减少，故需给予高接种量，以保证足够的存活率和种群数量，但费用提高3对石油烃的微生物降解，土壤状况有影响，但尚未有系统的研究b自然无色修复的场地条件：①对现场土壤进行调查和分析②对现场有降解作用的微生物做详细的调查③通过现场监督，检验自然微生物修复的效率c 工程微生物修复的场地条件：工程微生物修复是一种利用现场工程化改造加速污染土壤中微生物活动的修复方法，其战略是分离和控制现场的各个点使成为原位生物反应器。