环境卫生学第六章 土壤卫生
Enginring 工程学
一、土壤的卫生学意义
土壤是人类生产、生活活动的重要环境因素, 与空气、水、食物息息相关。 从生产的角度看,土壤不但为植物生长提供 机械支撑能力,并能为植物生长发育提供所 需要的水、肥、气、热等肥力要素;从保护 环境的角度看,土壤具有同化和代谢进入土 壤中的污染物的能力,因而是人类不可缺少 的自然资源。
2013-8-2
6
土壤卫生
•土壤卫生是研究土壤环境与人体健康的关系。 •土壤是环境要素之一,它是指地球陆地表面具有肥 力、能够生长植物的疏松表层,其厚度一般在2m左 右。 •土壤污染表面上离百姓生活较远,实际上却与每个 人的身体健康息息相关。粮食中的重金属含量、蔬 菜中的农药残留、饮用水源的安全情况,都会受到 土壤环境质量的直接影响。
(二)土壤的化学特征
土壤的吸附性
土壤中两个最活跃组分:土壤胶体和土壤微生物。
它们对污染物在土壤中的迁移、转化有重要作用。
土壤胶体:土壤中颗粒直径小于1μ m 、具有胶
体性质的微粒。一般土壤中的黏土矿物质和腐殖 质都具有胶体性质。
2013-8-2
34
土壤的吸附性
土壤胶体不仅表面积很大,而且带有大量电荷, 因而具有强大的吸附能力。
表6-1 我国土粒分级标准
2013-8-2
19
土壤质地
按质地分别命名为砂土、壤土和粘土。
土壤质地可在一定程度上反映土壤矿物组成和 化学组成,同时土壤颗粒大小与土壤的物理性 质有密切关系,并且影响土壤孔隙状况,因此 对土壤水分、空气、热量的运动和养分转化均 有很大的影响,质地不同的土壤表现出不同的 性状。
2013-8-2
38
(三)土壤的生物学特征
土壤生物是土壤形成、养分转化、物质迁移、污染物降解、 转化和固定的重要参与着。 土壤中的生物体系包括微生物和动物。 土壤微生物包括细菌、真菌、放线菌和藻类。 土壤中的动物主要包括多为节肢动物,也有非节肢土壤动物。 节肢动物主要有螨类、蜈蚣、马陆、跳虫、白蚁、甲虫、蚂 蚁等。非节肢土壤动物主要有线虫和蚯蚓。
土壤中腐殖质含量越高,卫生上越安全。
30
2013-8-2
腐殖质:在土壤微生物的作用下,外界的有机物由复杂化合
物分解为简单化合物,与此同时在土壤微生物的作用下又重新 合成为有机高分子物质。
•腐殖质是一种疏松的暗褐色物质,它含有多种有机化合物, 其中最主要的部分为腐殖酸(即胡敏酸、乌明酸、克连酸等), 另外尚有木质素,纤维素、蛋白质、油脂、氨基酸、脂肪酸等 多种物质。
2013-8-2
22
3.土壤水分(液相、孔隙度)
孔隙也越小,孔隙总容积就越大,容水量越大。腐殖质越 多,容水量越大。土壤容水量大,渗水性和透气性不良, 不利于建筑防潮和有机物的无机化。
土壤渗水性:水分渗透过土壤的能力。颗粒越大,渗水越
土壤容水量:一定容积的土壤中含有水分的量。颗粒越小,
快,土壤容易保持干燥。但过快不利于地下水的防护,因 为地面污染物容易渗入地下水中。
4. 粪便及垃圾无害化处理和利用的卫生学意义。固体废弃 物的处理措施;污水灌田的卫生防护措施。
3
2013-8-2
第六章 土壤卫生
第一节 土壤环境特征 第二节 土壤的污染、自净及污染物的转归 第三节 土壤污染对健康的影响 第四节 土壤质量标准及固体废物控制标准 第五节 土壤卫生防护 第六节 土壤卫生监督与监测
37
土壤是一个粘土—矿物—有机质的复杂胶体体系
土壤的吸附性--离子交换作用
酸碱性(土壤的缓冲性 ) 氧化还原性--土壤中的氧化还原反应,绝大多数是在土壤 微生物的参与下发生。 例如在需氧条件下含氮、磷、硫的有机物被氧化并形 成硝酸盐、磷酸盐、硫酸盐;在厌氧性条件下进行的反硝 化作用、反硫化作用等,影响污染物转归。
Physics 物理
Geology 地质学
Zoology 动物学
Relation of Soil Science to Other Sciences Geography 地理
Microbiology 微生物 2013-8-2
Forestry 林学 Archaeology 考古学 9
Agronomy 农学
20
2013-8-2
砂土、壤土和粘土物理学特征
o 砂土:透气性好,排水能力强,有机
物分解快,卫生学上优点较多。
o 黏土:透气性差,容水性强,有机物
分解缓慢。
o 壤土:既能透气,又能蓄水。
2013-8-2
21
2、土壤空气(soil air)气相
土壤空气是指土壤孔隙中的气体。 土壤空气成分变化主要受污染程度、土壤生 物化学作用、大气交换等的影响。 土壤通气性:单位面积单位时间内通过的空 气量。与大气压力、土壤深度和湿度有关。
土壤藻类(soil alga)是含有叶绿素的低等植物。藻类能够进 行光合作用,合成自身的有机物质。土壤藻类主要分布在土 壤表面及其以下几厘米的表层土壤中。土壤中的藻类主要是 2013-8-2 39 绿藻和硅藻,其次是黄藻。
土壤是联系有机界和无机界的重要环节
2013-8-2 12
土壤是陆地生态系统的核心
2013-8-2 13
光和作用
土壤是陆地生态系统食物链的首端
2013-8-2
14
二、土壤环境特征
(一)土壤的组成 (二)土壤的物理学特征
(三)土壤的化学特征
(四)土壤的生物学特征
2013-8-2
15
二、土壤的特征
重点、难点内容
1. 土壤污染的概念、土壤污染物的来源和污染方式、土壤污 染的自净。 2. 土壤污染对健康的影响 重点介绍重金属污染危害。包括 以镉污染引起的公害病-痛痛病为代表性实例;铊污染危害 和铬渣的污染危害。以农药污染土壤对人体的慢性危害为主, 重点介绍环境中高残留农药-有机氯农药的污染危害性。 3. 制定土壤卫生标准的原则、介绍土壤卫生标准的研究方法、 土壤环境质量标准和固体废物控制标。
2013-8-2 7
纵向分为7层
落叶层:
覆盖层 淋溶层 淀积层 母质层
腐叶层:
腐殖层:
上土层:
下土层:
2013-8-2
风化母岩层:
岩石层:
风化层
8
Relation of Soil Science to Other Sciences
Chemistry 化学
Climatology 气候
固相(矿物质、有机质)
土壤组成
液相(土壤水分)
气相(土壤空气)
2013-8-2 16
(一)土壤的物理学特征
1、土壤颗粒(soil particle)固相 粒级:根据土壤颗粒大小将土壤分成若干 组。 土壤质地:土壤中各粒级所占的相对比例 或重量百分数。 土壤按颗粒大小分为石块、石砾、砂粒、粉 粒和粘粒。
2013-8-2
25
(二)土壤的化学特征
——化学组成与成土母岩成分有密切关系
沉积岩 ——含必需元素
火成岩 ——缺少必需微量元素(不利)
人体内
化学元素
土壤中
地球化学元素的变化超出人体的调节适应范围 — —不利健康——生物地球化学性疾病
2013-8-2
26
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。 本底值的意义:
10
2013-8-2
联系有机界和无机界的中心环节,有机、无机相互转化 的场所。
陆地生态系统的核心及食物链的首端。
许多有害废弃物(废气沉降、污水、固体废弃物)的 处理场所和容纳场所。
污染物中的理、化、生物污染产生相应危害。
土壤元素分布不均,产生地球化学性疾病。
土壤是自然环境要素的重要组成之一,土壤是人类赖 以生存的物质基础,是生态系统的基本单元。土壤环 境是人类生存和发展的基本条件,是经济、社会发展 2013-8-2 11 的基础。
土壤的毛细管作用:土壤中的水沿着孔隙上升的作用。孔
隙越小其毛细管作用越大。
2013-8-2
23
地下水位
指地下水层表面到地面的距离。
地下水位高,容易引起地面潮湿,形成沼泽,不利
于土壤中有机物的无机化。
2013-8-2
24
3、土壤水分(soil water)
(与其物理性质相联系) 若渗水性过大,地面污染物容易渗入地下水中, 不利于水源保护;土壤容水量大,其渗水性和透气 性不良,不利于建筑防潮和有机物的无机化;建筑 物地面、墙壁的潮湿与基地土壤毛细管作用有关
29
2013-8-2
土壤有机质(soil organic matter)
系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。它与土壤矿物质一起共同构成土壤的固相部 分。土壤有机质含量一般仅占百分之几,最高也不过10%左 右。 腐殖质(humus)即进入土壤的植物、动物及微生物等死 亡残体经分解转化形成的物质,是土壤特有的有机物质,约 占土壤有机质总量的85%~90%。腐殖质通常带有电荷并 具有较强的吸收、缓冲性能,对土壤的理化性质和生物学性 质有重要影响。
按照吸附的离子种类可分为阳离子吸附和阴离子 吸附。
土壤胶体还具有离子交换作用,即由于土壤胶体 微粒具有电荷性质,在其外层所带的离子可以和 土壤溶液中相同的离子以离子价为依据作等价交 换的作用。
35
2013-8-2
(二)土壤的化学特征
土壤的酸碱性