1、教学目的与要求教学目的与要求掌握掌握 1 1.土壤的物理和化学特征、微生物的特殊作用土壤的物理和化学特征、微生物的特殊作用 及其与环境污染物降解的及其与环境污染物降解的卫生学卫生学意义;意义;2.2.掌握土壤污染掌握土壤污染的概念、的概念、来源、特点来源、特点和自净过和自净过程;程;3.3.掌握土壤掌握土壤重金属和农药污染重金属和农药污染对健康的危害对健康的危害。熟悉熟悉 1 1.熟悉土壤卫生标准、土壤环境质量标准及固体熟悉土壤卫生标准、土壤环境质量标准及固体 废物控制标准,以及废物控制标准,以及制订的原则和研究方法;制订的原则和研究方法;2 2.熟悉粪便、垃圾的无害化处理和利用。熟悉粪便、垃
2、圾的无害化处理和利用。了解了解 1.土壤土壤生物性污染生物性污染对健康的危害;对健康的危害;2.2.重金属镉污染危害和痛痛病重金属镉污染危害和痛痛病污染对健康的危害;污染对健康的危害;3.3.污水灌田的卫生防护,工业废渣的处理和利用;污水灌田的卫生防护,工业废渣的处理和利用;4.土壤土壤卫生防护原则、监督和监测方法。卫生防护原则、监督和监测方法。v是人类赖以生产、生活和生存的物质基础;是人类赖以生产、生活和生存的物质基础;v是联系有机界和无机界的重要环节,土壤处于大气是联系有机界和无机界的重要环节,土壤处于大气 圈、水圈、岩石圈和生物圈之间的过度地带;圈、水圈、岩石圈和生物圈之间的过度地带;v
3、是结合各环境介质的枢纽;是结合各环境介质的枢纽;v是陆地生态系统的核心及其食物链的首端;是陆地生态系统的核心及其食物链的首端;v是许多有害废弃物的处理和容纳场所。是许多有害废弃物的处理和容纳场所。第一节第一节 土土 壤壤 环环 境境 特特 征征 The characteristic of soil environment 土壤的特征土壤的特征v土壤是由土壤是由多相多相组成的能够容纳各种污染物质组成的能够容纳各种污染物质的多孔、的多孔、疏松疏松的系统;的系统;v土壤是一个具有土壤是一个具有吸附、解吸吸附、解吸和和交换交换作用的作用的胶体胶体系统;系统;v土壤是一个有土壤是一个有络合作用络合作用、
4、螯合作用和氧化还原螯合作用和氧化还原作用作用的化学反应系统;的化学反应系统;v土壤是一个充满各种土壤是一个充满各种生物生物、微生物微生物活动的陆地生态活动的陆地生态系统。系统。形成土壤的母质形成土壤的母质(岩石岩石)成分成分/气候气候/地形地貌等因素的地形地貌等因素的不同不同 地球表面的元素分布不均地球表面的元素分布不均 一些地区的一些地区的水、土壤、空气中某些或某种化学元素过多水、土壤、空气中某些或某种化学元素过多/缺乏缺乏 生物体生物体 环境元素环境元素动态动态平衡平衡(1(1)地质元素的分类地质元素的分类宏量元素宏量元素(Macroelement ):占人体总量的占人体总量的99.95%
5、99.95%,包括包括C、H、O、N、S、P、Na、K、Ca、Mg、Cl 等。等。微量元素微量元素Trace element 生物组织中正常含量均小于生物组织中正常含量均小于 人体体重的人体体重的0.01%0.01%的元素。的元素。(4 4)土壤的酸碱性:)土壤的酸碱性:土壤的土壤的H H+主要来源于主要来源于COCO2 2 溶于水形成碳酸,还有溶于水形成碳酸,还有AlAl3+3+水解水解 产生产生H H+。OHOH _ _来源于土壤中的碳酸钙、碳酸氢钠等与胶体来源于土壤中的碳酸钙、碳酸氢钠等与胶体 表面交换性的表面交换性的NaNa+。我国土壤多数在我国土壤多数在PH4.5-8.5PH4.5-
6、8.5范围。由南向北递增。范围。由南向北递增。(5 5)土壤的氧化还原性:)土壤的氧化还原性:土壤中有许多有机和无机的氧化性和还原性物质。土壤中有许多有机和无机的氧化性和还原性物质。土壤的氧化剂土壤的氧化剂-主要有氧气、主要有氧气、NONO3 3 _ _和和FeFe 3+等高价金属离子、等高价金属离子、土壤的还原剂土壤的还原剂-主要有有机质和低价金属离子主要有有机质和低价金属离子(6)土壤的吸附性土壤的吸附性 土壤中两个最活跃组分:土壤胶体和土壤微生物。土壤中两个最活跃组分:土壤胶体和土壤微生物。土壤胶体:土壤中颗粒直径小于土壤胶体:土壤中颗粒直径小于1m、具有胶体性质的、具有胶体性质的微粒。
7、一般土壤中的黏土矿物质和腐殖质都具有胶体性微粒。一般土壤中的黏土矿物质和腐殖质都具有胶体性质。质。o巨大的比表面和表面能:比表面是单位重量(或体积)物质的表巨大的比表面和表面能:比表面是单位重量(或体积)物质的表面积。一定体积的物质,颗粒越小,比表面越大。处于物体表面面积。一定体积的物质,颗粒越小,比表面越大。处于物体表面的分子具有一定的自由能,即表面能。物质的比表面越大,表面的分子具有一定的自由能,即表面能。物质的比表面越大,表面能也越大。能也越大。o电荷性质:土壤胶体一般都带负电荷。电荷性质:土壤胶体一般都带负电荷。o土壤胶体凝聚性和分散性:胶体具有相互凝聚的趋势,表现为胶土壤胶体凝聚性和
8、分散性:胶体具有相互凝聚的趋势,表现为胶体凝聚性,胶体微粒因相同电荷而相互排斥,表现为分散性。体凝聚性,胶体微粒因相同电荷而相互排斥,表现为分散性。第二节第二节 土壤污染、自净及污染物的转归土壤污染、自净及污染物的转归 The soil pollution、Selfpurification and transformation of pollutant 一、土壤污染一、土壤污染(Soil pollution)(一)(一)概念概念:是指在人类生产和生活活动中排出的是指在人类生产和生活活动中排出的有害物质进入土壤中,直接或间接地有害物质进入土壤中,直接或间接地危害人畜健康的现象。危害人畜健康的现象
9、。一、土壤污染一、土壤污染(Soil pollution)(二)土壤污染的(二)土壤污染的特点特点:土壤污染的隐蔽性:土壤污染的隐蔽性:有害的化学物质在土壤中与其结合,有害的化学物质在土壤中与其结合,而改变了原来的性质和特征不易被识别;土壤污染物对机体而改变了原来的性质和特征不易被识别;土壤污染物对机体健康的危害以慢性、间接为主,而且往往滞后。健康的危害以慢性、间接为主,而且往往滞后。积累性与地域性:土壤中的污染物质较大气和水不易扩散和积累性与地域性:土壤中的污染物质较大气和水不易扩散和稀释,在土壤中被吸附、固定及植物吸收而积累达到较高的稀释,在土壤中被吸附、固定及植物吸收而积累达到较高的污染
10、水平,而且有明显的分布。污染水平,而且有明显的分布。不可逆性:重金属和持久性有机污染物(不可逆性:重金属和持久性有机污染物(POPs)的难降解,)的难降解,甚至产生更大毒性中间产物,都构成了基本不可逆转的过程。甚至产生更大毒性中间产物,都构成了基本不可逆转的过程。4 治理周期长:土壤污染停止后也很难恢复,重金属污染恢复治理周期长:土壤污染停止后也很难恢复,重金属污染恢复可能需要可能需要100-200年时间,而且技术和经济成本高。年时间,而且技术和经济成本高。土壤污染的来源:土壤污染的来源:农业污染:农业污染:属于非点源污染,具有剂量低、面积大。属于非点源污染,具有剂量低、面积大。农药农药(年产
11、量百余万年产量百余万t),有机磷和有机氯污染,还含铅、汞、镉、砷,有机磷和有机氯污染,还含铅、汞、镉、砷;化肥(化肥(年用量年用量4千余万千余万t)氮肥、磷肥致土壤和地下水硝态氮和亚硝)氮肥、磷肥致土壤和地下水硝态氮和亚硝 态氮累积,水域的富营养化;态氮累积,水域的富营养化;农用化学品,地膜。农用化学品,地膜。工业污染:工业污染:以点源污染为多,直接和间接污染共存。以点源污染为多,直接和间接污染共存。三废排放,污水灌溉三废排放,污水灌溉.生活污染:生活污染:生物性污染生物性污染-粪便、垃圾、污水;粪便、垃圾、污水;化学污染化学污染石油副产品、重金属、含氯电子废物石油副产品、重金属、含氯电子废物
12、700余种(余种(50%有害有害)交通污染:交通污染:尾气中重金属为主;尾气中重金属为主;灾害污染物:灾害污染物:自然灾害、战争、意外事故致重金属和放射性污染,往往对环境造自然灾害、战争、意外事故致重金属和放射性污染,往往对环境造 成严重影响。成严重影响。一、土壤污染一、土壤污染(Soil pollution)土壤污染的方式:土壤污染的方式:农业污染:农业污染:属于非点源污染,具有剂量低、面积大。属于非点源污染,具有剂量低、面积大。农药农药(年产量百余万年产量百余万t),有机磷和有机氯污染,还含铅、汞、镉、砷,有机磷和有机氯污染,还含铅、汞、镉、砷;化肥(化肥(年用量年用量4千余万千余万t)氮
13、肥、磷肥致土壤和地下水硝态氮和亚硝)氮肥、磷肥致土壤和地下水硝态氮和亚硝 态氮累积,水域的富营养化;态氮累积,水域的富营养化;农用化学品,地膜。农用化学品,地膜。工业污染:工业污染:以点源污染为多,直接和间接污染共存。以点源污染为多,直接和间接污染共存。三废排放,污水灌溉三废排放,污水灌溉.生活污染:生活污染:生物性污染生物性污染-粪便、垃圾、污水;粪便、垃圾、污水;化学污染化学污染石油副产品、重金属、含氯电子废物石油副产品、重金属、含氯电子废物700余种(余种(50%有害有害)交通污染:交通污染:尾气中重金属为主;尾气中重金属为主;灾害污染物:灾害污染物:自然灾害、战争、意外事故致重金属和放
14、射性污染,往往对环境造自然灾害、战争、意外事故致重金属和放射性污染,往往对环境造 成严重影响。成严重影响。一、土壤污染一、土壤污染(Soil pollution)v水型污染水型污染v固体废弃物污染固体废弃物污染v气型污染气型污染生物性污染物:病原菌生物性污染物:病原菌化学性污染物:重金属、化学性污染物:重金属、农药农药放射性污染物:核试验、放射性污染物:核试验、核固体废弃物核固体废弃物一、土壤污染一、土壤污染(Soil pollution)土壤污染的方式:土壤污染的方式:土壤污染物的种类:土壤污染物的种类:二、土壤的自净二、土壤的自净 soil self-purification(一)(一)土
15、壤自净概念土壤自净概念是指受污染的土壤通过物理、化学和生物学的是指受污染的土壤通过物理、化学和生物学的作用,杀灭病原体,作用,杀灭病原体,使各种有害物质转化到无害使各种有害物质转化到无害的程度的程度,土壤逐渐恢复到污染前状态的过程。,土壤逐渐恢复到污染前状态的过程。土壤自净与土壤特性和污染物在土壤中的转土壤自净与土壤特性和污染物在土壤中的转归有着非常密切的关系。归有着非常密切的关系。物理净化物理净化-机械阻留机械阻留(对于难溶的固体对于难溶的固体)、稀释、稀释(可溶性物质可溶性物质)、迁移迁移(水、气中水、气中)与吸附与吸附(其它固相其它固相)、过滤。、过滤。化学净化化学净化-凝聚与沉淀、氧化
16、还原、络和凝聚与沉淀、氧化还原、络和-螯合、螯合、酸酸碱中碱中 和、水解、分解等反应和、水解、分解等反应 。太阳辐射的光化学反应。太阳辐射的光化学反应。但多氯联苯、绸环芳烃、朔料、橡胶难;重金属但多氯联苯、绸环芳烃、朔料、橡胶难;重金属 也不被降解。也不被降解。生物净化生物净化无机物化、腐殖土化。无机物化、腐殖土化。土壤微生物具有氧化分解有机物的巨土壤微生物具有氧化分解有机物的巨大大能力,最终能力,最终 转化为对生物无毒,是最重要的净化途径之一。转化为对生物无毒,是最重要的净化途径之一。有机物净化后形成大分子胶体物质有机物净化后形成大分子胶体物质-腐殖土腐殖土二、土壤的自净二、土壤的自净 so
17、il self-purification(二)(二)土壤自净作用土壤自净作用 生物净化包括:病原体的死灭生物净化包括:病原体的死灭(、有机物的净化有机物的净化.含氮有机物的生物净化含氮有机物的生物净化 含氮有机质分解是土壤氮素循环物的主要过程。含氮有机质分解是土壤氮素循环物的主要过程。包括:氨化作用包括:氨化作用-土壤微生物作用下释放氨:在氨化细菌土壤微生物作用下释放氨:在氨化细菌 作用下有机物降解为多肽、氨基酸、氨基糖等;作用下有机物降解为多肽、氨基酸、氨基糖等;然后脱氨基转为然后脱氨基转为NHNH3 3 硝化作用硝化作用-微生物使氨氧化为硝酸并获能量微生物使氨氧化为硝酸并获能量,在有在有
18、氧条件下进行氧条件下进行.不含氮有机物的生物净化不含氮有机物的生物净化在土壤微生物作用下在土壤微生物作用下 有氧时:含碳有机物形成有氧时:含碳有机物形成COCO2 2和水、含硫的和水、含硫的硫酸盐、含磷的硫酸盐、含磷的磷酸盐磷酸盐 厌氧时厌氧时含碳有机物产生甲烷;含硫的含碳有机物产生甲烷;含硫的硫醇和硫醇和HSHS、含磷的、含磷的磷化氢。磷化氢。二、土壤的自净二、土壤的自净 soil self-purification(二)(二)土壤自净作用土壤自净作用转归:转归:化学物质在土壤中迁移、转化、降解和残留叫化学物质在土壤中迁移、转化、降解和残留叫 转归。转归。转移:使污染物转入到另一介质,也可在
19、同一介质中转移:使污染物转入到另一介质,也可在同一介质中 进入另一场所。进入另一场所。当扩散和沉降不够充分时,污染物被风力或水流移当扩散和沉降不够充分时,污染物被风力或水流移到下风向或下游地区,造成该地区的污染,或沉降下到下风向或下游地区,造成该地区的污染,或沉降下来造成地面或河底的污染。也可由于土壤污染而转移来造成地面或河底的污染。也可由于土壤污染而转移到水中。到水中。三、土壤三、土壤污染物的转归污染物的转归 Transformation of soil pollutant(一一)化学污染物的转归化学污染物的转归:1 农药的转归:农药的转归:(1 1)土壤对农药的吸附:土壤胶体系统的吸附作用
20、(有限)。)土壤对农药的吸附:土壤胶体系统的吸附作用(有限)。仅仅是一定条件下的缓冲作用。仅仅是一定条件下的缓冲作用。(2 2)在土壤中的迁移:由外力作用(翻耕、径流、水渗透、)在土壤中的迁移:由外力作用(翻耕、径流、水渗透、淋淋溶)引起的转移。一般通过流动和扩散完成。溶)引起的转移。一般通过流动和扩散完成。一般通过流动和扩散完成。一般通过流动和扩散完成。(3 3)在土壤中的转化和降解:)在土壤中的转化和降解:转化:转化:化学物质通过物理、化学、生物学作用而改变其化学物质通过物理、化学、生物学作用而改变其 化学结构和性质的过程。化学结构和性质的过程。降解:降解:化学物质化学物质由复杂化合物逐步
21、转变为简单化合物的由复杂化合物逐步转变为简单化合物的 过程称为降解。(过程称为降解。(A A、B B、C C)三、土壤三、土壤污染物的转归污染物的转归 Transformation of soil pollutant A A 光化学降解:太阳辐射引起农药分解(除草剂);光化学降解:太阳辐射引起农药分解(除草剂);B B 化学降解:化学降解:水解和氧化水解和氧化有机磷农药的酸碱水解。有机磷农药的酸碱水解。(与土(与土 壤的温度、水分、壤的温度、水分、PHPH值有关);值有关);C C 生物降解:与土壤微生物作用下的降解;包括脱氯、氧生物降解:与土壤微生物作用下的降解;包括脱氯、氧 化还原、脱烷基
22、、水解、环裂解。化还原、脱烷基、水解、环裂解。2 2 重金属元素在土壤中的转归重金属元素在土壤中的转归:与胶体、腐殖质的蜇和与胶体、腐殖质的蜇和可使重金属元素处于不活化可使重金属元素处于不活化 态,减少其向水和植物的迁移。态,减少其向水和植物的迁移。土壤土壤PHPH值和还原状态影响不同植物对重金属的吸收。值和还原状态影响不同植物对重金属的吸收。水溶性水溶性-易扩散至地下和地表水。易扩散至地下和地表水。影响因素影响因素:A A 土壤土壤PHPH值值 越低越低金属溶解度越高金属溶解度越高植物吸收迁移月易;植物吸收迁移月易;B B 土壤还原条件下土壤还原条件下许多金属形成不溶性硫化物许多金属形成不溶
23、性硫化物减少植物吸收;减少植物吸收;三价砷在还原条件下比五价易被植物吸收,三价砷在还原条件下比五价易被植物吸收,农药和重金属元素的残留农药和重金属元素的残留:三、土壤三、土壤污染物的转归污染物的转归 Transformation of soil pollutant 3 3 农药和重金属元素的残留农药和重金属元素的残留:(1 1)重金属:化学性质不活泼,加之蜇和物的形成,难迁移,)重金属:化学性质不活泼,加之蜇和物的形成,难迁移,易富集,半衰期达若干年,铅、砷、汞、镉易富集,半衰期达若干年,铅、砷、汞、镉10-3010-30年。年。(2 2)农药:脂溶)农药:脂溶 性性-易被土壤吸附进入食物链(
24、有机磷类半易被土壤吸附进入食物链(有机磷类半 衰期衰期2 2周周-数月,有机氯类数月,有机氯类2-42-4年年););P203 P203 表表6-36-3 水溶性水溶性-易扩散至地下和地表水。易扩散至地下和地表水。三、土壤三、土壤污染物的转归污染物的转归 Transformation of soil pollutant 第三节第三节 土壤污染对健康的影响土壤污染对健康的影响 The influence of soil pollution to health 土壤污染对健康的危害土壤污染对健康的危害生物性污染的危害:生物性污染的危害:通过直接接触或污染食物、饮水通过直接接触或污染食物、饮水经口进
25、入,可引起经口进入,可引起肠道传染病肠道传染病和和寄生虫寄生虫病病的发生。的发生。化学性污染的危害化学性污染的危害化学污染物污染土壤后,常通过化学污染物污染土壤后,常通过农作物和水进人体,造成种种损害。特农作物和水进人体,造成种种损害。特别是镉、铬、铊和铅等重金属和农药污别是镉、铬、铊和铅等重金属和农药污染土壤后,在土壤中可残留时间长,会染土壤后,在土壤中可残留时间长,会对居民健康造成各种危害。对居民健康造成各种危害。1 1 重金属污染的危害重金属污染的危害 重金属系指密度重金属系指密度4.04.0以上约以上约6060种元素;种元素;砷、硒为类金属,但其毒性与金属相近,列砷、硒为类金属,但其毒
26、性与金属相近,列入此范围。目前我国有重金属污染耕地入此范围。目前我国有重金属污染耕地20002000万公顷万公顷,占总耕地面积占总耕地面积1/51/5。(二)(二)化学性污染的危害:化学性污染的危害:1 1 重金属污染的危害重金属污染的危害铊污染铊污染(thallium,Tl)分布:分布:铊是高度分散的稀有金属元苏;银白色,软而有铊是高度分散的稀有金属元苏;银白色,软而有 延展延展 性,空气中不稳定,常温易氧化。自然界多性,空气中不稳定,常温易氧化。自然界多 以一价存在,有强烈的亲硫性。以一价存在,有强烈的亲硫性。我国平均背景值我国平均背景值0.58mg/kg土壤(土壤(0.29-1.17)致
27、死量:致死量:12mg/kg(12mg/kg(成人成人),),经经水中毒量:水中毒量:1mg/L1mg/L人人类摄类摄入后入后2h2h血血铊铊达最高达最高值值(6 6个半减期)个半减期)铊的环境污染:来源于光电管、合金、染料等工业。如原料铊的环境污染:来源于光电管、合金、染料等工业。如原料 的溴化铊和碘化铊,杀虫剂原料硫酸铊等。的溴化铊和碘化铊,杀虫剂原料硫酸铊等。主要是由于含铊废水及废渣受风吹日主要是由于含铊废水及废渣受风吹日 晒和降水淋溶污染晒和降水淋溶污染 地表水、地下水、土壤和大气所致。地表水、地下水、土壤和大气所致。(二)(二)化学性污染的危害:化学性污染的危害:1 1 重金属污染的
28、危害重金属污染的危害铊污染铊污染(thallium,Tl)铊铊化合物的毒性高,为强烈的神经性毒物,可化合物的毒性高,为强烈的神经性毒物,可 对肝和对肝和 肾脏造成损害。三价铊的毒性大于一价铊。肾脏造成损害。三价铊的毒性大于一价铊。睾丸对铊的亲和力较强,对男(雄)性生殖功能具有特殊的睾丸对铊的亲和力较强,对男(雄)性生殖功能具有特殊的 危害。危害。环境铊污染对人群健康的影响主要为慢性毒作用环境铊污染对人群健康的影响主要为慢性毒作用(二)(二)化学性污染的危害:化学性污染的危害:慢性铊中毒特征性的表现有慢性铊中毒特征性的表现有l毛发脱落,呈斑秃或全秃毛发脱落,呈斑秃或全秃l周围神经损害,早期表现为
29、双下肢麻木、疼痛过周围神经损害,早期表现为双下肢麻木、疼痛过敏,很快出现感觉和运动障碍敏,很快出现感觉和运动障碍l视力下降甚至失明,可见有视网膜炎、球后视神视力下降甚至失明,可见有视网膜炎、球后视神经炎及视神经萎缩。经炎及视神经萎缩。1 1 重金属污染的危害重金属污染的危害铊污染铊污染(thallium,Tl)铊中毒铊中毒六价铬:六价铬:易溶于水,易经过土壤进入农作物。易溶于水,易经过土壤进入农作物。英国的研究;人群从空气和水摄入铬的总量为英国的研究;人群从空气和水摄入铬的总量为78-106ug/d,78-106ug/d,其中食物占其中食物占93-98%93-98%。污染来源:污染来源:来源于
30、铬矿和金属冶炼、电镀、制革等工业三废(铬渣中六来源于铬矿和金属冶炼、电镀、制革等工业三废(铬渣中六 价铬含量约为价铬含量约为1%1%)铬的代谢:铬的代谢:人体半衰期人体半衰期2727天天,80%,80%经肾排泄经肾排泄,余经粪便余经粪便,乳汁和毛发也可检出乳汁和毛发也可检出铬是人体的必需微量元素。铬是人体的必需微量元素。是构成葡萄糖耐量因子的重要是构成葡萄糖耐量因子的重要 成分。但是过量在体内蓄积,有毒作用。成分。但是过量在体内蓄积,有毒作用。(二)(二)化学性污染的危害:化学性污染的危害:铬在体内的蓄积:铬在体内的蓄积:主要蓄积于肝、肾、内分泌腺。主要蓄积于肝、肾、内分泌腺。铬在体内的毒作用
31、:铬在体内的毒作用:六价铬毒性比三价铬达六价铬毒性比三价铬达100100倍;六价铬是致突变物质倍;六价铬是致突变物质AmesAmes试验和骨髓细胞微核试验等呈阳性。试验和骨髓细胞微核试验等呈阳性。流行病学调查铬渣污染区癌症死亡率高于对照区,铬矿流行病学调查铬渣污染区癌症死亡率高于对照区,铬矿 工肺癌发病率是一般人群的工肺癌发病率是一般人群的3.583.58倍。倍。六价铬影响体内氧化还原和水解过程,与蛋白质结合六价铬影响体内氧化还原和水解过程,与蛋白质结合 抑制酶的活力,可促维生素抑制酶的活力,可促维生素C C氧化,使血红蛋白变氧化,使血红蛋白变 性性降低红细胞的携氧能力降低红细胞的携氧能力 有
32、研究表明有研究表明:由致畸作用由致畸作用胎仔体重下降胎仔体重下降,畸胎增多畸胎增多.(二)(二)化学性污染的危害:化学性污染的危害:1 1 重金属污染的危害:重金属污染的危害:(3)铅()铅(leadlead)污染:)污染:来于有色金属冶炼等工业三废,及含四乙基铅汽来于有色金属冶炼等工业三废,及含四乙基铅汽 油的排放废气;已有报道城市居民血铅、尿铅较农油的排放废气;已有报道城市居民血铅、尿铅较农 村为高。村为高。影响影响儿童智力发育;肾的损害儿童智力发育;肾的损害。(二)(二)化学性污染的危害:化学性污染的危害:镉(镉(cadmiumcadmium)污染)污染-痛痛病(痛痛病(itai-ita
33、i disease):富山县神通川流域发生的富山县神通川流域发生的未经处理未经处理含镉的工业废水含镉的工业废水进行农进行农 田灌溉。田灌溉。病因:病因:长期食用含镉废水灌田生产的含镉很高的稻长期食用含镉废水灌田生产的含镉很高的稻 米而引起的慢性镉中毒。米而引起的慢性镉中毒。靶器官:靶器官:肾脏肾脏 Cd 损害肾小管损害肾小管 肾功能异常:钙肾功能异常:钙/磷代谢障碍磷代谢障碍 尿钙增加尿钙增加 骨质脱钙骨质脱钙 骨骼病变。骨骼病变。患者低分子蛋白尿患者低分子蛋白尿 尿中磷酸盐、尿糖、氨基酸尿尿中磷酸盐、尿糖、氨基酸尿 酶改变。酶改变。人群分布:人群分布:多发生在多发生在4060岁妇女,营养不良
34、者多发。岁妇女,营养不良者多发。(二)(二)化学性污染的危害:化学性污染的危害:1 1 重金属污染的危害:重金属污染的危害:痛痛病症状:痛痛病症状:患者先是劳累时腰背疼痛,继而发展至肩、脚患者先是劳累时腰背疼痛,继而发展至肩、脚、膝、髋关节等部位疼痛,休息后消失。随病、膝、髋关节等部位疼痛,休息后消失。随病情加重,可发展至全身关节疼痛、活动受限,情加重,可发展至全身关节疼痛、活动受限,重者四肢弯曲变形,脊柱受压也缩短变形,全重者四肢弯曲变形,脊柱受压也缩短变形,全身多发性骨折等。严重的患者全身疼痛,日夜身多发性骨折等。严重的患者全身疼痛,日夜呼叫,故名痛痛病。此病多在营养不良的条件呼叫,故名痛
35、痛病。此病多在营养不良的条件下发病,最后患者多因全身极度衰弱和并发其下发病,最后患者多因全身极度衰弱和并发其他疾病而死亡。他疾病而死亡。镉(镉(cadmiumcadmium)污染)污染-痛痛病痛痛病 痛痛病痛痛病发病缓慢发病缓慢,潜伏期为,潜伏期为2828年。镉在体内年。镉在体内的生物半减期为的生物半减期为16331633年,经长期蓄积达到一年,经长期蓄积达到一定程度才发病。此病无特效疗法,死亡率很高定程度才发病。此病无特效疗法,死亡率很高。19721972年年3 3月,痛痛病患者超过月,痛痛病患者超过100100人,死亡人,死亡3434人。预防措施除保证土壤中镉含量不超过卫生人。预防措施除保
36、证土壤中镉含量不超过卫生标准(标准(1.0ppm1.0ppm)外,)外,WHOWHO还建议成人每周摄入的镉不应超过还建议成人每周摄入的镉不应超过400400 g-g-500500 g g。镉(镉(cadmiumcadmium)污染)污染-痛痛病痛痛病 农药污染土壤农药污染土壤经农作物进入人体经农作物进入人体产生各种健康影响产生各种健康影响。世界开发出农药世界开发出农药12001200余种;余种;我国各种农药制剂产量,我国各种农药制剂产量,每年为每年为150多万吨,约为多万吨,约为140多个品种。常用的有多个品种。常用的有60多多 个品种,个品种,最常用的是有机磷农药,有机氯农药的蓄最常用的是有
37、机磷农药,有机氯农药的蓄 积性强、远期危害重。积性强、远期危害重。(二)(二)化学性污染的危害:化学性污染的危害:2 2 农药污染的危害:农药污染的危害:(1)农药对人体的危害)农药对人体的危害 l引发急性中毒引发急性中毒 常见的农药急性中毒是有机磷农药中毒,对硫磷、常见的农药急性中毒是有机磷农药中毒,对硫磷、内吸磷的不规范使用而致急性中毒最多见。头晕、内吸磷的不规范使用而致急性中毒最多见。头晕、恶心、虚汗、惊厥、昏迷。恶心、虚汗、惊厥、昏迷。l慢性中毒慢性中毒 连续接触低水平的农药可引起慢性中毒,连续接触低水平的农药可引起慢性中毒,其表现其表现 A A 免疫功能缺陷和过敏、哮喘。免疫功能缺陷
38、和过敏、哮喘。B B 内分泌干扰物质样作用。生殖毒性。内分泌干扰物质样作用。生殖毒性。C C 三致作用,有机氯农药和二恶英。三致作用,有机氯农药和二恶英。(2)有机磷农药对人体的危害)有机磷农药对人体的危害 l引发急性中毒引发急性中毒 常见的农药急性中毒是有机磷农常见的农药急性中毒是有机磷农药中毒,对硫磷、内吸磷的不规范使用而致急性药中毒,对硫磷、内吸磷的不规范使用而致急性中毒最多见中毒最多见l慢性中毒慢性中毒 连续接触低水平有机磷农药可引起慢连续接触低水平有机磷农药可引起慢性中毒,其表现以类神经征为主,部分患者有毒性中毒,其表现以类神经征为主,部分患者有毒蕈碱样症状。血液中胆碱酯酶活性持久降
39、低蕈碱样症状。血液中胆碱酯酶活性持久降低l致敏作用致敏作用 有些有机磷农药可引起支气管哮喘和有些有机磷农药可引起支气管哮喘和过敏性皮炎过敏性皮炎 持久性有机污染物(持久性有机污染物(POPs)指人类合成的能持久存在于环境中、通过生物食物链累积,指人类合成的能持久存在于环境中、通过生物食物链累积,并对人类健康及环境造成有害影响的天然或人工合成的有机并对人类健康及环境造成有害影响的天然或人工合成的有机 污染化学物质。污染化学物质。持久性:持久性:在环境中不易降解,存留时间较长。在环境中不易降解,存留时间较长。迁移性:迁移性:能够在大气环境中长距离迁移,甚至通过大气、水能够在大气环境中长距离迁移,甚
40、至通过大气、水的输送而影响到区域和全球环境的输送而影响到区域和全球环境。蓄积性蓄积性:这些物质具有长期残留性、生物蓄积性、半发挥性这些物质具有长期残留性、生物蓄积性、半发挥性;可通过食物链富集,最终严重影响人类健康。可通过食物链富集,最终严重影响人类健康。高毒性:高毒性:这些物质可能造成人体内分泌系统紊乱,生殖和免这些物质可能造成人体内分泌系统紊乱,生殖和免疫系统受到破坏,疫系统受到破坏,诱发癌症和神经性疾病。诱发癌症和神经性疾病。(二)(二)化学性污染的危害:化学性污染的危害:3 3 持久性有机污染物的危害:持久性有机污染物的危害:定义:符合以下四个特性的环境污染物定义:符合以下四个特性的环
41、境污染物 环境持久性(长期残留);环境持久性(长期残留);生物蓄积性(可在食物链中蓄积并放大);生物蓄积性(可在食物链中蓄积并放大);半挥发性(能够在大气环境中长距离迁移),半挥发性(能够在大气环境中长距离迁移),高毒性(在环境浓度下就有毒性)的天然或人工合成的有机污染物。高毒性(在环境浓度下就有毒性)的天然或人工合成的有机污染物。符合上述定义的符合上述定义的POPs物质有数千种之多。物质有数千种之多。斯德哥尔摩国际公约提出首批控制斯德哥尔摩国际公约提出首批控制12种:种:艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂、艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂、DDT、氯丹、六氯苯、灭蚁灵、毒杀芬、七氯、多氯联苯、氯丹、六氯苯、灭
42、蚁灵、毒杀芬、七氯、多氯联苯(PCBs)、二、二恶英和苯并呋喃恶英和苯并呋喃(PCDDFs)。EDCs:endocrin disrupting chemicals POPs:persistent organic pollutantsPBTs:persistent bioaccumulate toxicsPTSs:persistent toxic substances持久性有机污染物(持久性有机污染物(POPs)年月,在瑞典首都斯德哥尔摩的外交全权大会上通过了年月,在瑞典首都斯德哥尔摩的外交全权大会上通过了关于关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约于年月日正式生效。
43、于年月日正式生效。公约公约决定禁止或限制使用种(持久性有机污染物),决定禁止或限制使用种(持久性有机污染物),种是有机氯杀虫剂:艾氏剂(防虫剂,可引起人肝功能障碍、致癌)、种是有机氯杀虫剂:艾氏剂(防虫剂,可引起人肝功能障碍、致癌)、氯丹(又称氯化茚氯丹(又称氯化茚/1068,防虫剂,人致癌)、狄氏剂(防蚊、防虫剂,致,防虫剂,人致癌)、狄氏剂(防蚊、防虫剂,致人肝功能障碍、致癌)、异狄氏剂(防虫剂、除鼠剂,妨碍人发育、致人肝功能障碍、致癌)、异狄氏剂(防虫剂、除鼠剂,妨碍人发育、致癌)、七氯(防虫剂,影响人的生殖器官、致癌)、灭蚁灵(防虫剂,使癌)、七氯(防虫剂,影响人的生殖器官、致癌)、灭
44、蚁灵(防虫剂,使人致癌)、毒杀芬(防虫剂人致癌)、毒杀芬(防虫剂,人致癌)、滴滴涕(防虫剂人致癌)、滴滴涕(防虫剂,影响人的肝脏、致影响人的肝脏、致癌)。前种在公约正式生效(余国家批准)时停止生产和使用;癌)。前种在公约正式生效(余国家批准)时停止生产和使用;被禁用的还有两种工业化学品:六氯苯(影响人的肝脏)、多氯联苯被禁用的还有两种工业化学品:六氯苯(影响人的肝脏)、多氯联苯(使人致癌)。多氯联苯的电力变压器等(使人致癌)。多氯联苯的电力变压器等2025年后禁用。禁用年后禁用。禁用(由燃烧和工由燃烧和工业加工带来的副产品业加工带来的副产品)二恶英类物质:多氯二苯并二恶英和多氯二苯并呋喃。二恶
45、英类物质:多氯二苯并二恶英和多氯二苯并呋喃。它们有多种异构体,其中四氯化物毒性最强,二恶英不但是剧毒物质,而它们有多种异构体,其中四氯化物毒性最强,二恶英不但是剧毒物质,而且致癌。且致癌。(二)(二)化学性污染的危害:化学性污染的危害:3 3 持久性有机污染物的危害:持久性有机污染物的危害:第四节第四节 土壤质量标准及固体废物控制标准土壤质量标准及固体废物控制标准 一、制订土壤卫生标准的原则一、制订土壤卫生标准的原则v不影响人体健康:在标准范围内,土壤不致使农作不影响人体健康:在标准范围内,土壤不致使农作物、水和空气超过各自的卫生标准而人体影响健康。物、水和空气超过各自的卫生标准而人体影响健康
46、。v不影响土壤自净:在标准范围内,能保证土壤的自不影响土壤自净:在标准范围内,能保证土壤的自净过程正常进行。净过程正常进行。二、制订土壤卫生标准的依据二、制订土壤卫生标准的依据v实验研究:有害物质在土壤中稳定性的研究、有害物质向实验研究:有害物质在土壤中稳定性的研究、有害物质向农作物、地下水和空气中迁移情况的研究、有害物质对土农作物、地下水和空气中迁移情况的研究、有害物质对土壤自净过程影响的研究、有害物质卫生毒理实验研究。壤自净过程影响的研究、有害物质卫生毒理实验研究。v现场流行病学调查研究:土壤本底水平及污染情况调查、现场流行病学调查研究:土壤本底水平及污染情况调查、污染与人群健康关系调查。
47、污染与人群健康关系调查。v引进或参考国外先进标准,在国内加以验证、补充和修订。引进或参考国外先进标准,在国内加以验证、补充和修订。三、土壤环境质量标准三、土壤环境质量标准v我国现行土壤环境质量标准(我国现行土壤环境质量标准(GB15618-1995)是由国家是由国家环境保护局发布的。环境保护局发布的。v根据土壤功能和保护目标分为三类:根据土壤功能和保护目标分为三类:类主要适用于国家自然保护区、集中式生活饮用水源地。保护区域生态,类主要适用于国家自然保护区、集中式生活饮用水源地。保护区域生态,维持自然背景的土壤环境质量的限制值,为一级标准。维持自然背景的土壤环境质量的限制值,为一级标准。类主要适
48、用于一般农田、蔬菜地、茶园、果园、牧场。维护人体健康的土类主要适用于一般农田、蔬菜地、茶园、果园、牧场。维护人体健康的土壤限制值,为二级标准。壤限制值,为二级标准。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。保障农业生产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。保障农业生产和植物生长的土壤临界值,为三级标准。和植物生长的土壤临界值,为三级标准。四、固体废弃物排放标准四、固体废弃物排放标准v对排入土壤的固体废弃物规定了控制浓度和限量;对排入土壤的固体废弃物规定了控制浓度和限量;v标准制订的原则和方法,通用的是用标准浸出试验;浸标准制订的原则和方法,通用的是用标准浸出试验;浸出液
49、的浓度为出液的浓度为1 10(固(固/液);液);v浸出液中的有害物质浓度的限制值标准是以水标为基础浸出液中的有害物质浓度的限制值标准是以水标为基础的,美国是水标的的,美国是水标的100倍,日本是水标倍,日本是水标30倍,我国在倍,我国在10-100倍不等;倍不等;v农用污泥中污染物控制标准农用污泥中污染物控制标准、城市垃圾农用控制城市垃圾农用控制标准标准、危险废物鉴别标准危险废物鉴别标准、中华人民共和国固中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法。体废弃物污染环境防治法。第五节第五节 土土 壤壤 卫卫 生生 防防 护护 土壤卫生防护土壤卫生防护 为防止土壤污染、减轻和控制污染危害,为防止土壤污染
50、、减轻和控制污染危害,须对固体废物处理、利用。当前以无害化须对固体废物处理、利用。当前以无害化 为主,进而减量化、资源化。为主,进而减量化、资源化。无害化:无害化:处理固体废物,不污染环境,不损害健康。处理固体废物,不污染环境,不损害健康。减量化:减量化:以适宜手段,减少固体废物数量和容积。以适宜手段,减少固体废物数量和容积。资源化:资源化:采取工艺措施,回收有用的物质和能量采取工艺措施,回收有用的物质和能量。一、土壤卫生防护的原则一、土壤卫生防护的原则v粪便无害化处理和利用:是控制肠道传染病,增加农业粪便无害化处理和利用:是控制肠道传染病,增加农业肥料和改良土壤的重要措施。收集处理粪便分为流