污染生态学污染生态学 Pollution Ecology韩晓丽韩晓丽 版权所有版权所有1234章节安排章节安排 绪绪 论论第一章第一章 污染物在生物体内的迁移规律污染物在生物体内的迁移规律第二章第二章 污染生态效应及其评价污染生态效应及其评价第三章第三章 水污染生态学水污染生态学第四章第四章 大气污染生态学大气污染生态学第五章第五章 土壤污染生态学土壤污染生态学第六章第六章 城市污染生态学城市污染生态学第七章第七章 环境质量评价中的污染生态问题环境质量评价中的污染生态问题5参考书目王焕校主编王焕校主编,高等教育出版社高等教育出版社,springer,2000,springer,2000孙铁绗孙铁绗, ,周启星周启星, ,李培军李培军, , ,科学科学出版社出版社,2001,2001王焕校王焕校, ,吴玉树等著吴玉树等著,科学科学出版社出版社,2006,20066绪 论第一节第一节生态系统生态系统第二节第二节生态环境问题生态环境问题第三节第三节污染生态学污染生态学7第一节 生态系统8910第二节 生态环境问题一、生态系统化学品污染一、生态系统化学品污染一、生态系统化学品污染一、生态系统化学品污染二、全球大气污染与气候变化及生态灾难二、全球大气污染与气候变化及生态灾难二、全球大气污染与气候变化及生态灾难二、全球大气污染与气候变化及生态灾难三、酸雨对生态系统的污染三、酸雨对生态系统的污染三、酸雨对生态系统的污染三、酸雨对生态系统的污染四、水生生态系统与湖泊富营养化及海洋赤潮四、水生生态系统与湖泊富营养化及海洋赤潮四、水生生态系统与湖泊富营养化及海洋赤潮四、水生生态系统与湖泊富营养化及海洋赤潮五、臭氧层耗竭及其对人类生态系统的危害五、臭氧层耗竭及其对人类生态系统的危害五、臭氧层耗竭及其对人类生态系统的危害五、臭氧层耗竭及其对人类生态系统的危害六、土壤侵蚀与沙漠化加剧及其对生态系统的污染六、土壤侵蚀与沙漠化加剧及其对生态系统的污染六、土壤侵蚀与沙漠化加剧及其对生态系统的污染六、土壤侵蚀与沙漠化加剧及其对生态系统的污染化学农药化学农药,化肥化肥,医学药品医学药品全球变暖全球变暖11全球变暖引起的灾害一、干旱和炎热，森林火灾，沙漠化加强。二、地球动力学效应的变化，可能引起某 些地震和火山活动。三、湿润地区更湿润，洪水连年不断。四、地球海平面逐渐上升，沿海地区大量的陆地将海水淹没，只是陆地面积减少。12酸雨发生的主要机制 酸雨主要成分：H2SO4 、HNO3 SO2+H2O=H2SO3 H2SO3+02=H2SO4 2NO+O2=2NO2 2NO2+H2O=HNO3+NO 13湖泊富营养化及海洋赤潮14氟利昂臭氧层破坏的元凶 几种氟氯代甲烷和氟氯代乙烷的总称几种氟氯代甲烷和氟氯代乙烷的总称 。其。其化学性质稳定，不具有可燃性和毒性，被当作化学性质稳定，不具有可燃性和毒性，被当作制冷剂、发泡剂和清洗剂，广泛用于家用电器、制冷剂、发泡剂和清洗剂，广泛用于家用电器、泡沫塑料、日用化学品、汽车、消防器材等领泡沫塑料、日用化学品、汽车、消防器材等领域。域。 氟利昂与二氧化碳相比，温室效应要高出几氟利昂与二氧化碳相比，温室效应要高出几千到千到1 1万多倍。氟利昂上升到平流层，发生催化万多倍。氟利昂上升到平流层，发生催化反应，不断破坏臭氧层，约破坏反应，不断破坏臭氧层，约破坏1010万倍的臭氧。万倍的臭氧。15土壤侵蚀与沙漠化土壤侵蚀，土壤侵蚀，由于森林的不断砍伐、大型采矿由于森林的不断砍伐、大型采矿作业、建筑活动、农业耕作及土壤有机质的下作业、建筑活动、农业耕作及土壤有机质的下降等不适当的人类活动所造成。降等不适当的人类活动所造成。在干旱地区表现为在干旱地区表现为沙漠化。沙漠化。在湿润地区为在湿润地区为土壤的流失。的流失。16第三节 污染生态学一、学科定义与内涵二、学科来源于归属三、学科分支与划分17生态学生态学环境科学环境科学交叉交叉生态学生态学环境科学环境科学融合融合污染污染生态学生态学学科来源与归属学科来源与归属18第一章 污染物在生物体内的迁移规律第一节第一节 污染物的概念、性质及分类污染物的概念、性质及分类第二节第二节 有关生物对污染物的吸收、迁移的几个概念有关生物对污染物的吸收、迁移的几个概念第三节第三节 植物对污染物的吸收与迁移植物对污染物的吸收与迁移第四节第四节 动物对污染物的吸收与迁移动物对污染物的吸收与迁移第五节第五节 微生物对污染物的吸收微生物对污染物的吸收19第一节 污染物的概念、性质及分类一、污染物的概念一、污染物的概念一、污染物的概念一、污染物的概念 指进入环境后使环境的正常组成发生直接或间接有指进入环境后使环境的正常组成发生直接或间接有害于生物生长、发育和繁殖的变化的物质。害于生物生长、发育和繁殖的变化的物质。二、污染物的性质二、污染物的性质二、污染物的性质二、污染物的性质 1. 1.一种物质成为污染物一种物质成为污染物, ,必须在特定的环境中达到一定必须在特定的环境中达到一定的数量的数量, ,并且持续一定的时间。并且持续一定的时间。 2. 2.污染物会在环境中发生转化污染物会在环境中发生转化, ,即具有易变形。即具有易变形。三、污染物的分类三、污染物的分类三、污染物的分类三、污染物的分类20第二节第二节 有关生物对污染物的吸收、迁移的几个概念有关生物对污染物的吸收、迁移的几个概念n n安全浓度安全浓度安全浓度安全浓度（safe concentrationsafe concentration） 生物与某种污染物长期接触，仍未发现受害症状，这种不生物与某种污染物长期接触，仍未发现受害症状，这种不会产生受害症状的浓度即为安全浓度。会产生受害症状的浓度即为安全浓度。n n最高允许浓度最高允许浓度最高允许浓度最高允许浓度（maximum allow concentrationmaximum allow concentration） 生物在整个生长发育周期内，或者是对污染物最敏感的时生物在整个生长发育周期内，或者是对污染物最敏感的时期内，该污染物对生物的生命活动能力和生产力没有发生期内，该污染物对生物的生命活动能力和生产力没有发生明显影响的浓度。明显影响的浓度。n n效应浓度效应浓度效应浓度效应浓度（effective concentrationeffective concentration） 超过最高允许浓度，生物开始出现受害症状，接触毒物时超过最高允许浓度，生物开始出现受害症状，接触毒物时间越长，受害越重。这种使生物开始出现受害症状的浓度间越长，受害越重。这种使生物开始出现受害症状的浓度称为效应浓度。称为效应浓度。n n致死浓度致死浓度致死浓度致死浓度（lethal concentrationlethal concentration） 当污染物浓度继续上升到某一定浓度，生物开始死亡，这当污染物浓度继续上升到某一定浓度，生物开始死亡，这是的浓度为致死浓度。是的浓度为致死浓度。21第三节 植物对污染物的吸收与迁移一、植物对污染物的吸收一、植物对污染物的吸收一、植物对污染物的吸收一、植物对污染物的吸收 1. 1.植物对大气污染物的粘附与吸收植物对大气污染物的粘附与吸收 分泌油脂；吸滞粉尘；吸附尘埃等。分泌油脂；吸滞粉尘；吸附尘埃等。 2. 2.植物对水溶态污染物的吸收植物对水溶态污染物的吸收 （1 1）水溶态污染物到达根表面）水溶态污染物到达根表面 两条途径：两条途径：质体流途径质体流途径质体流途径质体流途径( (污染物随污染物随蒸腾拉力蒸腾拉力，在植物吸收水分时与水，在植物吸收水分时与水一起到达植物根部一起到达植物根部) )；扩散途径扩散途径扩散途径扩散途径( (通过扩散到达根表面通过扩散到达根表面) )。 （2 2）水溶液进入细胞的过程）水溶液进入细胞的过程 细胞壁、细胞膜细胞壁、细胞膜细胞壁、细胞膜细胞壁、细胞膜 二、二、二、二、污染物在植物体内的迁移污染物在植物体内的迁移污染物在植物体内的迁移污染物在植物体内的迁移非共质体通道非共质体通道非共质体通道非共质体通道: : : :即无机离子和水在根内横向迁移即无机离子和水在根内横向迁移, ,到达内皮层是通过细胞到达内皮层是通过细胞间隙等质外空间。间隙等质外空间。 共质体通道：共质体通道：共质体通道：共质体通道：即细胞内原生质流动和通过细胞之间相连的细胞通道。即细胞内原生质流动和通过细胞之间相连的细胞通道。22松柏科植物枝叶能分泌油脂、黏液，具有吸附松柏科植物枝叶能分泌油脂、黏液，具有吸附粉尘的能力。粉尘的能力。23木槿、榆树、杨梅、草莓等木槿、榆树、杨梅、草莓等 叶子表面粗糙，叶子表面粗糙，表面积大，具有吸附粉尘的能力。表面积大，具有吸附粉尘的能力。24蒸腾作用蒸腾作用蒸腾作用能产生的蒸腾拉蒸腾拉力力，是植物被动吸水与转运水分的主要动力，这对高大的乔木尤为重要。指水分从活的植物体表面（主要是叶子）指水分从活的植物体表面（主要是叶子）以水蒸汽状态散失到大气中的过程。以水蒸汽状态散失到大气中的过程。25根横切示初生构造根横切示初生构造研究方法:扫描电子显微镜扫描电子显微镜与与X X射线显微分析射线显微分析结果表明结果表明:Cd Cd 以共质体方式在玉米根以共质体方式在玉米根内横切横向迁移内横切横向迁移; ;PbPb以非共质体方式在玉米根以非共质体方式在玉米根内移动。内移动。凯氏带：凯氏带：内皮层细胞的径向壁（两侧的细胞壁）和横向壁（上下的细胞壁）上有一条带状增厚结构。Pb进入根表面以后，由于凯氏带的阻挡，只能通过胞间连丝胞间连丝进入中柱，在中柱共质体运动。 Cd的迁移以共质体方式进入中柱，中柱与导管之间形成扩散梯度，沿着这个梯度，Cd不断进入导管。26污染物可以从根部向地上部运输，通过叶片吸收的污染物可以从根部向地上部运输，通过叶片吸收的污染物可以从根部向地上部运输，通过叶片吸收的污染物可以从根部向地上部运输，通过叶片吸收的污染物也可以从地上部向根部运输。不同的污染物污染物也可以从地上部向根部运输。不同的污染物污染物也可以从地上部向根部运输。不同的污染物污染物也可以从地上部向根部运输。不同的污染物在植物体内的迁移、分布规律存在差异。在植物体内的迁移、分布规律存在差异。在植物体内的迁移、分布规律存在差异。在植物体内的迁移、分布规律存在差异。27第四节 动物对污染物的吸收与迁移一、污染物通过动物细胞膜的方式一、污染物通过动物细胞膜的方式一、污染物通过动物细胞膜的方式一、污染物通过动物细胞膜的方式 被动运输被动运输被动运输被动运输( (简单扩散简单扩散, ,滤过作用滤过作用) )和和特殊转运特殊转运特殊转运特殊转运( (载体转运载体转运, ,主动主动运输运输, ,吞噬和胞饮吞噬和胞饮) )二、动物机体对污染物质的吸收二、动物机体对污染物质的吸收二、动物机体对污染物质的吸收二、动物机体对污染物质的吸收 1. 1.经呼吸道吸收经呼吸道吸收 5nm叶果种子 随粪便排出,储存在肝肾中 较少报道三、水生生态系统污染效应三、水生生态系统污染效应1富营养化富营养化 a多样性指数判断法；b 磷负荷的判断法；2重金属及无机化合物的生态效应重金属及无机化合物的生态效应3有毒有机物的生态效应有毒有机物的生态效应 a酚污染与生态效应；b多氯联苯污染与生态效应；c苯丙芘污染生态效应；d农药污染与生态效应40水体重金属离子的污染水体重金属离子的污染是指含有重金属离子的污染物进入水体对水体造是指含有重金属离子的污染物进入水体对水体造成的污染。成的污染。来源：矿冶、机械制造、化工、电子、仪表等工来源：矿冶、机械制造、化工、电子、仪表等工业生产过程中产生的重金属废水（含有铬、镉、业生产过程中产生的重金属废水（含有铬、镉、铜、汞、镍、锌等重金属离子）是对水体污染最铜、汞、镍、锌等重金属离子）是对水体污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一。严重和对人类危害最大的工业废水之一。存在方式：不能分解，只能转移存在位置和转变存在方式：不能分解，只能转移存在位置和转变物理化学状态。物理化学状态。 处理方式：应就地处理，不应与其他废水混合。处理方式：应就地处理，不应与其他废水混合。危害：水俣病；痛痛病。危害：水俣病；痛痛病。41水俣病水俣病42水体无机化合物污染水体无机化合物污染指有无机物构成的污染物。包括各种重金属及指有无机物构成的污染物。包括各种重金属及其氧化物、酸、碱、盐类、硫化物和卤化物等。其氧化物、酸、碱、盐类、硫化物和卤化物等。来源：采矿、冶炼、机械制造、建筑材料、化来源：采矿、冶炼、机械制造、建筑材料、化工等工业生产。水体中主要是酸碱和盐的释放。工等工业生产。水体中主要是酸碱和盐的释放。危害：有些元素如铍、镉、汞、镍、砷等对生危害：有些元素如铍、镉、汞、镍、砷等对生物是有毒的，其中铍、羰基镍和六价铬等对实物是有毒的，其中铍、羰基镍和六价铬等对实验动物有验动物有致癌作用致癌作用。锑、铊、铅等也都有毒性，。锑、铊、铅等也都有毒性，可以在生物体内蓄积，引起各种症状。可以在生物体内蓄积，引起各种症状。 典型事例：河南省沈丘县黄孟营村为癌症村典型事例：河南省沈丘县黄孟营村为癌症村 水体中含有高浓度硫化氢、二噁英等致癌物质。水体中含有高浓度硫化氢、二噁英等致癌物质。4344多氯联苯（多氯联苯（PCBPCB）一类人工合成有机物，是联苯苯环上的氢原子被氯一类人工合成有机物，是联苯苯环上的氢原子被氯所取代而形成的一类氯化物。能经皮肤、呼吸道、所取代而形成的一类氯化物。能经皮肤、呼吸道、消化道被人体吸收，并在人体组织中富集，严重是消化道被人体吸收，并在人体组织中富集，严重是危及人的健康和生命安全的污染。危及人的健康和生命安全的污染。来源：工业上用作热载体、绝缘油和润滑油等。是来源：工业上用作热载体、绝缘油和润滑油等。是PCBPCB污染的主要来源。美国、日本等每年生产的污染的主要来源。美国、日本等每年生产的PCBPCB只有只有2030%2030%是在使用中消耗掉，是在使用中消耗掉，7080%7080%排入排入环境。环境。有极高的稳定性和在脂肪中的高溶解度。对鱼类、有极高的稳定性和在脂肪中的高溶解度。对鱼类、水生无脊椎动物具有蓄积毒性作用。人体中主要累水生无脊椎动物具有蓄积毒性作用。人体中主要累积在脂肪组织及各种脏器中，还可通过胎盘中进入积在脂肪组织及各种脏器中，还可通过胎盘中进入胎儿体内使其中毒。胎儿体内使其中毒。45苯并芘又称苯并（苯并芘又称苯并（）芘，英文缩写）芘，英文缩写BaPBaP，是一种常见的高活，是一种常见的高活性性间接致癌物间接致癌物。3 3，4-4-苯并芘苯并芘释放到大气中以后，总是和大释放到大气中以后，总是和大气中各种类型微粒所形成的气中各种类型微粒所形成的气溶胶气溶胶结合在一起，在结合在一起，在8 8微米以微米以下的可吸入尘粒中，吸入肺部的比率较高，经下的可吸入尘粒中，吸入肺部的比率较高，经呼吸道呼吸道吸入吸入肺部，进入肺部，进入肺泡肺泡甚至血液，导致甚至血液，导致肺癌肺癌和心血管疾病。和心血管疾病。污染来源：污染来源：污染来源：污染来源：存在于煤焦油、各类碳黑和煤、石油等燃烧产存在于煤焦油、各类碳黑和煤、石油等燃烧产生的烟气、香烟烟雾、生的烟气、香烟烟雾、汽车尾气汽车尾气中，以及焦化、炼油、中，以及焦化、炼油、沥沥青青、塑料等工业污水中。地面水中的、塑料等工业污水中。地面水中的BaPBaP除了工业排污外，除了工业排污外，主要来自洗刷大气的雨水。储水槽及管道涂层淋溶。主要来自洗刷大气的雨水。储水槽及管道涂层淋溶。 苯并芘苯并芘46四、海洋生态系统污染效应四、海洋生态系统污染效应1海洋生态系统石油污染生态效应海洋生态系统石油污染生态效应2海洋生态系统重金属污染生态效应海洋生态系统重金属污染生态效应3海洋生态系统农药污染生态效应海洋生态系统农药污染生态效应4海洋生态系统发射性物质污染生态效应海洋生态系统发射性物质污染生态效应5海洋生态系统赤潮生态效应海洋生态系统赤潮生态效应47484950核污染核污染主要指核物质泄露后的遗留物对环境的破坏，包括主要指核物质泄露后的遗留物对环境的破坏，包括核核辐射辐射、原子尘埃等本身引起的污染，还有这些物质对、原子尘埃等本身引起的污染，还有这些物质对 环境的污染后带来的环境的污染后带来的次生污染次生污染，比如被核物质污染的，比如被核物质污染的水源对人畜的伤害。水源对人畜的伤害。来源：来源：有核武器实验、使用，有核武器实验、使用，核电站核电站泄露，工业或医泄露，工业或医疗上使用的核物质丢失等。疗上使用的核物质丢失等。 危害：核爆炸产生的放射性核素可以对周围产生很强危害：核爆炸产生的放射性核素可以对周围产生很强的辐射，形成核污染。的辐射，形成核污染。放射性沉降物还放射性沉降物还可以通过食物可以通过食物链进入人体，在体内达到一定剂量时就会产生有害作链进入人体，在体内达到一定剂量时就会产生有害作用。人会出现头晕、头疼、食欲不振等症状，发展下用。人会出现头晕、头疼、食欲不振等症状，发展下去会出现去会出现白细胞和血小板白细胞和血小板减少等症状。如果超剂量的减少等症状。如果超剂量的放射性物质放射性物质长期作用于人体，就能使人患上长期作用于人体，就能使人患上肿瘤、白肿瘤、白血病血病及遗传障碍。及遗传障碍。 51日本核污染日本核污染52日本1/3地区自来水遭核污染 放射物可存数十年香港今日起禁止进口日本核污染区食品日经新闻：日本更多蔬菜和水源出现核污染53五、农田生态系统污染效应1重金属污染重金属污染 HgCdCrPbAs等较引人注目等较引人注目,ZnCuNiMo等也有一定的危害。进入农田生态系统等也有一定的危害。进入农田生态系统后土壤、作物、地下水的污染，还会通过食后土壤、作物、地下水的污染，还会通过食物链危及人畜。物链危及人畜。2农药污染农药污染对生物种群组成会产生一定的影响；对人体对生物种群组成会产生一定的影响；对人体健康的危害。健康的危害。5455六、城市生态系统污染效应1城市空气污染城市空气污染2城市居民装修污染城市居民装修污染3手机电脑辐射污染手机电脑辐射污染4城市水污染城市水污染5657第三节 污染生态效应 评价原则与指导体系一、污染生态效应评价的重要性一、污染生态效应评价的重要性二、污染生态效应评价的基本原则二、污染生态效应评价的基本原则1 1多样性；多样性；2 2全面性；全面性；3 3复合生态污染效应；复合生态污染效应；4 4生态系统抗冲击能力的有限性。生态系统抗冲击能力的有限性。三、污染生态效应指三、污染生态效应指标体系体系1 1生物个体指标；生物个体指标；2 2生物种群指标；生物种群指标；3 3生物群落生物群落指标；指标；4 4生物群落结构指标生物群落结构指标58第四节 污染生态效应评价的类型与方法一、评价的类型一、评价的类型1 1回顾性评价；回顾性评价；2 2现状评价；现状评价；3 3趋势预测评价趋势预测评价二、评价的方法二、评价的方法1重叠法重叠法（1）Mchcharg叠置法叠置法;（2）Kranskops重叠法重叠法2列表清单法列表清单法3矩阵法矩阵法(1)Leopold相关矩阵法相关矩阵法;(2)迭代矩阵法迭代矩阵法4网络法网络法59环境参数环境参数 I. I. 噪音的影响噪音的影响噪音的影响噪音的影响n nA. A. 大众健康大众健康n nB. B. 土地使用土地使用 II. II. 空气品质的影响空气品质的影响空气品质的影响空气品质的影响n nA. A. 大众健康大众健康n nB. B. 土地使用土地使用III. III. 水品质的影响水品质的影响水品质的影响水品质的影响n nA. A. 地下水地下水1. 1.水流水流与分布的改变与分布的改变2. 2.与地上水间的相互影响与地上水间的相互影响n nB. B. 地上水地上水1.1.水岸水岸与与水底形水底形状状的的改变改变2.2.挖土挖土与与填土的填土的影响影响3.3.排水到排水到与与洪水的洪水的特征特征n nC. C. 品品质质方面方面1.1.水流水流夹带物质夹带物质的的影响影响2.2.其他其他n n(a)(a)对水底层的干扰对水底层的干扰n n(b)(b)水流流性的水流流性的改变改变n n(c) (c) 水流水流形态形态的的改变改变n n(d) (d) 盐分盐分滲入地下水的情滲入地下水的情況況3.3.土地使用土地使用4.4.大大众健康众健康IV. IV. 泥土流失的影泥土流失的影泥土流失的影泥土流失的影响响响响V. V. 生生生生态影响态影响态影响态影响列表清单法列表清单法60矩阵法矩阵法61优点优点：可协助评估者考量较周全，以避免遗漏。：可协助评估者考量较周全，以避免遗漏。缺点：缺点：需要填写的空格相当的多需要填写的空格相当的多(100x88=8,800)(100x88=8,800)。重复计量的情况也无法避免。重复计量的情况也无法避免。LeopoldLeopold相关矩阵法相关矩阵法62第五节 污染生态效应评价的内容生态系统组成、结构生态系统组成、结构和功能变化的研究和功能变化的研究非生物组分分析非生物组分分析污染生态效应评价污染生态效应评价生物个体种群群落变化的生物个体种群群落变化的生态学生态系统演替研究生态学生态系统演替研究污染物物理、化学、污染物物理、化学、生物性质研究生物性质研究污染物的生态毒理污染物的生态毒理效应研究效应研究污染生态效应分析结论污染生态效应分析结论污染生态效应控制途径污染生态效应控制途径63第六节 案例分析霍林河露天煤矿污染生态效应评价64一、霍林河矿区自然环境状况地理位置、地貌、海拔、气候、地理位置、地貌、海拔、气候、土壤、植被等有一简要概述。土壤、植被等有一简要概述。 有无对煤矿开发所带来的一系有无对煤矿开发所带来的一系列生态环境问题的重要性。列生态环境问题的重要性。656667 地理位置该矿地处内蒙古自治区哲里木盟西北部，大兴安地理位置该矿地处内蒙古自治区哲里木盟西北部，大兴安地理位置该矿地处内蒙古自治区哲里木盟西北部，大兴安地理位置该矿地处内蒙古自治区哲里木盟西北部，大兴安岭西南麓；地貌低丘山陵、堆积台地、冲积平原等三种地岭西南麓；地貌低丘山陵、堆积台地、冲积平原等三种地岭西南麓；地貌低丘山陵、堆积台地、冲积平原等三种地岭西南麓；地貌低丘山陵、堆积台地、冲积平原等三种地貌；海拔海拔貌；海拔海拔貌；海拔海拔貌；海拔海拔800-1300m800-1300m；气候特点是冬季严寒漫长、夏；气候特点是冬季严寒漫长、夏；气候特点是冬季严寒漫长、夏；气候特点是冬季严寒漫长、夏季短暂凉爽，午平均气温季短暂凉爽，午平均气温季短暂凉爽，午平均气温季短暂凉爽，午平均气温0.10.1，热量资源不足；平均年降，热量资源不足；平均年降，热量资源不足；平均年降，热量资源不足；平均年降水造为水造为水造为水造为354mm354mm，蒸发量达，蒸发量达，蒸发量达，蒸发量达1544mm1544mm，阵水量远远小于蒸发，阵水量远远小于蒸发，阵水量远远小于蒸发，阵水量远远小于蒸发量，且降水量分配不均，量，且降水量分配不均，量，且降水量分配不均，量，且降水量分配不均，70%70%以上降水集中在以上降水集中在以上降水集中在以上降水集中在6 6、8 8月；风月；风月；风月；风沙严重，气候条件恶劣；土壤主要地带性土壤为暗栗钙土，沙严重，气候条件恶劣；土壤主要地带性土壤为暗栗钙土，沙严重，气候条件恶劣；土壤主要地带性土壤为暗栗钙土，沙严重，气候条件恶劣；土壤主要地带性土壤为暗栗钙土，此外，还有草甸土、风成沙土、盐土、沼泽土等；植被在此外，还有草甸土、风成沙土、盐土、沼泽土等；植被在此外，还有草甸土、风成沙土、盐土、沼泽土等；植被在此外，还有草甸土、风成沙土、盐土、沼泽土等；植被在景观上为森林草原，地带性植被革甸草原，具有明显的森景观上为森林草原，地带性植被革甸草原，具有明显的森景观上为森林草原，地带性植被革甸草原，具有明显的森景观上为森林草原，地带性植被革甸草原，具有明显的森林草原向典型革原过度的性质，主耍针茅草原、线叶菊草林草原向典型革原过度的性质，主耍针茅草原、线叶菊草林草原向典型革原过度的性质，主耍针茅草原、线叶菊草林草原向典型革原过度的性质，主耍针茅草原、线叶菊草原、羊草草原等，该矿区地处半干旱草原区，生态环境比原、羊草草原等，该矿区地处半干旱草原区，生态环境比原、羊草草原等，该矿区地处半干旱草原区，生态环境比原、羊草草原等，该矿区地处半干旱草原区，生态环境比较脆弱，对煤矿开发所带来的系列生态环境问题进行分析较脆弱，对煤矿开发所带来的系列生态环境问题进行分析较脆弱，对煤矿开发所带来的系列生态环境问题进行分析较脆弱，对煤矿开发所带来的系列生态环境问题进行分析评价十分必要。评价十分必要。评价十分必要。评价十分必要。6869二、环境要素对生态系统影响的分析1地质地貌环境要素地质地貌环境要素对污染生态效应的影响分析对污染生态效应的影响分析2气候环境要素气候环境要素对大气环境质量的影响分析对大气环境质量的影响分析3水体环境要素水体环境要素对生态环境质量的影响分析对生态环境质量的影响分析4土壤环境要素土壤环境要素对环境质量影响的分析对环境质量影响的分析5植被环境要素植被环境要素对环境质量影响的分析对环境质量影响的分析70地貌条件对大气污染的影响分析；地貌条件对大气污染的影响分析；地貌条件对土壤水土流失的影响分析；地貌条件对土壤水土流失的影响分析；地貌条件对土壤中多种元素的迁移形态的影响分析地貌条件对土壤中多种元素的迁移形态的影响分析地质地貌环境要素地质地貌环境要素71气候环境要素 包括 风速、风向、大气稳定度、降水、辐射、空气湿度等。72水体环境要素霍林河地面水环境特征的分析地表水情要素对水体纳污能力的影响分析；气候特性和冬夏温度变化对水体中污染物的自净强度的影响分析；夏季牧场对霍林河水系的面源污染分析；霍林河地区特定的碱性水质的环境效应分析等。73土壤环境要素 对矿区主要土壤类型、性质以及生态特征进行调查分析，以暗栗钙土等主要土壤的基本理化性质、生态条件等为背景资料，对土壤净化功能进行调查分析。74植被环境要素草原地区 自我调节能力的反馈系统。75三、污染生态效应预测研究1林带防护作用及颗粒物吹扬的风洞模拟实验林带防护作用及颗粒物吹扬的风洞模拟实验2模拟淋溶实验模拟淋溶实验3采煤及剥离物模拟采煤及剥离物模拟风化冻融实验风化冻融实验4地表水水体环境容量模型及其变化分析地表水水体环境容量模型及其变化分析5土壤水分性质分析土壤水分性质分析6疏干水对地面和水可能带来的影响疏干水对地面和水可能带来的影响7677排土场形成时期，无植被覆盖，风蚀十分严重。引排土场形成时期，无植被覆盖，风蚀十分严重。引起大气质量的降低。本着几何相似，运动相似，动起大气质量的降低。本着几何相似，运动相似，动力相似的原则，开展风洞模拟实验，分析排土场吹力相似的原则，开展风洞模拟实验，分析排土场吹蚀对环境的影响及林带在防止地面风蚀中的作用。蚀对环境的影响及林带在防止地面风蚀中的作用。78模拟淋溶实验模拟淋溶实验模拟当地暴雨情形，对淋溶物进行分析主要包括（Cd Hg Pb As Cr 酚 矿物油）79风化冻融实验风化冻融实验 模拟当地气候条件，冻融强酸、强碱、中性水、弱酸、弱碱等，判断其对环境的影响。80地表水水体环境容量模型及变化分析 自净段以下不同距离的河断面上，不差过指定标准下，河流所纳污的最高容量。81四、污染生态效应评价1 1 1 1 大气污染影响评价大气污染影响评价大气污染影响评价大气污染影响评价2 2 2 2 水污染影响评价水污染影响评价水污染影响评价水污染影响评价3 3 3 3 土壤地貌环境影响评价土壤地貌环境影响评价土壤地貌环境影响评价土壤地貌环境影响评价4 4 4 4 草原生态系统影响评价草原生态系统影响评价草原生态系统影响评价草原生态系统影响评价5 5 5 5 污染生态效应综合评价污染生态效应综合评价污染生态效应综合评价污染生态效应综合评价6 6 6 6 林草矿三位一体立体生态区建设林草矿三位一体立体生态区建设林草矿三位一体立体生态区建设林草矿三位一体立体生态区建设7 7 7 7 森林型慢速渗滤土地处理系统森林型慢速渗滤土地处理系统森林型慢速渗滤土地处理系统森林型慢速渗滤土地处理系统8 8 8 8 排土场整治与煤矿区的生态建设排土场整治与煤矿区的生态建设排土场整治与煤矿区的生态建设排土场整治与煤矿区的生态建设9 9 9 9 综合防护林体系建设综合防护林体系建设综合防护林体系建设综合防护林体系建设82第三章第三章水污染生态学水污染生态学第一节 污水灌溉第二节 富营养化第三节 氧化塘第四节污水土地处理系统83第一节第一节污水灌溉污水灌溉一、一、污水灌溉污水灌溉 概念 使用经过一定处理的城市污水（大量生活污水和商业污水及少量工业废水的混合污水）灌溉农田、森林和草地。84二、 污水灌溉的效益1 1 提供灌溉水源；提供灌溉水源；2 2 提高土壤肥力；提高土壤肥力； a a增加土壤肥力；增加土壤肥力；b b改善土壤物理性质；改善土壤物理性质； c c增强土壤微生物活性增强土壤微生物活性3 3 净化污水净化污水85三、净化机制三、净化机制n n物理化学吸附和交换吸附作用；物理化学吸附和交换吸附作用；n n生物氧化作用；生物氧化作用；n n化学和光化学降解作用；化学和光化学降解作用；n n植物吸收和代谢作用植物吸收和代谢作用86四、存在的问题a 有机物过多导致土壤缺氧，形成厌氧条件，氧化还原电位降低；b 微量元素过量，对植物产生毒害；c 油分过多隔绝氧，加速土壤氧化还原过程；d 有机氯和重金属的毒害作用；e 污水中大量的致病微生物，引起土壤污染。87百亩水田秧苗枯萎谁之过百亩水田秧苗枯萎谁之过百亩水田秧苗枯萎谁之过百亩水田秧苗枯萎谁之过北山杨桃被污水侵蚀产量骤减北山杨桃被污水侵蚀产量骤减88五、措施五、措施n n利用氧化塘处理污水，再用于农灌；利用氧化塘处理污水，再用于农灌；n n排灌渠道的净化作用排灌渠道的净化作用六、开展污灌技术研究n各类污水污灌的可能性和措施；n研究污染物在土壤植物系统中迁移、转化和富集的规律，合理调整作物布局；n土壤环境容量和净化功能的研究；n污灌的监测与管理；n污水的预处理89中中国国最最大大的的浆浆厂厂海海南南金金海海浆浆纸纸业业有有限限公公司司的的污污水水处处理理池池，处处理理后后的的废废水水不不仅仅用用于于绿绿化化灌灌溉溉，还还可可养养鱼鱼。90第二节第二节富营养化及生物治理富营养化及生物治理生物治理法生物治理法n n污泥法除氮（三段污泥法）污泥法除氮（三段污泥法） 去除去除BODBOD硝化硝化脱氮，并使各自的污泥回流、处理。脱氮，并使各自的污泥回流、处理。n n活性污泥法除磷活性污泥法除磷n n种植高等水生植物（如水葫芦能覆盖水面降低水体光种植高等水生植物（如水葫芦能覆盖水面降低水体光照强度，沉水植物如眼子菜能大量吸收水体中的照强度，沉水植物如眼子菜能大量吸收水体中的N N和和P P等，另外如芦苇、菱草和水花生）等，另外如芦苇、菱草和水花生）n n建立良好的水生生态系统建立良好的水生生态系统919293第三节第三节氧化塘氧化塘n n氧化塘氧化塘 概念概念 又称稳定塘或生物塘。它是利用库塘等水生生又称稳定塘或生物塘。它是利用库塘等水生生态系统对污水的净化作用，进行污水处理和利用的态系统对污水的净化作用，进行污水处理和利用的生物工程措施。生物工程措施。基本原理：生物降解。基本原理：生物降解。优点：基建、运行、管理费用低廉，节能，操作简易，优点：基建、运行、管理费用低廉，节能，操作简易，性能稳定可靠而具有广谱和高效的去除能力。性能稳定可靠而具有广谱和高效的去除能力。94一、我国氧化塘的主要特点一、我国氧化塘的主要特点n n充分利用地形、工程简易；n n超大型氧化塘工程；n n净化和利用相结合；n n广谱、高效和稳定的净化能力；n n人工强化系统塘的研究和应用95二、氧化塘二、氧化塘结构结构及净化机制及净化机制n n厌氧塘厌氧塘厌氧塘厌氧塘：厌氧菌从：厌氧菌从：厌氧菌从：厌氧菌从NONONONO3 3 3 3- - - -、NONONONO2 2 2 2- - - -中获取氧并放出氮。厌氧降解包括中获取氧并放出氮。厌氧降解包括中获取氧并放出氮。厌氧降解包括中获取氧并放出氮。厌氧降解包括产酸阶产酸阶产酸阶产酸阶段段段段和和和和产甲烷产甲烷产甲烷产甲烷阶段。阶段。阶段。阶段。 填充物：网式、挂帘式的显微填料，可增加厌氧菌的分布空间和生物填充物：网式、挂帘式的显微填料，可增加厌氧菌的分布空间和生物填充物：网式、挂帘式的显微填料，可增加厌氧菌的分布空间和生物填充物：网式、挂帘式的显微填料，可增加厌氧菌的分布空间和生物总量总量总量总量n n兼性塘兼性塘兼性塘兼性塘：氧化塘系统中最常用和起主要作用的塘。：氧化塘系统中最常用和起主要作用的塘。：氧化塘系统中最常用和起主要作用的塘。：氧化塘系统中最常用和起主要作用的塘。 上层：阳光充沛，藻类光合作用旺盛，水中溶解氧充足。上层：阳光充沛，藻类光合作用旺盛，水中溶解氧充足。上层：阳光充沛，藻类光合作用旺盛，水中溶解氧充足。上层：阳光充沛，藻类光合作用旺盛，水中溶解氧充足。 中层：光照弱，溶解氧少，兼性微生物占优势。中层：光照弱，溶解氧少，兼性微生物占优势。中层：光照弱，溶解氧少，兼性微生物占优势。中层：光照弱，溶解氧少，兼性微生物占优势。 底层：厌氧层，厌氧微生物占优势，对沉淀于塘底的污泥进行厌氧底层：厌氧层，厌氧微生物占优势，对沉淀于塘底的污泥进行厌氧底层：厌氧层，厌氧微生物占优势，对沉淀于塘底的污泥进行厌氧底层：厌氧层，厌氧微生物占优势，对沉淀于塘底的污泥进行厌氧发酵。发酵。发酵。发酵。n n好氧塘好氧塘好氧塘好氧塘：阳光通透，藻类光合作用旺盛，过量生长。（除藻技术如养：阳光通透，藻类光合作用旺盛，过量生长。（除藻技术如养：阳光通透，藻类光合作用旺盛，过量生长。（除藻技术如养：阳光通透，藻类光合作用旺盛，过量生长。（除藻技术如养鱼虾贝类及耐污能力水葱、芦苇、菖蒲、水花生和水葫芦）鱼虾贝类及耐污能力水葱、芦苇、菖蒲、水花生和水葫芦）鱼虾贝类及耐污能力水葱、芦苇、菖蒲、水花生和水葫芦）鱼虾贝类及耐污能力水葱、芦苇、菖蒲、水花生和水葫芦）96979899100101102103104水葫芦（凤眼莲）水葫芦（凤眼莲）狐尾藻狐尾藻除污能力较强的植物除污能力较强的植物105水葱水葱芦苇芦苇106菖蒲菖蒲水花生水花生107三、氧化塘发展趋势三、氧化塘发展趋势n n厌氧、兼性、好氧、曝气和水葫芦塘的技术日厌氧、兼性、好氧、曝气和水葫芦塘的技术日厌氧、兼性、好氧、曝气和水葫芦塘的技术日厌氧、兼性、好氧、曝气和水葫芦塘的技术日趋成熟，将得到广泛应用；趋成熟，将得到广泛应用；趋成熟，将得到广泛应用；趋成熟，将得到广泛应用；n n研究、开发和利用一些新型氧化塘和水生植物研究、开发和利用一些新型氧化塘和水生植物研究、开发和利用一些新型氧化塘和水生植物研究、开发和利用一些新型氧化塘和水生植物塘；塘；塘；塘；n n自然净化与人工强化措施相结合，提高净化效自然净化与人工强化措施相结合，提高净化效自然净化与人工强化措施相结合，提高净化效自然净化与人工强化措施相结合，提高净化效益；益；益；益；n n提高氧化塘的生态、经济、社会效益；提高氧化塘的生态、经济、社会效益；提高氧化塘的生态、经济、社会效益；提高氧化塘的生态、经济、社会效益；n n将由主要处理生活污水发展为处理各级废水。将由主要处理生活污水发展为处理各级废水。将由主要处理生活污水发展为处理各级废水。将由主要处理生活污水发展为处理各级废水。108第四节第四节污水土地处理系统污水土地处理系统n n污水土地处理系统污水土地处理系统 概念概念 指利用生态工程原理，将污水通过土壤指利用生态工程原理，将污水通过土壤生物系统，除生物系统，除去污水中的营养成分和污染物，达到净化和综合利用的目的。去污水中的营养成分和污染物，达到净化和综合利用的目的。包括及功能：污水的预处理（氧化塘）、储水湖（污水库）、包括及功能：污水的预处理（氧化塘）、储水湖（污水库）、灌溉系统和地下排水系统等结构单元的生物工程系统。灌溉系统和地下排水系统等结构单元的生物工程系统。109一、土地处理系统类型一、土地处理系统类型n n慢速灌溉（即污水灌溉）慢速灌溉（即污水灌溉）n n快速渗漏（将土层作为柱析层的载体）快速渗漏（将土层作为柱析层的载体）n n坡面径流（长有植物的缓坡，处理浓度高的有坡面径流（长有植物的缓坡，处理浓度高的有机污水）机污水）n n湿地系统（介于土地处理与水生生物处理之间）湿地系统（介于土地处理与水生生物处理之间）110坡面径流坡面径流111112湿地系统湿地系统113114二、土地处理系统的基本功能与处理机制二、土地处理系统的基本功能与处理机制n n物理沉淀去除悬浮物；物理沉淀去除悬浮物；n n物理沉淀作用和生物降解作用去除有机物；物理沉淀作用和生物降解作用去除有机物；n n物理化学吸附作用、化学固定作用和植物吸收作用去物理化学吸附作用、化学固定作用和植物吸收作用去除重金属；除重金属；n n氧化还原作用和植物吸收作用去除氮；氧化还原作用和植物吸收作用去除氮；n n化学固定作用和植物吸收去除磷；化学固定作用和植物吸收去除磷；n n物理沉淀作用和微生物减得相互作用去除病原微生物物理沉淀作用和微生物减得相互作用去除病原微生物115116117 人工湿地系统去除污染物质是系统内植人工湿地系统去除污染物质是系统内植物、微生物及其它生物与周围环境构成的生物、微生物及其它生物与周围环境构成的生态系统综合作用的结果。作为一种新的污水态系统综合作用的结果。作为一种新的污水处理实用新技术，具有三低一高（投资低，处理实用新技术，具有三低一高（投资低，维护和运行费用低、能耗低，污染物质去除维护和运行费用低、能耗低，污染物质去除率高），出水水质好、抗冲击力强，操作简率高），出水水质好、抗冲击力强，操作简单等优点，有显著的生态效益、经济效益和单等优点，有显著的生态效益、经济效益和社会效益，适合广大农村、中小城市污水处社会效益，适合广大农村、中小城市污水处理。理。118第四章第四章大气污染生态学大气污染生态学n n第一节 大气污染概述n n第二节 温室效应n n第三节 酸雨n n第四节 大气污染与臭氧层破坏n n第五节 大气污染与生物防治119第一节 大气污染概述一、大气生态系统1概念：主要强调大气这一无机的非生物环境，概念：主要强调大气这一无机的非生物环境，主要指对流层的大气圈层。主要指对流层的大气圈层。2 2大气生态系统污染：由大气环境污染引起，即大气生态系统污染：由大气环境污染引起，即因人类活动配出的污染物扩散到大气中，改变因人类活动配出的污染物扩散到大气中，改变了自然空气的理化性质，并直接对人体、动植了自然空气的理化性质，并直接对人体、动植物和微生物产生影响，或改变气候影响到生命物和微生物产生影响，或改变气候影响到生命生长和发育。生长和发育。120n n主要的大气污染物主要的大气污染物2.12.1气溶胶状态污染物：气溶胶状态污染物：气溶胶状态污染物：气溶胶状态污染物：a a粉尘粉尘粉尘粉尘 悬浮于气体介质中的固体颗粒，悬浮于气体介质中的固体颗粒，d d约约1-100um1-100umbb烟烟烟烟 冶金过程形成的固体粒子的气溶胶冶金过程形成的固体粒子的气溶胶 d d约约0.1-1um0.1-1umc c飞烟飞烟飞烟飞烟 燃烧过程产生烟气排除的分散得很细的无机灰分燃烧过程产生烟气排除的分散得很细的无机灰分dd黑烟黑烟黑烟黑烟 燃料燃烧产生的能见气溶胶，燃料不完全燃烧的产物燃料燃烧产生的能见气溶胶，燃料不完全燃烧的产物e e雾雾雾雾 气体中液滴悬浮体得总称，能见度小于气体中液滴悬浮体得总称，能见度小于1km1km的小水滴的小水滴f f飘尘飘尘飘尘飘尘 大气中粒径小于大气中粒径小于10um10um的固体颗粒物，能长期漂浮于大气的固体颗粒物，能长期漂浮于大气g g降尘降尘降尘降尘 大气中粒径大于大气中粒径大于10um10um的固体颗粒物，可沉降到地面的固体颗粒物，可沉降到地面hh总悬浮颗粒总悬浮颗粒总悬浮颗粒总悬浮颗粒 悬浮于大气中粒径小于悬浮于大气中粒径小于100um100um所有固体颗粒物所有固体颗粒物1212.22.22.22.2气体状态污染物气体状态污染物气体状态污染物气体状态污染物a a硫氧化物硫氧化物硫氧化物硫氧化物 SO SO2 2b b碳氧化物碳氧化物碳氧化物碳氧化物 CO CO 、COCO2 2c c碳氢化合物碳氢化合物碳氢化合物碳氢化合物 生物体的自然分解生物体的自然分解d d氮氧化合物氮氧化合物氮氧化合物氮氧化合物 NO NO 、NONO2 2e e其它其它其它其它 氟化物、甲苯、氨、氟化物、甲苯、氨、O O3 3 、PAN PAN 、醛类、以、醛类、以及放射性物质及放射性物质122第二节 温室效应一、温室效应的概念一、温室效应的概念一、温室效应的概念一、温室效应的概念123二、温室气体 COCO2 2 CHCH4 4 O O3 3 N N2 2O O 卤素碳化物卤素碳化物 三、增温及后果1 1增温增温2 2海平面上升海平面上升3 3降水量的变化降水量的变化4 4对农业生产的影响对农业生产的影响5 5对气候带和植被分布的影响对气候带和植被分布的影响6 6对土地利用的影响对土地利用的影响124125126四、对策四、对策1调整农业结构和土地利用方式；2保护森林、造林绿化是重要措施；3减少CO2的排放量是减缓增温的重要保证。127第三节第三节酸雨酸雨一、酸雨及成因1什么是酸雨？pH5.6 酸性大气降水，包括雨、雪、冰雹、露、霜、雾等。2成因：SO2的氧化、氮氧化物的氧化、酸雨的形成二、酸雨的特点1频率高、酸度大2分布有明显的区域性128酸雨的形成酸雨的形成129三、酸雨的生态效应1湖泊酸化2植物受害3土壤酸化4建筑物腐蚀5危害人类健康130131132133134北欧瑞典和挪威酸雨比较突出北欧瑞典和挪威酸雨比较突出, ,英国则是欧洲英国则是欧洲SO2SO2和和NOxNOx排放量排放量最大的国家之一最大的国家之一; ;美国的酸雨自西向东逐渐加重美国的酸雨自西向东逐渐加重; ;中国已成为仅中国已成为仅次于欧洲和北美的世界第三个主要酸雨区。次于欧洲和北美的世界第三个主要酸雨区。135主要集中在长江以南，四川省、云南省以东的区域，包括浙江省、江西省、主要集中在长江以南，四川省、云南省以东的区域，包括浙江省、江西省、湖南省、福建省、重庆市的大部分地区以及长江、珠江三角洲地区。湖南省、福建省、重庆市的大部分地区以及长江、珠江三角洲地区。136四、酸雨的防治1 1减少减少SOSO2 2等酸性物质的排放，制定严格的排放标准等酸性物质的排放，制定严格的排放标准2 2使用低硫燃料和改进燃烧方法，减少使用低硫燃料和改进燃烧方法，减少SOSO2 2排放量排放量3 3采用石灰法，中和已酸化的水体采用石灰法，中和已酸化的水体4 4加强酸雨的预报工作，筛选对酸雨敏感的指示植物和加强酸雨的预报工作，筛选对酸雨敏感的指示植物和抗酸雨植物（如水杉、池杉、落羽杉等）抗酸雨植物（如水杉、池杉、落羽杉等）5 5开展国际合作，解决酸雨的跨国界污染开展国际合作，解决酸雨的跨国界污染137第四节第四节大气污染与臭氧层破坏大气污染与臭氧层破坏一、概述二、臭氧层破坏的原因三、臭氧层的保护138南极上空臭氧层情况（南极上空臭氧层情况（19791979年年1010月月19921992年年1010月）月）139140臭氧层的保护臭氧层的保护在制冷剂和制冷技术上开发创新，寻找有利于环境的替代物。A以吸收式制冷剂代替压缩式制冷剂。B寻找新的制冷剂。141第五节第五节大气污染与生物防治大气污染与生物防治1 1很多植物能吸收空气中有毒有害物质、并将这些物很多植物能吸收空气中有毒有害物质、并将这些物质进行分解，转化为无毒物质。质进行分解，转化为无毒物质。2 2配置好高效净化能力的群落，注意植物净化能力与配置好高效净化能力的群落，注意植物净化能力与抗性能力相结合，乔、灌、草相结合，因地制宜，抗性能力相结合，乔、灌、草相结合，因地制宜，合理配置。合理配置。3大力扩展城市绿地建设。大力扩展城市绿地建设。142木槿木槿滤过尘埃 吸收SO2143榆树榆树滤过尘埃 吸收SO2144泡桐泡桐树干挺直，树冠庞大，叶大多毛，分泌黏液，能吸附粉尘，净化空气145黄杨黄杨对有毒气体有强的抗性，吸除毒气，净化空气对有毒气体有强的抗性，吸除毒气，净化空气146夹竹桃夹竹桃蜡质，强耐旱能力，又能在毒气和恶蜡质，强耐旱能力，又能在毒气和恶劣换将中照常生长。如可吸收劣换将中照常生长。如可吸收SO2和和O3147日本女贞 可吸收有毒气体，具有SO2的抗性。148柳杉柳杉可吸收可吸收O O3 3，净化空气净化空气149刺槐刺槐可吸收可吸收O O3 3，净化空气净化空气150151绿化工作中的几个原则绿化工作中的几个原则n n常绿树与落叶树配合，使各个季节都能起到净化作常绿树与落叶树配合，使各个季节都能起到净化作用。用。n n速生树和慢生树相结合，要考虑若干年后用慢生树速生树和慢生树相结合，要考虑若干年后用慢生树接替速生树种。接替速生树种。n n骨干树种与其他树种相结合，使城市绿化树种丰富骨干树种与其他树种相结合，使城市绿化树种丰富多彩，各有特色。多彩，各有特色。n n乔灌草藤相结合，立体绿化，可以增加单位土地面乔灌草藤相结合，立体绿化，可以增加单位土地面积上的叶面积指数，提高净化效率。积上的叶面积指数，提高净化效率。n n尽量采用树形美观、没有病虫害和特殊气味的乡土尽量采用树形美观、没有病虫害和特殊气味的乡土植物。植物。152绿化种类的配置比例绿化种类的配置比例乔木乔木60%（常绿乔木（常绿乔木70%-30%，落叶乔木，落叶乔木30%-70%）灌木灌木20%（常绿灌木（常绿灌木70%-30%，落叶灌木，落叶灌木30%-70%）草坪草坪15%花卉花卉5%153第五章第五章土壤污染生态学土壤污染生态学第一节 土壤污染概述第二节 土壤污染物对土壤的危害第三节 土壤污染监测第四节 土壤污染的生物防治154第一节 土壤污染概述155土壤污染：土壤污染：三废通过水体、大气或直接向土壤配方转移，并三废通过水体、大气或直接向土壤配方转移，并三废通过水体、大气或直接向土壤配方转移，并三废通过水体、大气或直接向土壤配方转移，并积累达到一定程度，超过土壤自净能力时，导致土积累达到一定程度，超过土壤自净能力时，导致土积累达到一定程度，超过土壤自净能力时，导致土积累达到一定程度，超过土壤自净能力时，导致土壤生态功能降低，进而对土壤动植物产生直接或潜壤生态功能降低，进而对土壤动植物产生直接或潜壤生态功能降低，进而对土壤动植物产生直接或潜壤生态功能降低，进而对土壤动植物产生直接或潜在的危害。在的危害。在的危害。在的危害。土壤的自净作用：土壤的自净作用： 以各种方式进入土壤污染物，通过土壤的物理、以各种方式进入土壤污染物，通过土壤的物理、以各种方式进入土壤污染物，通过土壤的物理、以各种方式进入土壤污染物，通过土壤的物理、化学和生物学的复杂作用，使污染物质逐渐转化、化学和生物学的复杂作用，使污染物质逐渐转化、化学和生物学的复杂作用，使污染物质逐渐转化、化学和生物学的复杂作用，使污染物质逐渐转化、减毒、消失，最终使土壤恢复到原有生态功能的过减毒、消失，最终使土壤恢复到原有生态功能的过减毒、消失，最终使土壤恢复到原有生态功能的过减毒、消失，最终使土壤恢复到原有生态功能的过程。程。程。程。土壤容量：土壤容量：土壤对污染物的最大承受能力或负荷量。当土壤系土壤对污染物的最大承受能力或负荷量。当土壤系土壤对污染物的最大承受能力或负荷量。当土壤系土壤对污染物的最大承受能力或负荷量。当土壤系统的污染物的量低于土壤容量时，土壤能发挥正常统的污染物的量低于土壤容量时，土壤能发挥正常统的污染物的量低于土壤容量时，土壤能发挥正常统的污染物的量低于土壤容量时，土壤能发挥正常的净化作用，不被污染。如污染物的量超过土壤容的净化作用，不被污染。如污染物的量超过土壤容的净化作用，不被污染。如污染物的量超过土壤容的净化作用，不被污染。如污染物的量超过土壤容量时，则产生土壤污染。量时，则产生土壤污染。量时，则产生土壤污染。量时，则产生土壤污染。156一、土壤污染的特点一、土壤污染的特点1 1 1 1隐蔽性和潜伏性隐蔽性和潜伏性隐蔽性和潜伏性隐蔽性和潜伏性2 2 2 2不可逆性和长期性不可逆性和长期性不可逆性和长期性不可逆性和长期性3 3 3 3后果严重性后果严重性后果严重性后果严重性二、土壤污染类型及污染物质类型二、土壤污染类型及污染物质类型1 1 1 1土壤污染类型土壤污染类型土壤污染类型土壤污染类型a a a a水体污染；水体污染；水体污染；水体污染；b b b b大气污染；大气污染；大气污染；大气污染；c c c c生物污染；生物污染；生物污染；生物污染；d d d d工业固体废弃物污染；工业固体废弃物污染；工业固体废弃物污染；工业固体废弃物污染；e e e e农业生产污染农业生产污染农业生产污染农业生产污染2 2 2 2污染物质类型污染物质类型污染物质类型污染物质类型a a a a无机污染；无机污染；无机污染；无机污染；b b b b有机污染有机污染有机污染有机污染157氟骨病：氟骨病：长期饮食含氟量高的水或食物而引起慢性长期饮食含氟量高的水或食物而引起慢性骨骼氟中毒，导致骨质非常致密、硬化，以腰腿痛，斑骨骼氟中毒，导致骨质非常致密、硬化，以腰腿痛，斑釉牙，全身关节疼痛，关节活动受限，骨骼变形，严重釉牙，全身关节疼痛，关节活动受限，骨骼变形，严重者可致瘫痪为主要表现的地方性关节病。者可致瘫痪为主要表现的地方性关节病。158第二节 土壤污染物对土壤的危害一、重金属和其他有毒元素对土壤的影响一、重金属和其他有毒元素对土壤的影响1 1 1 1土壤中重金属元素的背景值土壤中重金属元素的背景值土壤中重金属元素的背景值土壤中重金属元素的背景值背景值：土壤未受污染时自然存在的重金属含量，是评价背景值：土壤未受污染时自然存在的重金属含量，是评价背景值：土壤未受污染时自然存在的重金属含量，是评价背景值：土壤未受污染时自然存在的重金属含量，是评价土壤重金属污染的基本依据。土壤重金属污染的基本依据。土壤重金属污染的基本依据。土壤重金属污染的基本依据。重金属背景值由低到高顺序：重金属背景值由低到高顺序：重金属背景值由低到高顺序：重金属背景值由低到高顺序：黄土黄土黄土黄土 潮土潮土潮土潮土 紫色土紫色土紫色土紫色土 水稻土水稻土水稻土水稻土 6 水质中度污染BI0 水质严重污染260计算方法基本与Beck法相同。 BI2A+B 水质评价标准为：BI20属清洁水体；10BI20，属轻度污染水体；6BI10，居中度污染水体；0BI6，重度污染水体。(二)BeckTsudaBeckTsuda法(1960)八、生产量变化监测污染八、生产量变化监测污染九、生态系统综合指标监测污染九、生态系统综合指标监测污染261第七章 环境质量评价中的污染生态问题n n环境质量环境质量环境质量环境质量 指大气、水、土壤和生物的质量。指大气、水、土壤和生物的质量。指大气、水、土壤和生物的质量。指大气、水、土壤和生物的质量。大气、水、土壤是否符合规定的环境标准，生物可大气、水、土壤是否符合规定的环境标准，生物可大气、水、土壤是否符合规定的环境标准，生物可大气、水、土壤是否符合规定的环境标准，生物可食部分是否符合卫生标准，是否对人体有害。食部分是否符合卫生标准，是否对人体有害。食部分是否符合卫生标准，是否对人体有害。食部分是否符合卫生标准，是否对人体有害。n n环境质量评价环境质量评价环境质量评价环境质量评价以人为中心，以生态系统为基础，以食物链为污染以人为中心，以生态系统为基础，以食物链为污染以人为中心，以生态系统为基础，以食物链为污染以人为中心，以生态系统为基础，以食物链为污染物流通途径和作为生态系统的支架，以营养级作为追踪物流通途径和作为生态系统的支架，以营养级作为追踪物流通途径和作为生态系统的支架，以营养级作为追踪物流通途径和作为生态系统的支架，以营养级作为追踪污染物的去向和对象，以生物多样性保护和生态系统的污染物的去向和对象，以生物多样性保护和生态系统的污染物的去向和对象，以生物多样性保护和生态系统的污染物的去向和对象，以生物多样性保护和生态系统的良性循环为研究的主要内容，以经济、社会、环境效益良性循环为研究的主要内容，以经济、社会、环境效益良性循环为研究的主要内容，以经济、社会、环境效益良性循环为研究的主要内容，以经济、社会、环境效益的高度统一为目的。的高度统一为目的。的高度统一为目的。的高度统一为目的。262第一节 环境容量 概念：在一定范围和规定的环境目标下，能概念：在一定范围和规定的环境目标下，能容纳某污染物的最大负荷量。容纳某污染物的最大负荷量。一、一、研究的程序研究的程序二、研究基本内容和参数二、研究基本内容和参数 1 1 选择参数：选择参数：如重金属元素，苯并芘、有机氯农药等。如重金属元素，苯并芘、有机氯农药等。如重金属元素，苯并芘、有机氯农药等。如重金属元素，苯并芘、有机氯农药等。 2 2 2 2 确定本底值或相对清洁值确定本底值或相对清洁值确定本底值或相对清洁值确定本底值或相对清洁值 3 3 3 3 确定环境质量标准确定环境质量标准确定环境质量标准确定环境质量标准 4 4 4 4 环境自净能力环境自净能力环境自净能力环境自净能力三、三、三、三、生态系统容量的制定生态系统容量的制定生态系统容量的制定生态系统容量的制定263264确定环境质量标准a a a a空气质量标准空气质量标准空气质量标准空气质量标准 分一级、二级、三级分一级、二级、三级分一级、二级、三级分一级、二级、三级b b b b水质量标准水质量标准水质量标准水质量标准 地表水、地下水、海水地表水、地下水、海水地表水、地下水、海水地表水、地下水、海水 生活饮用水、渔业用水、农业用水、娱乐用水生活饮用水、渔业用水、农业用水、娱乐用水生活饮用水、渔业用水、农业用水、娱乐用水生活饮用水、渔业用水、农业用水、娱乐用水c c c c土壤环境质量标准土壤环境质量标准土壤环境质量标准土壤环境质量标准 分类有分类有分类有分类有I I I I类、类、类、类、IIIIIIII类和类和类和类和IIIIIIIIIIII类类类类 级别有一级、二级和三级级别有一级、二级和三级级别有一级、二级和三级级别有一级、二级和三级d d d d生物质量卫生标准生物质量卫生标准生物质量卫生标准生物质量卫生标准 粮食、蔬菜、奶制品、植物油等粮食、蔬菜、奶制品、植物油等粮食、蔬菜、奶制品、植物油等粮食、蔬菜、奶制品、植物油等265生态系统容量的制定n nQI=QI本本+QIQ1本本为环境本底容量为环境本底容量为环境本底容量为环境本底容量kgkgkgkg;QI向环境中排放某化学物质的数量，环境增量向环境中排放某化学物质的数量，环境增量向环境中排放某化学物质的数量，环境增量向环境中排放某化学物质的数量，环境增量kgkg；QI=QI生生生生+QI物物物物=BrIt+GKItB B B B为研究环境单元生物量为研究环境单元生物量为研究环境单元生物量为研究环境单元生物量kgkgkgkg；r r r rI为为为为I I I I物质生物净化系数，主要决定于优势种，物质生物净化系数，主要决定于优势种，物质生物净化系数，主要决定于优势种，物质生物净化系数，主要决定于优势种，mg/kg.hmg/kg.hmg/kg.hmg/kg.h；G G G G为被研究环境单元非生物介质（水、气、土）量，为被研究环境单元非生物介质（水、气、土）量，为被研究环境单元非生物介质（水、气、土）量，为被研究环境单元非生物介质（水、气、土）量，kgkgkgkg；K K K KI为为为为I I I I物质的物理化学净化系数，物质的物理化学净化系数，物质的物理化学净化系数，物质的物理化学净化系数，mg/kg.hmg/kg.hmg/kg.hmg/kg.ht t t t为时间。为时间。为时间。为时间。266第二节 环境评价及分区一、土壤污染评价及分区一、土壤污染评价及分区1污染现状调查污染现状调查（网格布点布采样点）（网格布点布采样点）（网格布点布采样点）（网格布点布采样点）2 2评价因子选择评价因子选择（常见参数：重金属、有机毒（常见参数：重金属、有机毒（常见参数：重金属、有机毒（常见参数：重金属、有机毒物、氟化物等）物、氟化物等）物、氟化物等）物、氟化物等）3评价标准评价标准4评价的基本参数评价的基本参数（土壤起始污染值（土壤起始污染值（土壤起始污染值（土壤起始污染值XaXa、植物、植物、植物、植物起始污染值、植物临界含量、土壤轻度污染值起始污染值、植物临界含量、土壤轻度污染值起始污染值、植物临界含量、土壤轻度污染值起始污染值、植物临界含量、土壤轻度污染值Xc、土壤临界含量、土壤临界含量、土壤临界含量、土壤临界含量XeXe）2675评价模式Pi=Ci/SiPi=Ci/SiPi=Ci/SiPi=Ci/SiPiPiPiPi土壤中土壤中土壤中土壤中i i i i污染物的污染指数污染物的污染指数污染物的污染指数污染物的污染指数; ; ; ;CiCiCiCi为土壤中为土壤中为土壤中为土壤中i i i i污染物的实测值污染物的实测值污染物的实测值污染物的实测值mg/kg;mg/kg;mg/kg;mg/kg;SiSiSiSi为土壤中为土壤中为土壤中为土壤中i i i i污染物的评价标准污染物的评价标准污染物的评价标准污染物的评价标准mg/kgmg/kgmg/kgmg/kg清洁级清洁级清洁级清洁级 CiXa CiXa CiXa CiXa，即，即，即，即Pi1Pi1Pi1Pi1；轻污染级轻污染级轻污染级轻污染级 XaCiXc XaCiXc XaCiXc XaCiXc，即，即，即，即1Pi21Pi21Pi21Pi2；中度污染级中度污染级中度污染级中度污染级XcCiXeXcCiXeXcCiXeXcCiXe，即，即，即，即2Pi32Pi32Pi32Pi3Pi3Pi3Pi3268二、生物污染评价及分区二、生物污染评价及分区生物种群类别调查生物种群类别调查生物种群类别调查生物种群类别调查 a a a a 分为濒危类、渐危类、稀有类、脱离危险分为濒危类、渐危类、稀有类、脱离危险分为濒危类、渐危类、稀有类、脱离危险分为濒危类、渐危类、稀有类、脱离危险类、未确定类。类、未确定类。类、未确定类。类、未确定类。 b b b b 危险系数法危险系数法危险系数法危险系数法TN=A+B+C+D+E+F(TN=A+B+C+D+E+F(TN=A+B+C+D+E+F(TN=A+B+C+D+E+F(最大值最大值最大值最大值15, 7-1115, 7-1115, 7-1115, 7-11渐危类；渐危类；渐危类；渐危类；12121212属属属属濒危类濒危类濒危类濒危类) ) ) ) c c c c地带性植被类型评价法地带性植被类型评价法地带性植被类型评价法地带性植被类型评价法269第三节 注意污染物沿食物链进入人体270第四节 人群健康环境影响评价一、确定评价范围，选好典型评价对象二、建立评价标准三、开展环境影响预测1类比预测法2相关分析法3其他方法271272273274