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第九章 　土壤环境毒理学
本章内容
第一节 概述
第二节 污染物进入土壤的途径及其分布
第三节 土壤污染的生物效应
第一节 概述
一、土壤的定义及功能
1.定义
　　　土壤是地球陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层，由地壳表层的岩石经过长期的风化和生物学作用而形成。根据体积计算,土壤由45%的矿物质、5%的有机质、20%～30%的空气和20%～30%的水组成。
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土壤物质组成
来源：中国农业大学土壤和水科学系
构成土壤剖面的基本土层
来源：中国农业大学土壤和水科学系
目 录
2. 土壤的功能
从农业生产的角度看，土壤的本质属性是具有肥力，即土壤不但能对植物生长提供机械支撑能力，并能同时不断地供应和协调植物生长发育所需要的水、肥、气、热等因素。
从环境科学的角度看，土壤具有同化和代谢环境进入土体的物质的能力，即土壤能使输入的物质经过迁移转化而转变为土体的组成部分或再向外界环境输出。
土壤功能
http://content1.edu.tw/
目 录
二、土壤的污染与自净
1.土壤污染与土壤净化
当土壤中含有害物质过多，超过土壤的自净能力， 引起土壤环境质量恶化的现象，称为土壤污染。
土壤净化（soil self-purification），是指土壤本身通过吸附、分解、迁移、转化，而使土壤污染浓度降低而消失的过程。土壤自净可使病原体死灭，各种有害物质转化到无害的程度，土壤逐渐恢复到污染前的状态。
土壤污染
http://www./
目 录
土壤污染超过土壤自净能力而引起土壤退化
来源：南京农业大学土地管理学院
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2.土壤环境容量
土壤环境容量（environmental capacity of soil）是指一定环境单元，一定时限内遵循环境质量标准，既保证农产品质量和生物学质量，同时也不使环境污染时，土壤能容纳污染物的最大负荷量。它是对污染物进行总量控制与环境管理的重要手段。
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第二节 污染物进入土壤
的途径及其分布
一、土壤污染物的来源及其污染特点
1. 土壤污染的类型
(1) 水体污染型；
(2) 大气污染型；
(3) 农业污染型；
(4) 生物污染型；
(5) 固体废弃物污染型。
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土壤污染的各种途径
来源：http://p2./
新华网
www.
http://www.gdepb.
目 录
(1)隐蔽性：土壤污染往往通过对土壤样品进行分析化验和农作物残留检测情况，甚至通过粮食、蔬菜和水果等农作物以及摄食的人或动物的健康状况才能反映出来，从遭到污染到产生“恶果” 可能需要相当长的时间。
(2)蓄积性：土壤环境使污染难于扩散和稀释，在土壤中容易积累并达到很高浓度，同时它有很强的地域性特点。
(3)恢复难: 土壤污染一旦发生，仅靠切断污染源的方法往往很难自我恢复，必须依靠科研单位的大量人力、财力、物力的投入。
2. 土壤污染的特点
二、污染物在土壤中的行为与分布
(1)土壤中难溶性的重金属可借助于植物根系分泌物或土壤微生物的作用变为可溶性的重金属并随液体和悬浮液迁移。蚯蚓和其他生物可掺混土壤或将重金属吸入组织内，通过这种生物学作用促进重金属的迁移。
(2)可溶性金属污染物可在土壤溶液中扩散，也可随液体流动。淋洗黏土和有机质可促使所有与之结合的金属迁移。
(3)土壤中挥发性物质的迁移具有特殊性，以这种方式迁移的污染物较少。
(4)上述几种形式的迁移中最重要的还是液相迁移，因为大多数重金属都是以溶液或水悬液的形态进入土壤。
目 录
三、土壤中农药的行为与分布
1. 农药的类型
农药属于几种不同的化合物类型，包括氯代碳水化合物、阳离子、取代脲类、硝基苯胺类、苯氧羧酸类、苯基氨基甲酸酯类、二硫代氨基甲酸酯类和有机磷类等。
2.农药在土壤中的化学行为
包括光化学降解、化学降解和生物降解。农药在土壤中的降解和转化受农药化合物的化学特性和土壤特性的影响。
3.农药在土壤中的转移
进入土壤中的农药除大部分降解消失外，还有少部分可以挥发成气体而污染大气，或随地表径流污染水体，或被生物吸收污染生物。植物对农药的吸收是一个复杂过程，受多种机理的控制。影响植物吸收的机理与时间有关,包括农药化合物的半衰期和植物的生长时期。
农民正在向通菜喷洒农药
http://www.greenpeace.org/china
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农药使用不当导致植物和土壤污染
http://mkd./
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第三节 土壤污染的生物效应
一、土壤污染对土壤微生物的影响
1. 对微生物数量的影响
2. 对微生物群落结构和多样性的影响
3. 对土壤酶活性的影响
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土壤污染破坏了土壤中微生物的种群和数量
http://www.
目 录
重金属等无机污染物对土壤硝化反硝化过程显著的影响。多数情况下，土壤硝化作用对重金属的毒性较为敏感。在Cd、Cu、Zn和Pb中，Cd对反硝化作用的抑制最为明显，而Pb几乎没有影响。
二、土壤污染对土壤硝化和反
硝化过程的影响
1. 对植物生长的影响
2. 对植物体内酶系统的影响
3. 对植物细胞和细胞器的影响
三、土壤污染对植物的影响
目 录
土壤污染对植物的影响
http://cese.kmust./
http://zz.
目 录
蚯蚓是土壤中的主要动物类群，在农田生态系统中具有重要的作用。当土壤被各类化学物质污染后，将会对蚯蚓的生长和繁殖产生不利影响直至导致其死亡，所以，根据化学物质对蚯蚓的毒害程度来评价其对环境的可能危害程度已被作为土壤污染生态毒理诊断的一项重要指标。
四、土壤污染对土居动物蚯蚓的影响
五、土壤污染物相互作用对其
毒性的影响
对于复合体系中的每一种化学污染物，必须了解其在土壤生态环境中的毒理动力学或分布的速度以及吸附、代谢和排泄规律。不同污染物质在一个复合体中可能有若干相互影响，这些相互作用可能包括细胞吸收方式的改变、代谢活化的改变、DNA修复的改变或竞争颉颃。
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