中国地理教程电子教案
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中国地理教程电子教案. 第八章 中国的环境污染. 本章前言. 环境污染是指一定地域范围内,由于有害物质或有害因子进入环境,改变、干扰自然环境中的物质流、能量流和信息流,干扰、破坏环境系统正常的组成、性质、结构和功能,并且发生直接或间接不利于人类生产与生活的变化。 严峻的污染态势使一些地域环境质量恶化,导致人群生存繁衍以及经济发展的适宜程度降低。中国的主要环境污染通常按环境组成要素划分为大气污染、水污染、土壤污染等。近年在一些地区形成了严重的复合型污染问题,对区域可持续发展构成威胁。

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中国地理教程电子教案

第八章

中国的环境污染

中国地理教程电子教案 第八章 中国的环境污染


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  • 本章前言

环境污染是指一定地域范围内,由于有害物质或有害因子进入环境,改变、干扰自然环境中的物质流、能量流和信息流,干扰、破坏环境系统正常的组成、性质、结构和功能,并且发生直接或间接不利于人类生产与生活的变化。

严峻的污染态势使一些地域环境质量恶化,导致人群生存繁衍以及经济发展的适宜程度降低。中国的主要环境污染通常按环境组成要素划分为大气污染、水污染、土壤污染等。近年在一些地区形成了严重的复合型污染问题,对区域可持续发展构成威胁。

环境污染可以由人类活动造成,也可以由自然因素造成,也可以是二者共同作用的结果。在当今中国,一般情况下,

环境污染主要是人类活动引发的环境质量降低。环境

污染的总体态势是严峻的,防治污染是紧迫的任务。

中国地理教程电子教案 第八章 中国的环境污染


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  • 关键词

环境污染(environment pollution)

水污染(water pollution)

大气污染(air pollution)

土壤污染(soil pollution)

能源结构( energy structure)

中国地理教程电子教案 第八章 中国的环境污染


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自然因素

形成因素

人为因素

环境污染

特征

大气环境污染

环境状况与危害

水环境污染

土壤环境污染

  • 逻辑框架

中国地理教程电子教案 第八章 中国的环境污染


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第八章 中国的环境污染

第一节 环境污染形成的因素

第二节 环境污染的总体特征

第三节 大气、水体、土壤环境污染

中国地理教程电子教案 第八章 中国的环境污染


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第一节 环境污染形成的因素

一、自然因素

(一)自然污染源的作用

自然污染源

自然营力作用下,一种或几种化学元素在一定范围内高度富集。

例1:江西、湖南有色金属矿藏丰富,通过一系列复杂的物质转化与运移过程,地表形成酸性水,使矿藏周围环境中一种或几种金属的浓度显著高于地方的平均值,对生物生长、发育构成危害。

例2:黑龙江三肇、吉林白城、辽宁朝阳、内蒙古赤峰等地区的中生代侏罗纪至白垩纪的中酸性火山岩、侵入岩中,含氟量高,在强烈的蒸发浓缩下,地表与浅层地下水中富含氟。

中国地理教程电子教案 第八章 中国的环境污染


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第一节 环境污染形成的因素

(二)自然地理条件对污染物迁移的影响

  • 地形、气象、植被等条件对污染物迁移特征有重要影响

  • 大气污染物为例:

  • 风场和大气湍流、温度层结和大气稳定度等显著地影响其扩散、迁 移的方向和强度;山与谷、海与陆等改变着局部地区的气象状况,从而影响到污染物的时空格局与浓度分布

  • 在强风力地区,污染物输送、稀释能力相对较强

  • 秦岭以南的若干盆地和谷地,为全国风力最弱区。尤其是四川盆地 地形闭塞,污染物不易扩散,成为中国酸雨影响严重区的因素之一

(三)自然地理条件对环境容量的影响

  • 环境容量是在一定地域、一定环境要素中,以人类生存和生态系统不受损害为前提,能容纳有害物质的最大负荷量。 它是衡量环境是否受到污染以及污染程度的基本依据。

中国地理教程电子教案 第八章 中国的环境污染


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大气污染

水污染

垃圾污染

表6–1 中国土地退化分布、面积与变化

第一节 环境污染形成的因素

二、人为因素

人类进入工业社会以来,随着生产力的快速发展,从环境中获取的资源越来越多,向环境中排放的污染物也日益增加,同时,污染物的种类越来越复杂。

粗放的经济增长方式、相对落后的技术水平以及人口剧增等因素使污染物的排放量大,环境污染严重。

中国地理教程电子教案 第八章 中国的环境污染


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第一节 环境污染形成的因素

(一)粗放的经济增长方式与环境污染

1949年新中国成立以后才逐步建立起自己的工业体系,总体水平还不高,技术条件较落后。

属于高投入、高消耗、低效率、低产出、高排放,在低技术组合基础上靠高物质投入支撑的粗放型经济增长方式。

  • 20世纪90年代中期,中国经济增长有2/3是在透支生态

  • 环境的基础上实现的

  • 2003年万元GDP能耗水平是发达国家的3~11倍

  • 2005年二氧化硫、氮氧化物的排放强度是发达国家的8~9倍

农业生产和农村经济增长方式在总体上仍属于粗放经营,农田灌溉水的利用率低,农田中化肥、农药的过量施用,也是造成环境问题的重要因素。

中国地理教程电子教案 第八章 中国的环境污染


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第一节 环境污染形成的因素

(二)人口增长与环境污染

人口环境容量——以不破坏生态环境的平衡与稳定,在保证环境资源可持续利用前提下,在一个国家或一个区域 中,对人口最大的抚养或负荷能力。也是经济适度人口。

(三) 经济结构与环境污染

一定阶段的经济结构、经济发展水平对国家的环境状况具有深刻影响。2005年,中国GDP的增长速率为9.9%,产业结构的变化趋势为第一产业所占比重下降,而第二、三产业所占比重增加,以重化工产业为主导是经济高速增长的基本特征,国内的投资和消费都将对重化工产业有强大的需求拉力。由于中国主导产业是污染物排放量一般较高的第二产业,致使单位GDP排出的污染量较多。

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第二节 环境污染的总体特征

一、主要污染物排放量大、有些地区超过环境自净能力

进入地区环境的污染物在数量上接近环境容量边缘,或已经超过环境容量,使环境污染问题形势严峻。环境压力对经济发展的“瓶颈”作用越来越明显。

废水

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第二节 环境污染的总体特征

废气

固体废弃物

全国1998—2005年固体废物的产生量呈上升趋势,2005年产生量为13.4×108t,比上年增加12.0%,工业固体废物排放量为1 654.7×104 t,比上年减少6.1%。工业固体废物综合利用量为7.7×108 t,综合利用率为56.1%,与上年基本持平。

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第二节 环境污染的总体特征

二、环境污染问题具有“压缩型”、“复合型”特征

环境与资源压力

发达国家近百年来分阶段出现和分阶段解决的各种环境污染

问题在中国则在几十年发展期间,尤其是在1978年以来工农业产值

迅速增加的期间,集中体现出来,由此呈现为环境污染问题的明显

“压缩型”特征,从而对环境与资源压力加大。

新旧污染与二次污染相复合的态势

由工业、城市生活中排放物和农业面源带来的水体有机污染、富营养化问题,以及大气二氧化硫、颗粒物污染等老环境问题还没有解决,新问题又出现了,例如:危险废物、微量有机污染物、土壤污染问题、以及在社会消费转型过程中,机动车尾气污染问题、电子废物与有害建筑材料等问题;从而形成新旧污染与二次污染相复合的态势,增加了防治污染的难度。

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第二节 环境污染的总体特征

三、以煤为主的能源结构引起的污染特征

以煤为主的能源结构决定中国的大气污染是典型的煤烟型污 染,燃煤产生以烟尘、二氧化硫、氮氧化物为主的多种污染物。

在煤烟型污染的影响下,中国近年来,二氧化硫的排放量在增加,

2005年相当于1999年的1.37倍,比2002年增加32%。

四、面源与点源并存、有些地区面源污染趋于严重

农村的面污染源一般包括农村灌溉水形成的径流、含有农药、化肥的农田排水、畜禽养殖业所排放的污水等。

城市中雨水降落并流经铺砌的地面,所形成的城市径流,由于其中往往夹带有各种污染物,也是重要的面污染源。

当前,面源污染已经对一些地区的湖泊、河流及近海的水质产生显著不良影响,其中,尤以富营养化为主要特征的湖泊和海域污染相当严重。

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第三节 大气、水体、土壤环境污染

一、大气环境污染

(一)大气污染的概况

  • 大气污染仍属于典型的煤烟型污染

  • 一些大城市正在向煤烟型与机动车污染混合型或机动车污染型转化

  • 煤烟型污染中,大气污染物以总悬浮颗粒物、二氧化硫为主

  • 有的城市,氮氧化物排放量中,汽车尾气的分担率在上升

汽车尾气

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第三节 大气、水体、土壤环境污染

总悬浮颗粒物

颗粒物是影响中国城市空气质量的主要污染物。

用标准大容量颗粒采样器(流量在1.1~1.7m3/min)在滤膜上所收集到的颗粒物总质量,通常称为总悬浮颗粒物(TSP)。其粒径绝大多数在100μm以下,其中多数在10μm以下。

2004年342个城市中,46.8%的城市颗粒物浓度超过二级标准。

总悬浮颗粒物的分级标准:

一级标准指年平均和日平均依次低于0.08 mg/m3和0.12 mg/m3

二级标准指年平均和日平均依次低于0.20和0.30 mg/m3

三级标准指年平均和日平均依次低于0.30和0.50 mg/m3(标准状态)

颗粒物污染较重的城市主要分布在

西北、华北、中原和四川东部。

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第三节 大气、水体、土壤环境污染

二氧化硫

二氧化硫排放在稳定中呈增长趋势。

2005年,在监测城市中,有22.6%的城市二氧化硫超过二级标准。

二氧化硫污染较重的主要是:

西南高硫煤地区(湖南、湖北、云南、贵州、广西、四川和重庆等)城 市,北方能源消耗量大省(区)(山西、河北、河南、内蒙古、甘肃等)的城市。

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第三节 大气、水体、土壤环境污染

城市空气质量状况

大气污染空间格局

  • 城市及其周边地区的污染强度高于农村,其中尤以大型

  • 城市为明显

  • 在同等规模的城市中,空气质量因工业结构、经济发展水平、城市基础设施完善程度以及所处地区气候特征等不同而存在较大差异

  • 北方城市污染重于南方城市

  • 大城市重于中小城市

  • 部分沿海城市的空气质量保持了较好水平

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第三节 大气、水体、土壤环境污染

中国47个环保重点城市空气综合污染指数比较

2005年, 113个大气污染防治重点城市中,空气质量达到一级标准、二级标准、三级标准以及空气质量劣于三级的城市分别占1.8%、40.7%、51.3%和6.2%。

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第三节 大气、水体、土壤环境污染

酸雨

酸雨污染从20世纪80年代以来,呈发展趋势。

在20世纪80年代,主要发生在重庆、贵阳、柳州等地区以及部分长江以南地区。

到20世纪90年代中期,发展到青藏高原以东及四川盆地、华中以及华东沿海地区。

中国降水酸度分布图(2005)

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第三节 大气、水体、土壤环境污染

(二)大气污染的危害

  • 对人体健康的危害

粒径大于10μm的颗粒被人体吸入后绝大部分阻留在鼻腔和咽喉部,只有很少部分进入气管和肺内。

粒径0.01~1.0μm的细小粒子在肺泡的沉积率最高,成为肺癌的致病因子,许多重金属化合物也会危害健康。

二氧化硫的危害较普遍又严重。SO2进入呼吸道后,因易溶于水,大部分被阻滞在上呼吸道。进入血液循环影响体内的代谢作用。SO2慢性中毒后,可能抑制机体的免疫机能。

  • 对植物的危害

引起植物酶的功能受损害;影响植物新陈代谢的功能;破坏原生质的完整性破坏细胞膜;损害根系的生长及其功能;减少输送作用。

  • 对材料的危害

大气污染会使各种建筑物以及暴露在空气中的金属制品与纺织品等发生性质的变化,并因此造成经济损失。

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松花江水污染

被污染的水

第三节 大气、水体、土壤环境污染

二、水环境污染

(一)水环境污染的概况

  • 中国当前水污染的总体情况相当严重

  • 工业废水的排放量增加

  • 城市生活污水排放量及其污染分担率上升

  • 农村以农药、化肥等化学品为主要组成的面源污染迅速上升

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第三节 大气、水体、土壤环境污染

河流污染状况

根据《地表水环境质量标准》依据其使用目的和保护目标,可划分为五类功能区:

I类主要适用于源头水、国家自然保护区;

II类主要适用于集中式生活饮用水水源地一级保护区、珍贵鱼类保护区、鱼虾产卵场等;

III类 主要适用于集中式生活饮用水水源地二级保护区、一般鱼类保护区及游泳区;

IV类主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区;

V类主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。

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中国七大水系水质类别比例(2005年)

第三节 大气、水体、土壤环境污染

  • 2005年七大水系的411个重点监测断面中:

  • 41%的断面满足Ⅰ~ III类水质要求

  • 32%的断面属Ⅳ、Ⅴ类水质

  • 27%的断面属劣Ⅴ类水质

  • 七大水系的100个国控省界断面中:

  • Ⅰ~Ⅲ类水质断面占36%

  • Ⅳ、Ⅴ类水质断面占40%

  • 劣Ⅴ类水质断面占24%

海河和淮河水系

的省界断面污染较重

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第三节 大气、水体、土壤环境污染

中国主要流域的水质状况呈现较明显的南北差异。北方河流总体水质污染状况相当严重,南方河流的污染情况轻于北方河流。

  • 海河污染严重,劣Ⅴ类水质断面占54%

  • 辽河水系总体水质较差,劣Ⅴ类水质断面占40%

  • 淮河水系属中度污染,劣Ⅴ类水质断面占32%

  • 松花江水系属轻度污染,以Ⅳ类水体为主

  • 黄河属于中度污染,干流属轻度污染,支流总体为重度污染

  • 珠江、长江干流及长江国控省界断面水质良好,以Ⅰ~ III类水体为主

  • 西南和西北诸河水质良好

  • 中国多数污染河流的特征都属于有机污染。

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滇池污染

水华

第三节 大气、水体、土壤环境污染

湖泊富营养化

  • 中国主要淡水湖泊普遍呈现出富营养污染现象,其形成除点污染源影响外,面污染源起着重要作用。富营养化的主要污染指标是总氮、总磷,湖泊接纳大量污染物,致使水体溶解氧降低,水质恶化,藻类滋生,湖泊全部或部分地失去其原有的功能。

  • 8个湖泊重点国控大型淡水湖泊(共10个,其中兴凯湖、白洋淀两个湖泊数据不全)

  • 洱海和鄱阳湖属中营养状态

  • 南四湖和洪泽湖为轻度富营养

  • 博斯腾湖、镜泊湖、洞庭湖、达赉湖为中度富营养状态

案例:

云南滇池原来是昆明的饮用水

源,20世纪90年代以来滇池水质已只

能满足灌溉水质的要求,2005年仍处

于重度富营养状态。

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第三节 大气、水体、土壤环境污染

水资源质量分布

西部地区水质较好,中部地区次之,东部地区水质较差。

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第三节 大气、水体、土壤环境污染

地下水污染状况

  • 大多数城市地下水受到一定程度的污染,其污染区以人口密集和工业化程度较高的城市中心区为主,部分地区地下水的水质指标超标,主要有矿化度、总硬度、硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮、铁、锰、氯化物、硫酸盐、pH、氟化物、酚等

  • 矿化度、总硬度超标主要分布在东北、华北、华东、西北和西南地区,铁和锰污染主要分布在南方地区。局部地区还发现比较严重的油污染和痕量有机物污染

  • 在污染程度上,缺水的北方城市重于相对丰水的南方城市,其中尤以华北地区的地下水污染最为突出

  • 中国80个大中城市的统计,以地下水作为供水水源的城市占60%以上

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第三节 大气、水体、土壤环境污染

(二)水环境污染的危害

  • 对人体健康的危害

与不洁的水接触会染上皮肤病等疾病,饮用不洁净的水更会发生消化系统的疾病等。近年关于环境污染导致雌激素类物质增加的问题已引起日益增长的关注,人体摄入后会影响生殖能力等。

  • 对农业、渔业的危害

污水直接灌溉农田,会污染农田土壤,使土壤肥力下降,原有的良好结构破坏,使农作物减产,甚至无收。有毒有害农药通过食物链,危害人体健康。

  • 对工业的影响

水质恶化将直接影响产品的质量。水质下降也会造成工业中冷却水循环系统的堵塞、腐蚀、结垢等问题。

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第三节 大气、水体、土壤环境污染

三、 土壤环境污染

中国遭受工业废水、废气、固体废物污染的农田已达10×104km2。

(一)土壤污染源

  • 利用工业废水与城市污水灌溉

中国北方半干旱与干旱区,缺水问题严重,工业用水量大,使农业用水更趋于紧张,致使污水灌溉比较普遍。

沈阳、西安、太原、郑州、北京、天津、兰州、石家庄、哈尔滨等城市均存在较严重的因污灌引起的农田土壤和农作物的重金属污染。

全国污灌面积不断扩大:

1962年为4.2×104hm2

1981年达66.7×104 hm2

1993约达到360×104 hm2。

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第三节 大气、水体、土壤环境污染

  • 利用固体废物

固体废物污泥中含有一定量的养分,可用作肥料。城市生活污水处理厂的污泥有机质含量为16%~20%;混入工业废水的污泥,其成分较生活污泥复杂,重金属等含量常偏高,施用不当,会造成污染。工业废物和城市垃圾堆放场,往往也成为土壤污染源。

  • 施用化肥和农药

化肥的不合理施用和过量施用,会使土壤养分平衡失调,使地下水受污染,还会以面源污染形式造成湖泊、海湾的富营养化。

  • 大气沉降物的污染

气源微粒可以含有重金属或有机物。可直接接触植物或进入土壤,造成污染。酸沉降本身既是一种土壤污染源,又可加重其他有毒物质的危害。

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第三节 大气、水体、土壤环境污染

(二)土壤污染类型

  • 有机物污染

土壤有机污染物,主要包括化学农药以及含有各种人工合成化学物 质的有机废物。化学农药有有机磷、有机氯、氨基甲酸酯类、苯氧羧酸 类、苯酰胺类等。

  • 重金属污染

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第三节 大气、水体、土壤环境污染

中国土壤中重金属污染严重区多为污水灌区、有色金属开采、冶炼区。

沈阳张士灌区——曾有20多年污水灌溉历史

污灌面积曾达2 500 hm2

镉污染十分严重

其中有约330 hm2土壤含镉5~7 mg/kg

稻米含镉0.4~1.0 mg/kg,超过食品中元素限量标准

甘肃白银有色金属矿区——用污水灌溉30年

土壤受镉、铜等污染

其中镉的含量为0.14~19.32 mg/kg

春小麦籽粒中镉含量为0.61 mg/kg,显著超标准

案例1

案例2

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第三节 大气、水体、土壤环境污染

病原微生物污染

  • 影响人体健康的微生物,包括病原菌和病毒等,其物质来源主要为未经处理的粪便、垃圾、城市生活污水、饲养场污物等

  • 未经处理的医院污水危害尤为严重,病原体可能在土壤环境中生存较长时间

  • 长期在土壤中存活的植物病原体能危害植物的生长发育,造成农业减产,例如,一些植物致病细菌污染土壤后能引起马铃薯、茄子等的青枯病;某些致病真菌能引起粮食作物的黑穗病等

放射性物质污染

  • 土壤中放射性元素,主要来源于大气层核试验的沉降物以及原子能利用过程中所排放的废水、废气、废渣

  • 放射性废水排放到地面上,放射性废物埋藏处置在地下,核企业发生放射性泄露事故等,都可能造成局部地区土壤的严重污染

  • 施用含有铀、镭等放射性核素的磷肥,利用粉煤灰作为土壤改良剂,也会将放射性核素带到土壤中

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第三节 大气、水体、土壤环境污染

(三)土壤污染的危害

土壤污染会使其原有的组成和性质发生变化,影响到土壤营养元素的供应和肥力水平,破坏土壤的正常功能,影响植物的生长发育,使其产量和质量下降,并且使植物(农作物)体内累积有毒有害物质,还会通过食物链危害人体健康。

对土壤生产力的影响

  • 从有机毒物的影响来看,用未经处理的石油污水灌溉,会使植物生长发育受阻,包括出现水稻矮化等现象,这是石油污水中油、酚等有毒物和其他因素综合作用的结果

  • 从重金属的影响来看,土壤中重金属浓度增加到一定数值后,可使植物光合作用速率降低,引起禾苗缺水,或抑制有机养分的矿化而使土壤中氮、磷等的供应降低。由于生理、生化过程受阻,可能引起减产

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第三节 大气、水体、土壤环境污染

对农作物质量的影响

  • 植物从土壤中吸收农药,致使农药在食物链中生物积累,危害陆生动物

  • 过量使用有机农药,以致农药在作物中残留,农产品质量与安全性降低,威胁人体健康

  • 农产品中农药超标而使其在国际市场的竞争力下降

  • 土壤中一定种类的重金属达到一定浓度,会降低生长其上的农产 品的营养价值,如使粮食中粗淀粉、粗蛋白、氨基酸等养分含量减少

  • 植物对重金属的吸收一般也随土壤中浓度的增加而增大。在污染严重的土壤上,农产品中重金属累积量可能超过限量标准

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第三节 大气、水体、土壤环境污染

对人体健康的影响

  • 污染土壤中有机农药、重金属在植物体内的积累,危害人体健康

  • 土壤中存在病原体。可能通过食物链经消化道进入人体

  • 传染性细菌和病毒污染土壤后,对人体健康的危害更严重

  • 被有机废物污染的土壤,往往是许多传染病媒介——蚊、蝇、鼠类繁殖的场所

关于土壤中放射性物质对人体健康影响的研究也已引起重视。放射性核素通过植物根系吸收是其向植物转移的最主要途径之一,其吸收量因核素和植物种类、土壤pH、钙含量、有机质含量的不同而有差别。它们被植物吸收后可通过食物链经消化道进入人体。

90Sr和137Cs是对人体危害较大的长寿命放射性核素。

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  • 本章思考题

1. 简述中国大气污染状况和主要成因。

2.简述中国水污染状况和主要成因。

3.简述中国土壤染状况和主要成因。

4.分析中国能源结构对北方环境污染的主要影响。

5.分析中国能源结构对南方环境污染的主要影响。

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  • 主要参考文献

1.陈怀满. 环境土壤学 [M]. 北京:科学出版社,2005.

2.国家环境保护总局.2005年中国环境状况公报 [R].2006.

3.国家环境保护局.国家技术监督局.土壤环境质量标准(GB 15618-1995)[R].1995.

4.钱易,唐孝炎. 环境保护与可持续发展 [M]. 北京:高等教育出版社,2000.

5.张坤民. 可持续发展论 [M]. 北京:中国环境科学出版社,1997.

6.中国科学院可持续发展战略研究组. 中国可持续发展战略报告 [R].北京:科学出版社,2005.

7.中华人民共和国水利部.2003年中国水资源质量年报 [R].2004.

8.左玉辉. 环境学 [M]. 北京:高等教育出版社,2002.

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  • 相关网站

1.国家环境保护总局:  http://www.zhb.gov.cn/

2.可持续发展网站导航: http://www.acca21.org.cn/linken.html

3.中国地质环境信息网: http://www.cigem.gov.cn

4.地理频道: http://www.dlpd.com

5.中国土壤数据库: http://www.soil.csdb.cn/

6.中国环境保护数据库: http://www.ep.net.cn

7.中国环境状况公报: http://www.zhb.gov.cn

8.中华人民共和国国家统计局:  http://www.stats.gov.cn

第八章结束

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