65
.土壤化學 土壤化學 土壤化學 土壤化學

土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

  • Upload
    others

  • View
    8

  • Download
    1

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

六六六六.土壤化學土壤化學土壤化學土壤化學

Page 2: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

�火成岩火成岩火成岩火成岩 風化風化風化風化

沉積岩沉積岩沉積岩沉積岩 礦物質及有機質礦物質及有機質礦物質及有機質礦物質及有機質

變質岩變質岩變質岩變質岩 物理物理物理物理、、、、化學化學化學化學

土壤生成土壤生成土壤生成土壤生成

Page 3: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成
Page 4: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

礦物質礦物質礦物質礦物質

�砂粒砂粒砂粒砂粒 (>0.05mm)

粉粒粉粒粉粒粉粒 (0.05~0.002mm)

粘粒粘粒粘粒粘粒 (<0.002 mm)

Page 5: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成
Page 6: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

土壤質地土壤質地土壤質地土壤質地((((Soil TextureSoil TextureSoil TextureSoil Texture))))

指組成土壤的砂粒指組成土壤的砂粒指組成土壤的砂粒指組成土壤的砂粒、、、、坋粒及粘粒等不同大小之礦坋粒及粘粒等不同大小之礦坋粒及粘粒等不同大小之礦坋粒及粘粒等不同大小之礦物粒子的含量百分比物粒子的含量百分比物粒子的含量百分比物粒子的含量百分比

Page 7: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

<<<<45<<<<40<<<<40粘土粘土粘土粘土(Clay)

<<<<2040~~~~6040~~~~60坋質粘土坋質粘土坋質粘土坋質粘土(Silty clay)

45~~~~65<<<<2035~~~~55砂質粘土砂質粘土砂質粘土砂質粘土(Sand clay)

<<<<2040~~~~7327~~~~0坋 質 粘 壤 土坋 質 粘 壤 土坋 質 粘 壤 土坋 質 粘 壤 土 (Silty

clay loam)

20~~~~4515~~~~5327~~~~40粘質壤土粘質壤土粘質壤土粘質壤土(Clay loam)

45~~~~800~~~~2820~~~~35砂 質 粘 壤 土砂 質 粘 壤 土砂 質 粘 壤 土砂 質 粘 壤 土 (Sandy

clay loam)

<<<<5050~~~~88<<<<27坋質壤土坋質壤土坋質壤土坋質壤土(Silty loam)

<<<<20>>>>80<<<<12坋土坋土坋土坋土(Silt)

23~~~~5228~~~~507~~~~27壤土壤土壤土壤土(Loam)

43~~~~85<<<<50<<<<20砂 質 壤 土砂 質 壤 土砂 質 壤 土砂 質 壤 土 (Sandy

loam)

70~~~~90<<<<30<<<<15壤 質 砂 土壤 質 砂 土壤 質 砂 土壤 質 砂 土 (Loamy

sand)

>>>>85 <<<<15 <<<<10 砂土砂土砂土砂土(sand)

砂砂砂砂 粒粒粒粒 ﹪﹪﹪﹪坋坋坋坋 粒粒粒粒 ﹪﹪﹪﹪粘粘粘粘 粒粒粒粒 ﹪﹪﹪﹪質質質質 地地地地 名名名名 稱稱稱稱

土壤質地分級土壤質地分級土壤質地分級土壤質地分級((((美國農部法美國農部法美國農部法美國農部法))))

Page 8: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

土壤質地之實用歸類土壤質地之實用歸類土壤質地之實用歸類土壤質地之實用歸類

Page 9: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

0.440.411.350.100.397.12.6107.78.30-15坋土坋土坋土坋土

0.130.361.580.0616.632.650.81012.57.20-1521057'N

110043'E

沙質壤沙質壤沙質壤沙質壤土土土土

0.040.310.290.1723.060.516.51010.24.60-1524054'N

121010'E

坋質黏坋質黏坋質黏坋質黏壤土壤土壤土壤土

MgNaCaK%(cmol/kg-1)S:W=1:1(cm)

Exchangeable cations

(cmol kg-1)

ClaySiltSandCECC/NPHDepthLatitude

and

longitud

e

三種土壤基本性質與質地分析三種土壤基本性質與質地分析三種土壤基本性質與質地分析三種土壤基本性質與質地分析

Page 10: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

有機質有機質有機質有機質

�土壤中動植物殘體土壤中動植物殘體土壤中動植物殘體土壤中動植物殘體

↓↓↓↓物理物理物理物理、、、、化學化學化學化學、、、、生物作用生物作用生物作用生物作用

腐植質腐植質腐植質腐植質

Page 11: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

有機質功能有機質功能有機質功能有機質功能�含生長促進物質含生長促進物質含生長促進物質含生長促進物質,,,,供給養份供給養份供給養份供給養份

�穩定土壤粒團穩定土壤粒團穩定土壤粒團穩定土壤粒團

�供應微生物能源及碳源供應微生物能源及碳源供應微生物能源及碳源供應微生物能源及碳源

�吸附大量養份及水份吸附大量養份及水份吸附大量養份及水份吸附大量養份及水份

Page 12: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

土壤水土壤水土壤水土壤水

�吸著水吸著水吸著水吸著水: 10,000 ~ 31 atm

�毛細管水毛細管水毛細管水毛細管水: 31~ 1/3 atm

�重力水重力水重力水重力水: 1/3 atm

�土壤孔隙土壤孔隙土壤孔隙土壤孔隙: 液相液相液相液相 ++++ 氣相氣相氣相氣相

Page 13: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

土壤生物相土壤生物相土壤生物相土壤生物相

�Microbiota:algae,fungi, bacteria,

actinomycetes, protozoa

�Mesobiota: nematodes, small arthropods,

enchytracid worms, springtails

�Macrobiota:earthwarms, mollusca

Page 14: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

�Macronutrients in soil:

C,H,O,N,P,K,Ca,Mg,S

�Micronutrients in soil:

B,Cl,Cu,Fe,Fe,Mn,Mo,Na,Zn,V

�Ferilizer:N,P,K

Ammonium nitrate

Urea:NH2CONH2

Page 15: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成
Page 16: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成
Page 17: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成
Page 18: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

黏土的膠體性質黏土的膠體性質黏土的膠體性質黏土的膠體性質

Kaolinite (高嶺石高嶺石高嶺石高嶺石): Al2(OH)4Si2O5

Montmorillonite (蒙特石蒙特石蒙特石蒙特石): Al2(OH)2Si4O10

Hydrons mica (雲母雲母雲母雲母): KAl2(OH)2(AlSi3)O10

黏土具有層狀結構的特徵黏土具有層狀結構的特徵黏土具有層狀結構的特徵黏土具有層狀結構的特徵,,,,其由氧化矽層及氧化鋁其由氧化矽層及氧化鋁其由氧化矽層及氧化鋁其由氧化矽層及氧化鋁層交錯組成層交錯組成層交錯組成層交錯組成。。。。高嶺石之結構為一二層之黏土高嶺石之結構為一二層之黏土高嶺石之結構為一二層之黏土高嶺石之結構為一二層之黏土(two-layer clay) 。。。。

Page 19: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

矽層之組成為一四面體層鋁層之組成矽層之組成為一四面體層鋁層之組成矽層之組成為一四面體層鋁層之組成矽層之組成為一四面體層鋁層之組成,,,,及及及及一八面體結構一八面體結構一八面體結構一八面體結構

層層層層。。。。

一般黏土礦物可分為兩類一般黏土礦物可分為兩類一般黏土礦物可分為兩類一般黏土礦物可分為兩類:

(1)two-layer clay其單位層約其單位層約其單位層約其單位層約在在在在0.7nm厚度厚度厚度厚度

(2)three layer clay 其單位層約超過其單位層約超過其單位層約超過其單位層約超過0.9nm之厚度之厚度之厚度之厚度。。。。

Page 20: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成
Page 21: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

陽離子交換力陽離子交換力陽離子交換力陽離子交換力 ((((cationcationcationcation----exchange capacityexchange capacityexchange capacityexchange capacity,,,,CEC)CEC)CEC)CEC)

表示每表示每表示每表示每100 g 100 g 100 g 100 g 乾燥黏土含一價陽離子的毫當量乾燥黏土含一價陽離子的毫當量乾燥黏土含一價陽離子的毫當量乾燥黏土含一價陽離子的毫當量

為黏土特性為黏土特性為黏土特性為黏土特性。。。。

Page 22: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

Acid-base and ion exchange

reactions in soil

�CEC

Soil﹜﹜﹜﹜Ca2+ + 2CO2- + 2H2O →→→→Soil﹜﹜﹜﹜(H+)2 + Ca

2+ + 2HCO3-

�Production of mineral acid in soil

FeS2 ++++ 7O2 ++++ H2O →→→→ Fe2 + + 2H+++++2SO4

2-

�Adjustment of soil acidity

Soil﹜﹜﹜﹜(H++++)2 ++++ CaCO3 →→→→ Soil﹜﹜﹜﹜(Ca2++++)++++ CO2 ++++H2O

Page 23: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

酸性土酸性土酸性土酸性土

�多雨區多雨區多雨區多雨區

�硫鐵礦硫鐵礦硫鐵礦硫鐵礦

�酸性肥料施用酸性肥料施用酸性肥料施用酸性肥料施用

�雨水影響雨水影響雨水影響雨水影響

Page 24: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

鹼性土鹼性土鹼性土鹼性土

�少雨區少雨區少雨區少雨區

�風化作用放出鈣風化作用放出鈣風化作用放出鈣風化作用放出鈣、、、、鎂等離子鎂等離子鎂等離子鎂等離子

Page 25: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

土壤污染土壤污染土壤污染土壤污染

�全國土壤已遭污染蠶食全國土壤已遭污染蠶食全國土壤已遭污染蠶食全國土壤已遭污染蠶食,,,,如不有效遏止污如不有效遏止污如不有效遏止污如不有效遏止污染染染染,,,,將嚴重威脅我們賴以生存的基地將嚴重威脅我們賴以生存的基地將嚴重威脅我們賴以生存的基地將嚴重威脅我們賴以生存的基地!!!!

�環保署調查資料顯示環保署調查資料顯示環保署調查資料顯示環保署調查資料顯示,,,,全國農田土壤中全國農田土壤中全國農田土壤中全國農田土壤中,,,,重金屬含量較高地區約有五萬公頃重金屬含量較高地區約有五萬公頃重金屬含量較高地區約有五萬公頃重金屬含量較高地區約有五萬公頃,,,,占調占調占調占調查面積查面積查面積查面積5.7%,,,,亟需我們正視土壤污染的問亟需我們正視土壤污染的問亟需我們正視土壤污染的問亟需我們正視土壤污染的問題題題題,,,,加強污染防治的工作加強污染防治的工作加強污染防治的工作加強污染防治的工作,,,,以遏止土壤品以遏止土壤品以遏止土壤品以遏止土壤品質的持續惡化質的持續惡化質的持續惡化質的持續惡化。。。。

Page 26: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

土壤污染來源土壤污染來源土壤污染來源土壤污染來源

�工業的化學品及廢棄物工業的化學品及廢棄物工業的化學品及廢棄物工業的化學品及廢棄物

�農業的化學品及廢棄物農業的化學品及廢棄物農業的化學品及廢棄物農業的化學品及廢棄物

�都市生活與家庭使用化學品及廢棄物都市生活與家庭使用化學品及廢棄物都市生活與家庭使用化學品及廢棄物都市生活與家庭使用化學品及廢棄物

Page 27: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

土壤污染的種類土壤污染的種類土壤污染的種類土壤污染的種類

� 工業廢水工業廢水工業廢水工業廢水、、、、廢污泥或其他固體廢污泥或其他固體廢污泥或其他固體廢污泥或其他固體、、、、液態廢棄物液態廢棄物液態廢棄物液態廢棄物。。。。

� 農藥及肥料農藥及肥料農藥及肥料農藥及肥料。。。。

� 畜殖業廢棄物畜殖業廢棄物畜殖業廢棄物畜殖業廢棄物。。。。

� 都市污水及垃圾都市污水及垃圾都市污水及垃圾都市污水及垃圾。。。。

� 廢氣廢氣廢氣廢氣、、、、落塵及酸雨落塵及酸雨落塵及酸雨落塵及酸雨

Page 28: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

農藥之定義農藥之定義農藥之定義農藥之定義

�農藥是保護農林作物免受病蟲草鼠及其農藥是保護農林作物免受病蟲草鼠及其農藥是保護農林作物免受病蟲草鼠及其農藥是保護農林作物免受病蟲草鼠及其它生物危害的化學品它生物危害的化學品它生物危害的化學品它生物危害的化學品。。。。

�目前全世界已上市的農藥有六百餘種目前全世界已上市的農藥有六百餘種目前全世界已上市的農藥有六百餘種目前全世界已上市的農藥有六百餘種,,,,依其防治的對象可概分為殺蟲劑依其防治的對象可概分為殺蟲劑依其防治的對象可概分為殺蟲劑依其防治的對象可概分為殺蟲劑、、、、殺菌殺菌殺菌殺菌劑劑劑劑、、、、殺草劑殺草劑殺草劑殺草劑、、、、殺滿劑殺滿劑殺滿劑殺滿劑、、、、殺鼠劑殺鼠劑殺鼠劑殺鼠劑、、、、殺線蟲殺線蟲殺線蟲殺線蟲劑劑劑劑、、、、殺螺劑及植物生長調節劑殺螺劑及植物生長調節劑殺螺劑及植物生長調節劑殺螺劑及植物生長調節劑。。。。

Page 29: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

農藥的發展農藥的發展農藥的發展農藥的發展

� 最早使用魚藤精及除蟲菊精等植物抽出物最早使用魚藤精及除蟲菊精等植物抽出物最早使用魚藤精及除蟲菊精等植物抽出物最早使用魚藤精及除蟲菊精等植物抽出物,,,,後後後後來合成有機氯劑如來合成有機氯劑如來合成有機氯劑如來合成有機氯劑如DDT、、、、BHC等等等等,,,,在農業上及在農業上及在農業上及在農業上及環境衛生上發揮革命性的防治效果環境衛生上發揮革命性的防治效果環境衛生上發揮革命性的防治效果環境衛生上發揮革命性的防治效果。。。。

� 有機磷劑及氨基甲酸鹽類如巴拉松有機磷劑及氨基甲酸鹽類如巴拉松有機磷劑及氨基甲酸鹽類如巴拉松有機磷劑及氨基甲酸鹽類如巴拉松、、、、陶斯松陶斯松陶斯松陶斯松、、、、加保扶加保扶加保扶加保扶、、、、加保利等加保利等加保利等加保利等,,,,效果快易分解效果快易分解效果快易分解效果快易分解,,,,現仍被使現仍被使現仍被使現仍被使用用用用,,,,但有許多對人的毒性高但有許多對人的毒性高但有許多對人的毒性高但有許多對人的毒性高。。。。

� 合成除蟲菊類對人畜毒性低合成除蟲菊類對人畜毒性低合成除蟲菊類對人畜毒性低合成除蟲菊類對人畜毒性低,,,,也廣氾用於環衛也廣氾用於環衛也廣氾用於環衛也廣氾用於環衛用藥用藥用藥用藥,,,,但對魚蝦毒性高但對魚蝦毒性高但對魚蝦毒性高但對魚蝦毒性高。。。。

� 生物性農藥如蘇力菌生物性農藥如蘇力菌生物性農藥如蘇力菌生物性農藥如蘇力菌、、、、核多角病毒等運用目前核多角病毒等運用目前核多角病毒等運用目前核多角病毒等運用目前認為對人畜環境之影響最小認為對人畜環境之影響最小認為對人畜環境之影響最小認為對人畜環境之影響最小,,,,也是近年迅速開也是近年迅速開也是近年迅速開也是近年迅速開發之農藥發之農藥發之農藥發之農藥。。。。

Page 30: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

農藥分類農藥分類農藥分類農藥分類

� 持久性農藥持久性農藥持久性農藥持久性農藥經經經經2-5年年年年,,,,可分解可分解可分解可分解75-100%有機氯化氫殺虫劑有機氯化氫殺虫劑有機氯化氫殺虫劑有機氯化氫殺虫劑, 陽離子型除草劑陽離子型除草劑陽離子型除草劑陽離子型除草劑

� 中等持久性農藥中等持久性農藥中等持久性農藥中等持久性農藥經經經經3-8月月月月,,,,可分解可分解可分解可分解75-100%三氮井系除草劑三氮井系除草劑三氮井系除草劑三氮井系除草劑, 尿素型除草劑尿素型除草劑尿素型除草劑尿素型除草劑, 雙硝基苯氨類除草劑雙硝基苯氨類除草劑雙硝基苯氨類除草劑雙硝基苯氨類除草劑

� 非持久性農藥非持久性農藥非持久性農藥非持久性農藥經經經經1-12 星期可分解星期可分解星期可分解星期可分解75-100%酚類或相關酸性除草劑酚類或相關酸性除草劑酚類或相關酸性除草劑酚類或相關酸性除草劑, 氨基甲酸酯類除草劑氨基甲酸酯類除草劑氨基甲酸酯類除草劑氨基甲酸酯類除草劑有機硫黃系殺菌劑有機硫黃系殺菌劑有機硫黃系殺菌劑有機硫黃系殺菌劑, 有機磷及氨基甲酸酯類殺虫劑有機磷及氨基甲酸酯類殺虫劑有機磷及氨基甲酸酯類殺虫劑有機磷及氨基甲酸酯類殺虫劑

Page 31: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成
Page 32: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成
Page 33: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成
Page 34: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成
Page 35: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

氨基甲酸酯類殺虫劑氨基甲酸酯類殺虫劑氨基甲酸酯類殺虫劑氨基甲酸酯類殺虫劑

Page 36: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成
Page 37: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

農藥與土壤之吸附力農藥與土壤之吸附力農藥與土壤之吸附力農藥與土壤之吸附力

�陽離子鍵陽離子鍵陽離子鍵陽離子鍵

�陰離子鍵陰離子鍵陰離子鍵陰離子鍵

�陽離子陽離子陽離子陽離子-偶極鍵及配位鍵偶極鍵及配位鍵偶極鍵及配位鍵偶極鍵及配位鍵

�氫鍵氫鍵氫鍵氫鍵

�凡得瓦力凡得瓦力凡得瓦力凡得瓦力

Page 38: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

Adsorption isotherm

� Linear adsorption

S= K....C

� Freundlich adsorption isotherm

S = K....C 1/N

Log S = log K + 1/N....log C

� Langmuir adsorption isotherm

S=KCb/(1+KC)

1/S = (1/KCb)+ 1/b

� Partition coefficient

S=Kp....C

Page 39: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

吸附實驗吸附實驗

�使用濃度 5,10,50,100,200 ppm PAEs

�50ml水中含2g乾底泥�滅菌後加入不同濃度DBP, DEHP

�24小時後達到吸附平衡�取3ml 以5000 rpm 離心10分鐘�取上清液2ml萃取

(c)實測濃度(mg/L)

(s)

吸附濃度

(

μg/g)

s = k c

Page 40: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

PAEsPAEs 各地點吸附常數各地點吸附常數

Sediment k (L/g) r2

A 0.46 0.98

B 0.29 0.95

C 0.54 0.89

D 0.27 0.98

E 0.28 0.94

Sediment k r2

A 0.78 0.85

B 0.43 0.89

C 1.48 0.97

D 0.48 0.99

E 0.49 0.89

Page 41: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

光分解光分解光分解光分解

�光敏感性物質光敏感性物質光敏感性物質光敏感性物質,,,,受光照射引起光分解反受光照射引起光分解反受光照射引起光分解反受光照射引起光分解反應應應應,,,,其產物隨光源能量其產物隨光源能量其產物隨光源能量其產物隨光源能量、、、、時間長短時間長短時間長短時間長短、、、、農藥農藥農藥農藥種類施用型式而不同種類施用型式而不同種類施用型式而不同種類施用型式而不同

Page 42: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

化學分解化學分解化學分解化學分解

�受酸或鹼作用受酸或鹼作用受酸或鹼作用受酸或鹼作用

�受土壤氧化劑作用氧化受土壤氧化劑作用氧化受土壤氧化劑作用氧化受土壤氧化劑作用氧化

�受土壤還原劑還原受土壤還原劑還原受土壤還原劑還原受土壤還原劑還原

�與土壤中離子化合物結合成錯化合物與土壤中離子化合物結合成錯化合物與土壤中離子化合物結合成錯化合物與土壤中離子化合物結合成錯化合物

Page 43: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

BIODEGRADATION

�Biodegradation

�Substrate

�Mineralization

�Enzyme

�Extracellular enzymes

�Cometabolism

�Methanotrophic bacteria

�Methane monooxygenase

�Polymerization

Page 44: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成
Page 45: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

Degradation rateDegradation rateDegradation rateDegradation rate

�First orderFirst orderFirst orderFirst order

S = SS = SS = SS = S0000 exp(exp(exp(exp(----kkkk1111t)t)t)t)

TTTT1/21/21/21/2 = 0.693/k= 0.693/k= 0.693/k= 0.693/k

�ZeroZeroZeroZero----orderorderorderorder

S = SS = SS = SS = S0000 ---- kkkk2222tttt

�Monod kineticsMonod kineticsMonod kineticsMonod kinetics

V = (V = (V = (V = (VVVVmaxmaxmaxmaxSSSS) / (K) / (K) / (K) / (Kmmmm++++S)S)S)S)

Page 46: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

DEHP DegradationDEHP Degradation

夏季夏季夏季夏季 冬季冬季冬季冬季

地點地點地點地點 k t 1/2

r2 k t 1/2

r2

A 0.48 1.43 0.90 0.39 1.78 0.99

B 0.27 2.56 0.95 0.28 2.48 0.92

C 0.47 1.48 0.96 0.34 2.01 0.97

D 0.30 2.35 0.97 0.29 2.37 0.98

E 0.23 3.02 0.95 0.35 1.96 0.96

2006 DEHP Degradation

DAY

0 2 4 6 8 10 12

Remaining %

0

20

40

60

80

100

120

A'

B'

C'

D'

E'

2007 DEHP Degradation

DAY

0 2 4 6 8 10 12

Remaining %

0

20

40

60

80

100

A

B

C

D

E

Page 47: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

環境衛生用藥環境衛生用藥環境衛生用藥環境衛生用藥

•台灣地區位處亞熱帶台灣地區位處亞熱帶台灣地區位處亞熱帶台灣地區位處亞熱帶,,,,氣候極適宜蚊氣候極適宜蚊氣候極適宜蚊氣候極適宜蚊、、、、蠅蠅蠅蠅、、、、蟑蟑蟑蟑、、、、鼠等病媒害蟲生物及細菌鼠等病媒害蟲生物及細菌鼠等病媒害蟲生物及細菌鼠等病媒害蟲生物及細菌、、、、黴菌黴菌黴菌黴菌等微生物之孳生等微生物之孳生等微生物之孳生等微生物之孳生,,,,致使居家環境品質經常致使居家環境品質經常致使居家環境品質經常致使居家環境品質經常遭受嚴重影響遭受嚴重影響遭受嚴重影響遭受嚴重影響。。。。

•為防止病媒害蟲及微生物之蔓延孳生為防止病媒害蟲及微生物之蔓延孳生為防止病媒害蟲及微生物之蔓延孳生為防止病媒害蟲及微生物之蔓延孳生,,,,環境用藥早已成為一般民眾居家環境衛生環境用藥早已成為一般民眾居家環境衛生環境用藥早已成為一般民眾居家環境衛生環境用藥早已成為一般民眾居家環境衛生之重要日常用品之重要日常用品之重要日常用品之重要日常用品。。。。

Page 48: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

居家蟲鼠資料居家蟲鼠資料居家蟲鼠資料居家蟲鼠資料

� 居家環境蟲鼠包括老鼠居家環境蟲鼠包括老鼠居家環境蟲鼠包括老鼠居家環境蟲鼠包括老鼠、、、、蟑螂蟑螂蟑螂蟑螂、、、、白蟻白蟻白蟻白蟻、、、、隱翅蟲隱翅蟲隱翅蟲隱翅蟲、、、、螞蟻螞蟻螞蟻螞蟻、、、、蜂和蜂和蜂和蜂和登革熱病媒蚊登革熱病媒蚊登革熱病媒蚊登革熱病媒蚊、、、、熱帶家蚊熱帶家蚊熱帶家蚊熱帶家蚊、、、、白腹叢蚊白腹叢蚊白腹叢蚊白腹叢蚊、、、、三斑家蚊三斑家蚊三斑家蚊三斑家蚊、、、、小黑蚊小黑蚊小黑蚊小黑蚊、、、、蠅蠅蠅蠅、、、、跳蚤等跳蚤等跳蚤等跳蚤等。。。。防治居家環境蟲鼠最好的方法防治居家環境蟲鼠最好的方法防治居家環境蟲鼠最好的方法防治居家環境蟲鼠最好的方法,,,,是清除各種可是清除各種可是清除各種可是清除各種可能孳生能孳生能孳生能孳生、、、、匿藏的場所匿藏的場所匿藏的場所匿藏的場所,,,,例如經常清掃水溝例如經常清掃水溝例如經常清掃水溝例如經常清掃水溝、、、、容器不要積水容器不要積水容器不要積水容器不要積水、、、、垃圾筒應密封加蓋等垃圾筒應密封加蓋等垃圾筒應密封加蓋等垃圾筒應密封加蓋等,,,,徹底做好維護環境清潔工作徹底做好維護環境清潔工作徹底做好維護環境清潔工作徹底做好維護環境清潔工作。。。。

� 居家環境蟲鼠生存的三大要件是棲息場所居家環境蟲鼠生存的三大要件是棲息場所居家環境蟲鼠生存的三大要件是棲息場所居家環境蟲鼠生存的三大要件是棲息場所、、、、水和食物水和食物水和食物水和食物,,,,如果如果如果如果沒有蟲鼠侵入口和合適的場所供牠們住沒有蟲鼠侵入口和合適的場所供牠們住沒有蟲鼠侵入口和合適的場所供牠們住沒有蟲鼠侵入口和合適的場所供牠們住,,,,也沒有東西供牠們也沒有東西供牠們也沒有東西供牠們也沒有東西供牠們吃吃吃吃,,,,沒有水供牠們喝沒有水供牠們喝沒有水供牠們喝沒有水供牠們喝,,,,即使蟲鼠偶然侵入也無法久居即使蟲鼠偶然侵入也無法久居即使蟲鼠偶然侵入也無法久居即使蟲鼠偶然侵入也無法久居,,,,自然自然自然自然會離去會離去會離去會離去。。。。

Page 49: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

�包括殺蟲劑包括殺蟲劑包括殺蟲劑包括殺蟲劑、、、、殺璊劑殺璊劑殺璊劑殺璊劑、、、、殺鼠劑殺鼠劑殺鼠劑殺鼠劑、、、、殺菌殺菌殺菌殺菌劑及其他防制有害環境衛生生物之藥劑及其他防制有害環境衛生生物之藥劑及其他防制有害環境衛生生物之藥劑及其他防制有害環境衛生生物之藥品品品品。。。。

環境衛生用藥環境衛生用藥環境衛生用藥環境衛生用藥

Page 50: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

利用天然或人工改造之微生物個體利用天然或人工改造之微生物個體利用天然或人工改造之微生物個體利用天然或人工改造之微生物個體或其或其或其或其新陳代謝產物新陳代謝產物新陳代謝產物新陳代謝產物所製成所製成所製成所製成,,,,用以防治用以防治用以防治用以防治空氣污染空氣污染空氣污染空氣污染、、、、水污染水污染水污染水污染、、、、土壤污染土壤污染土壤污染土壤污染、、、、處理處理處理處理廢棄物或廢棄物或廢棄物或廢棄物或防制環境衛生病媒之微生物防制環境衛生病媒之微生物防制環境衛生病媒之微生物防制環境衛生病媒之微生物製劑製劑製劑製劑。。。。

酵素

蘇力菌

微生物製劑微生物製劑微生物製劑微生物製劑::::

Page 51: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

土壤污染的影響土壤污染的影響土壤污染的影響土壤污染的影響

� 工業廢水中所含的鉛工業廢水中所含的鉛工業廢水中所含的鉛工業廢水中所含的鉛、、、、鎘重金屬沉積在土壤鎘重金屬沉積在土壤鎘重金屬沉積在土壤鎘重金屬沉積在土壤,,,,對作物有加成對作物有加成對作物有加成對作物有加成作用作用作用作用,,,,增加對稻作危害的程度增加對稻作危害的程度增加對稻作危害的程度增加對稻作危害的程度。。。。

� 塑膠塑膠塑膠塑膠、、、、石化石化石化石化、、、、紙廠紙廠紙廠紙廠、、、、電鍍電鍍電鍍電鍍、、、、染整染整染整染整、、、、製革製革製革製革、、、、食品食品食品食品、、、、肥料等工廠肥料等工廠肥料等工廠肥料等工廠的廢水的廢水的廢水的廢水,,,,會增高農田的水溶性鹽分會增高農田的水溶性鹽分會增高農田的水溶性鹽分會增高農田的水溶性鹽分,,,,增加導電度增加導電度增加導電度增加導電度。。。。

� 食品食品食品食品、、、、酵母製造工廠廢水酵母製造工廠廢水酵母製造工廠廢水酵母製造工廠廢水,,,,造成土壤缺氧造成土壤缺氧造成土壤缺氧造成土壤缺氧,,,,影響作物產量影響作物產量影響作物產量影響作物產量。。。。

� 鋼鐵鋼鐵鋼鐵鋼鐵、、、、砂石砂石砂石砂石、、、、煤礦廠廢水含有極高的懸固體煤礦廠廢水含有極高的懸固體煤礦廠廢水含有極高的懸固體煤礦廠廢水含有極高的懸固體,,,,超量使土壤造超量使土壤造超量使土壤造超量使土壤造成缺氧成缺氧成缺氧成缺氧,,,,降低土壤對水及空氣的通透性降低土壤對水及空氣的通透性降低土壤對水及空氣的通透性降低土壤對水及空氣的通透性,,,,使作物生長受阻使作物生長受阻使作物生長受阻使作物生長受阻。。。。

� 使用被污染的水灌溉使用被污染的水灌溉使用被污染的水灌溉使用被污染的水灌溉,,,,會增加土壤中有機質和鉀會增加土壤中有機質和鉀會增加土壤中有機質和鉀會增加土壤中有機質和鉀,,,,有效性磷有效性磷有效性磷有效性磷降低降低降低降低,,,,pH值降低值降低值降低值降低,,,,含氮量大增含氮量大增含氮量大增含氮量大增,,,,使稻作徒長使稻作徒長使稻作徒長使稻作徒長、、、、倒伏倒伏倒伏倒伏,,,,結實不結實不結實不結實不佳佳佳佳,,,,多病蟲害和米粒中的鎘含量增高多病蟲害和米粒中的鎘含量增高多病蟲害和米粒中的鎘含量增高多病蟲害和米粒中的鎘含量增高。。。。

� 流進土壤中的含砷農藥流進土壤中的含砷農藥流進土壤中的含砷農藥流進土壤中的含砷農藥,,,,經由食物生物鏈濃縮而進入人體經由食物生物鏈濃縮而進入人體經由食物生物鏈濃縮而進入人體經由食物生物鏈濃縮而進入人體、、、、畜產及野生動物體畜產及野生動物體畜產及野生動物體畜產及野生動物體,,,,造成疾病等不良影響造成疾病等不良影響造成疾病等不良影響造成疾病等不良影響。。。。

Page 52: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

土壤污染影響土壤污染影響土壤污染影響土壤污染影響

� 豬糞尿為高濃度的有機廢水豬糞尿為高濃度的有機廢水豬糞尿為高濃度的有機廢水豬糞尿為高濃度的有機廢水,,,,進入土壤進入土壤進入土壤進入土壤,,,,土壤氧氣就被消耗殆盡土壤氧氣就被消耗殆盡土壤氧氣就被消耗殆盡土壤氧氣就被消耗殆盡,,,,植植植植物根部則因缺氧而易枯死物根部則因缺氧而易枯死物根部則因缺氧而易枯死物根部則因缺氧而易枯死。。。。

� 以豬糞尿為肥料以豬糞尿為肥料以豬糞尿為肥料以豬糞尿為肥料,,,,施肥超量會使土壤的施肥超量會使土壤的施肥超量會使土壤的施肥超量會使土壤的pH值值升高值值升高值值升高值值升高,,,,導電度增高導電度增高導電度增高導電度增高,,,,交交交交換性鉀及可抽取性鋅和錳增加換性鉀及可抽取性鋅和錳增加換性鉀及可抽取性鋅和錳增加換性鉀及可抽取性鋅和錳增加,,,,有機物不完全分解而產生有毒物質有機物不完全分解而產生有毒物質有機物不完全分解而產生有毒物質有機物不完全分解而產生有毒物質,,,,導致產量的降低導致產量的降低導致產量的降低導致產量的降低。。。。

� 土壤中的的毒性質因無適當的處理或回收就排到環境中土壤中的的毒性質因無適當的處理或回收就排到環境中土壤中的的毒性質因無適當的處理或回收就排到環境中土壤中的的毒性質因無適當的處理或回收就排到環境中,,,,危害生物危害生物危害生物危害生物,,,,引起公害引起公害引起公害引起公害。。。。

� 肥料大部分為無機鹽類肥料大部分為無機鹽類肥料大部分為無機鹽類肥料大部分為無機鹽類,,,,可溶於土壤中可溶於土壤中可溶於土壤中可溶於土壤中,,,,使用化學肥料過多會造成土使用化學肥料過多會造成土使用化學肥料過多會造成土使用化學肥料過多會造成土壤酸化壤酸化壤酸化壤酸化,,,,並影響到農作物的生長並影響到農作物的生長並影響到農作物的生長並影響到農作物的生長。。。。

� 汽車使用含鉛汽油汽車使用含鉛汽油汽車使用含鉛汽油汽車使用含鉛汽油,,,,其排放之廢氣中含有鉛化合物其排放之廢氣中含有鉛化合物其排放之廢氣中含有鉛化合物其排放之廢氣中含有鉛化合物,,,,經雨水油刷沉積經雨水油刷沉積經雨水油刷沉積經雨水油刷沉積於土壤造成鉛污染於土壤造成鉛污染於土壤造成鉛污染於土壤造成鉛污染,,,,再經由食物進入人體再經由食物進入人體再經由食物進入人體再經由食物進入人體。。。。

� 使用含汞農業殺蟲劑使用含汞農業殺蟲劑使用含汞農業殺蟲劑使用含汞農業殺蟲劑,,,,進入土壤為稻米所吸收累積進入土壤為稻米所吸收累積進入土壤為稻米所吸收累積進入土壤為稻米所吸收累積,,,,最後為人所食最後為人所食最後為人所食最後為人所食。。。。

� 酸雨使土壤酸化酸雨使土壤酸化酸雨使土壤酸化酸雨使土壤酸化、、、、礦物質流失礦物質流失礦物質流失礦物質流失,,,,影響作物之生長影響作物之生長影響作物之生長影響作物之生長。。。。

� 土壤中污染物經傳輸影響到地下的水質土壤中污染物經傳輸影響到地下的水質土壤中污染物經傳輸影響到地下的水質土壤中污染物經傳輸影響到地下的水質,,,,間接可能造成飲用水污染間接可能造成飲用水污染間接可能造成飲用水污染間接可能造成飲用水污染。。。。

Page 53: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

農地重金屬污染農地重金屬污染農地重金屬污染農地重金屬污染

� 近年來工商業發達近年來工商業發達近年來工商業發達近年來工商業發達,,,,其相關產業產生之廢棄物或廢水其相關產業產生之廢棄物或廢水其相關產業產生之廢棄物或廢水其相關產業產生之廢棄物或廢水,,,,或石或石或石或石化業及廢五金燃燒產生之排煙及落塵等問題化業及廢五金燃燒產生之排煙及落塵等問題化業及廢五金燃燒產生之排煙及落塵等問題化業及廢五金燃燒產生之排煙及落塵等問題,,,,均可能造成土均可能造成土均可能造成土均可能造成土壤不同程度的重金屬污染壤不同程度的重金屬污染壤不同程度的重金屬污染壤不同程度的重金屬污染,,,,其可能污染土壤的重金屬主要有其可能污染土壤的重金屬主要有其可能污染土壤的重金屬主要有其可能污染土壤的重金屬主要有砷砷砷砷、、、、鎘鎘鎘鎘、、、、鉻鉻鉻鉻、、、、汞汞汞汞、、、、鎳鎳鎳鎳、、、、鉛鉛鉛鉛、、、、鋅及銅鋅及銅鋅及銅鋅及銅等八種等八種等八種等八種。。。。

� 重金屬污染土壤後土壤中之細菌重金屬污染土壤後土壤中之細菌重金屬污染土壤後土壤中之細菌重金屬污染土壤後土壤中之細菌、、、、真菌及放射菌等菌數下真菌及放射菌等菌數下真菌及放射菌等菌數下真菌及放射菌等菌數下降降降降,,,,而有機氮之礦化而有機氮之礦化而有機氮之礦化而有機氮之礦化、、、、硝化硝化硝化硝化,,,,根瘤菌之固氮作用等亦隨之降根瘤菌之固氮作用等亦隨之降根瘤菌之固氮作用等亦隨之降根瘤菌之固氮作用等亦隨之降

低低低低,,,,因而導致農作物減量因而導致農作物減量因而導致農作物減量因而導致農作物減量。。。。。。。。� 國內外農作物遭重金屬污染事件層出不窮國內外農作物遭重金屬污染事件層出不窮國內外農作物遭重金屬污染事件層出不窮國內外農作物遭重金屬污染事件層出不窮,,,,主要為主要為主要為主要為鎘鎘鎘鎘、、、、汞污汞污汞污汞污

染造成糙米中鎘染造成糙米中鎘染造成糙米中鎘染造成糙米中鎘、、、、汞含量超過公告限值汞含量超過公告限值汞含量超過公告限值汞含量超過公告限值,,,,而而而而90年於潮州崙頂年於潮州崙頂年於潮州崙頂年於潮州崙頂段附近亦發生土壤含銅量偏高事件段附近亦發生土壤含銅量偏高事件段附近亦發生土壤含銅量偏高事件段附近亦發生土壤含銅量偏高事件,,,,顯示台灣地區農地重金顯示台灣地區農地重金顯示台灣地區農地重金顯示台灣地區農地重金屬污染已威脅到民眾之健康屬污染已威脅到民眾之健康屬污染已威脅到民眾之健康屬污染已威脅到民眾之健康。。。。

Page 54: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

� 有關土壤重金屬含量調查有關土壤重金屬含量調查有關土壤重金屬含量調查有關土壤重金屬含量調查,,,,自民國七十一年起由中央環保自民國七十一年起由中央環保自民國七十一年起由中央環保自民國七十一年起由中央環保單位著手進行調查工作單位著手進行調查工作單位著手進行調查工作單位著手進行調查工作。。。。調查方式由最早四公里見方之調查方式由最早四公里見方之調查方式由最早四公里見方之調查方式由最早四公里見方之1600公頃大樣區網格調查公頃大樣區網格調查公頃大樣區網格調查公頃大樣區網格調查,,,,分階段完成全省之農地概況分階段完成全省之農地概況分階段完成全省之農地概況分階段完成全省之農地概況調查調查調查調查,,,,並針對該調查結果並針對該調查結果並針對該調查結果並針對該調查結果,,,,將土壤中之重金屬含量程度分將土壤中之重金屬含量程度分將土壤中之重金屬含量程度分將土壤中之重金屬含量程度分為五級為五級為五級為五級,,,,由各地方環保機關提報土壤重金屬含量達第五級由各地方環保機關提報土壤重金屬含量達第五級由各地方環保機關提報土壤重金屬含量達第五級由各地方環保機關提報土壤重金屬含量達第五級地區地區地區地區,,,,合計面積共三一九公頃合計面積共三一九公頃合計面積共三一九公頃合計面積共三一九公頃。。。。

� 為配合土壤污染管制標準之發佈實施為配合土壤污染管制標準之發佈實施為配合土壤污染管制標準之發佈實施為配合土壤污染管制標準之發佈實施,,,,環保署於九十一年環保署於九十一年環保署於九十一年環保署於九十一年度針對上述三一九公頃達第五級農地進行查證調查工作及度針對上述三一九公頃達第五級農地進行查證調查工作及度針對上述三一九公頃達第五級農地進行查證調查工作及度針對上述三一九公頃達第五級農地進行查證調查工作及個案陳情農地污染案件查證個案陳情農地污染案件查證個案陳情農地污染案件查證個案陳情農地污染案件查證,,,,對達土壤污染管制標準值之對達土壤污染管制標準值之對達土壤污染管制標準值之對達土壤污染管制標準值之農地農地農地農地,,,,均已依法公告為土壤污染控制場址均已依法公告為土壤污染控制場址均已依法公告為土壤污染控制場址均已依法公告為土壤污染控制場址,,,,目前各縣市正目前各縣市正目前各縣市正目前各縣市正積極辦理農地土壤重金屬污染改善工作積極辦理農地土壤重金屬污染改善工作積極辦理農地土壤重金屬污染改善工作積極辦理農地土壤重金屬污染改善工作 。。。。

Page 55: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

加油站污染加油站污染加油站污染加油站污染

� 加油站的環境污染主要分為空氣污染及地下土壤污染加油站的環境污染主要分為空氣污染及地下土壤污染加油站的環境污染主要分為空氣污染及地下土壤污染加油站的環境污染主要分為空氣污染及地下土壤污染。。。。空氣空氣空氣空氣污染是加油過程所逸散出看不見的空氣污染物污染是加油過程所逸散出看不見的空氣污染物污染是加油過程所逸散出看不見的空氣污染物污染是加油過程所逸散出看不見的空氣污染物;;;;地下土壤污地下土壤污地下土壤污地下土壤污染則是加油站地下油槽管線因地震或腐蝕造成油品緩慢外染則是加油站地下油槽管線因地震或腐蝕造成油品緩慢外染則是加油站地下油槽管線因地震或腐蝕造成油品緩慢外染則是加油站地下油槽管線因地震或腐蝕造成油品緩慢外洩洩洩洩,,,,污染周圍土壤和地下水污染周圍土壤和地下水污染周圍土壤和地下水污染周圍土壤和地下水。。。。

� 加油站油品洩漏所導致土壤和地下水污染是一般民眾較不易加油站油品洩漏所導致土壤和地下水污染是一般民眾較不易加油站油品洩漏所導致土壤和地下水污染是一般民眾較不易加油站油品洩漏所導致土壤和地下水污染是一般民眾較不易感知的污染感知的污染感知的污染感知的污染。。。。由於加油站必須在地面下構築密閉油槽由於加油站必須在地面下構築密閉油槽由於加油站必須在地面下構築密閉油槽由於加油站必須在地面下構築密閉油槽,,,,以儲以儲以儲以儲存欲販售之油品存欲販售之油品存欲販售之油品存欲販售之油品。。。。然而台灣地區地震頻繁和地下管線鏽蝕等然而台灣地區地震頻繁和地下管線鏽蝕等然而台灣地區地震頻繁和地下管線鏽蝕等然而台灣地區地震頻繁和地下管線鏽蝕等潛在問題潛在問題潛在問題潛在問題,,,,可能在加油站油品儲存和輸送過程中緩慢地外洩可能在加油站油品儲存和輸送過程中緩慢地外洩可能在加油站油品儲存和輸送過程中緩慢地外洩可能在加油站油品儲存和輸送過程中緩慢地外洩於地下土壤於地下土壤於地下土壤於地下土壤。。。。如果油品外洩點有地下水流通如果油品外洩點有地下水流通如果油品外洩點有地下水流通如果油品外洩點有地下水流通,,,,可能由於地下可能由於地下可能由於地下可能由於地下水之傳導水之傳導水之傳導水之傳導,,,,將加油站有機油品污染到地下水下游將加油站有機油品污染到地下水下游將加油站有機油品污染到地下水下游將加油站有機油品污染到地下水下游。。。。污染區域污染區域污染區域污染區域居民使用或飲用地下水居民使用或飲用地下水居民使用或飲用地下水居民使用或飲用地下水,,,,擴大加油站油品污染範圍和影響擴大加油站油品污染範圍和影響擴大加油站油品污染範圍和影響擴大加油站油品污染範圍和影響。。。。

Page 56: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

土壤檢測分析項目土壤檢測分析項目土壤檢測分析項目土壤檢測分析項目

� 管制標準中之有機化合物等管制標準中之有機化合物等管制標準中之有機化合物等管制標準中之有機化合物等21項項項項,,,,包包包包括括括括::::苯苯苯苯、、、、四氯化碳四氯化碳四氯化碳四氯化碳、、、、氯仿氯仿氯仿氯仿、、、、1,2-二氯乙烷二氯乙烷二氯乙烷二氯乙烷、、、、順順順順-1,2-二氯乙烯二氯乙烯二氯乙烯二氯乙烯、、、、反反反反-1,2-二氯乙烯二氯乙烯二氯乙烯二氯乙烯、、、、1,2-二二二二氯丙烷氯丙烷氯丙烷氯丙烷、、、、1,2-二氯苯二氯苯二氯苯二氯苯、、、、1,3-二氯苯二氯苯二氯苯二氯苯、、、、3-3'-二二二二氯聯苯胺氯聯苯胺氯聯苯胺氯聯苯胺、、、、乙苯乙苯乙苯乙苯、、、、六氯苯六氯苯六氯苯六氯苯、、、、五氯酚五氯酚五氯酚五氯酚、、、、四氯四氯四氯四氯乙烯乙烯乙烯乙烯、、、、甲苯甲苯甲苯甲苯、、、、總石油碳氫化合物總石油碳氫化合物總石油碳氫化合物總石油碳氫化合物(TPH)、、、、三三三三氯乙烯氯乙烯氯乙烯氯乙烯、、、、2,4,5-三氯酚三氯酚三氯酚三氯酚、、、、2,4,6-三氯酚三氯酚三氯酚三氯酚、、、、氯氯氯氯乙烯乙烯乙烯乙烯、、、、二甲苯二甲苯二甲苯二甲苯。。。。

Page 57: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

大型儲槽污染大型儲槽污染大型儲槽污染大型儲槽污染

� 因國內站齡超過十年以上之加油站及設立歷史悠久之大型因國內站齡超過十年以上之加油站及設立歷史悠久之大型因國內站齡超過十年以上之加油站及設立歷史悠久之大型因國內站齡超過十年以上之加油站及設立歷史悠久之大型石化儲槽石化儲槽石化儲槽石化儲槽,,,,可能因儲槽可能因儲槽可能因儲槽可能因儲槽、、、、管線老舊腐蝕失修管線老舊腐蝕失修管線老舊腐蝕失修管線老舊腐蝕失修、、、、地層下陷變地層下陷變地層下陷變地層下陷變動及操作管理不當等原因動及操作管理不當等原因動及操作管理不當等原因動及操作管理不當等原因,,,,致儲槽致儲槽致儲槽致儲槽、、、、管線破裂毀損管線破裂毀損管線破裂毀損管線破裂毀損,,,,儲槽儲槽儲槽儲槽中儲存物質滲漏污染土壤或地下水中儲存物質滲漏污染土壤或地下水中儲存物質滲漏污染土壤或地下水中儲存物質滲漏污染土壤或地下水,,,,加油站及地下儲槽有加油站及地下儲槽有加油站及地下儲槽有加油站及地下儲槽有可能成為地下水污染潛在來源可能成為地下水污染潛在來源可能成為地下水污染潛在來源可能成為地下水污染潛在來源。。。。

� 環保署於民國九十至九十二年辦理加油站環保署於民國九十至九十二年辦理加油站環保署於民國九十至九十二年辦理加油站環保署於民國九十至九十二年辦理加油站、、、、大型儲槽地下大型儲槽地下大型儲槽地下大型儲槽地下水潛在污染源調查計畫水潛在污染源調查計畫水潛在污染源調查計畫水潛在污染源調查計畫,,,,建立台灣地區加油站建立台灣地區加油站建立台灣地區加油站建立台灣地區加油站、、、、大型儲槽大型儲槽大型儲槽大型儲槽區之概況資料及完成污染潛勢調查工作區之概況資料及完成污染潛勢調查工作區之概況資料及完成污染潛勢調查工作區之概況資料及完成污染潛勢調查工作,,,,期能防止地下水期能防止地下水期能防止地下水期能防止地下水體遭受油品或污染物污染體遭受油品或污染物污染體遭受油品或污染物污染體遭受油品或污染物污染。。。。

Page 58: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

非法棄置場址污染非法棄置場址污染非法棄置場址污染非法棄置場址污染

� 國內廢棄物非法棄置引起大眾注意始於民國八十三年國內廢棄物非法棄置引起大眾注意始於民國八十三年國內廢棄物非法棄置引起大眾注意始於民國八十三年國內廢棄物非法棄置引起大眾注意始於民國八十三年高雄縣大樹鄉遭非法棄置有害桶裝廢液事件造成一死高雄縣大樹鄉遭非法棄置有害桶裝廢液事件造成一死高雄縣大樹鄉遭非法棄置有害桶裝廢液事件造成一死高雄縣大樹鄉遭非法棄置有害桶裝廢液事件造成一死一傷一傷一傷一傷,,,,其後又陸續於台北縣三鶯橋下其後又陸續於台北縣三鶯橋下其後又陸續於台北縣三鶯橋下其後又陸續於台北縣三鶯橋下、、、、高雄縣荖濃溪高雄縣荖濃溪高雄縣荖濃溪高雄縣荖濃溪河床等地發現遭非法傾倒有害事業廢棄物河床等地發現遭非法傾倒有害事業廢棄物河床等地發現遭非法傾倒有害事業廢棄物河床等地發現遭非法傾倒有害事業廢棄物,,,,另於民國另於民國另於民國另於民國八十七年間爆發運泰公司及昇利化工等廢棄物清除處八十七年間爆發運泰公司及昇利化工等廢棄物清除處八十七年間爆發運泰公司及昇利化工等廢棄物清除處八十七年間爆發運泰公司及昇利化工等廢棄物清除處理業者理業者理業者理業者,,,,非法棄置有害事業廢棄物於多處棄置場址遭非法棄置有害事業廢棄物於多處棄置場址遭非法棄置有害事業廢棄物於多處棄置場址遭非法棄置有害事業廢棄物於多處棄置場址遭檢調單位查緝檢調單位查緝檢調單位查緝檢調單位查緝,,,,包含屏東新園鄉赤山巖包含屏東新園鄉赤山巖包含屏東新園鄉赤山巖包含屏東新園鄉赤山巖、、、、新埤鄉餉潭新埤鄉餉潭新埤鄉餉潭新埤鄉餉潭及高屏溪舊鐵橋下等場址及高屏溪舊鐵橋下等場址及高屏溪舊鐵橋下等場址及高屏溪舊鐵橋下等場址,,,,使各地遭非法棄置場址逐使各地遭非法棄置場址逐使各地遭非法棄置場址逐使各地遭非法棄置場址逐一浮現一浮現一浮現一浮現,,,,除造成環境衝擊外除造成環境衝擊外除造成環境衝擊外除造成環境衝擊外,,,,也引起民眾及主管機關也引起民眾及主管機關也引起民眾及主管機關也引起民眾及主管機關相當大之震撼及高度關切相當大之震撼及高度關切相當大之震撼及高度關切相當大之震撼及高度關切。。。。

Page 59: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

非法棄置場址污染非法棄置場址污染非法棄置場址污染非法棄置場址污染

� 土壤及地下水污染可能因工業製造土壤及地下水污染可能因工業製造土壤及地下水污染可能因工業製造土壤及地下水污染可能因工業製造、、、、生產過程中生產過程中生產過程中生產過程中原料存放原料存放原料存放原料存放、、、、產品製程及廢棄物質處理不當所致產品製程及廢棄物質處理不當所致產品製程及廢棄物質處理不當所致產品製程及廢棄物質處理不當所致,,,,污染地點可能因停止生產污染地點可能因停止生產污染地點可能因停止生產污染地點可能因停止生產、、、、仍運作之工廠或其他仍運作之工廠或其他仍運作之工廠或其他仍運作之工廠或其他非法棄置地區非法棄置地區非法棄置地區非法棄置地區,,,,像民國七十三年發生於桃園地區像民國七十三年發生於桃園地區像民國七十三年發生於桃園地區像民國七十三年發生於桃園地區之鎘米事件之鎘米事件之鎘米事件之鎘米事件,,,,是國內第一件工業廢水污染農田是國內第一件工業廢水污染農田是國內第一件工業廢水污染農田是國內第一件工業廢水污染農田,,,,進而影響到食用作物安全之案例進而影響到食用作物安全之案例進而影響到食用作物安全之案例進而影響到食用作物安全之案例,,,,民國八十三年民國八十三年民國八十三年民國八十三年桃園桃園桃園桃園RCA場址因工業廢棄物不當處理場址因工業廢棄物不當處理場址因工業廢棄物不當處理場址因工業廢棄物不當處理,,,,造成土壤造成土壤造成土壤造成土壤及地下水污染及地下水污染及地下水污染及地下水污染,,,,影響附近居民地下水使用安全之影響附近居民地下水使用安全之影響附近居民地下水使用安全之影響附近居民地下水使用安全之另一案例另一案例另一案例另一案例。。。。

Page 60: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

掌握國內非法棄置場危害掌握國內非法棄置場危害掌握國內非法棄置場危害掌握國內非法棄置場危害

� 環保署自民國八十七年起即要求各縣市政府提報境內非法棄置環保署自民國八十七年起即要求各縣市政府提報境內非法棄置環保署自民國八十七年起即要求各縣市政府提報境內非法棄置環保署自民國八十七年起即要求各縣市政府提報境內非法棄置場址資料場址資料場址資料場址資料,,,,由北由北由北由北、、、、中中中中、、、、南三區環保中心彙整南三區環保中心彙整南三區環保中心彙整南三區環保中心彙整,,,,共提列約一百七十多共提列約一百七十多共提列約一百七十多共提列約一百七十多處場址處場址處場址處場址,,,,委託顧問公司針對其中五十一處場址委託顧問公司針對其中五十一處場址委託顧問公司針對其中五十一處場址委託顧問公司針對其中五十一處場址,,,,依據美國環保署之依據美國環保署之依據美國環保署之依據美國環保署之HRS系統進行場址危害性評估系統進行場址危害性評估系統進行場址危害性評估系統進行場址危害性評估,,,,自民國八十八年起陸續執行自民國八十八年起陸續執行自民國八十八年起陸續執行自民國八十八年起陸續執行「「「「全全全全國非法棄置廢棄物場址危害評估計畫國非法棄置廢棄物場址危害評估計畫國非法棄置廢棄物場址危害評估計畫國非法棄置廢棄物場址危害評估計畫」-」-」-」-完成全國一百七十處污染完成全國一百七十處污染完成全國一百七十處污染完成全國一百七十處污染場址之現場初步調查危害評估及等級分類場址之現場初步調查危害評估及等級分類場址之現場初步調查危害評估及等級分類場址之現場初步調查危害評估及等級分類,,,,並針對其中十五處具高並針對其中十五處具高並針對其中十五處具高並針對其中十五處具高危害性場址辦理清除處理工作危害性場址辦理清除處理工作危害性場址辦理清除處理工作危害性場址辦理清除處理工作,,,,目前僅剩四處場址刻正辦理清理工目前僅剩四處場址刻正辦理清理工目前僅剩四處場址刻正辦理清理工目前僅剩四處場址刻正辦理清理工作作作作,,,,餘均已完成清理餘均已完成清理餘均已完成清理餘均已完成清理。。。。環保署於九十一年度選定十五處非法棄置場環保署於九十一年度選定十五處非法棄置場環保署於九十一年度選定十五處非法棄置場環保署於九十一年度選定十五處非法棄置場址進行地下水污染查證址進行地下水污染查證址進行地下水污染查證址進行地下水污染查證,,,,以了解場址地下水遭污染之現況以了解場址地下水遭污染之現況以了解場址地下水遭污染之現況以了解場址地下水遭污染之現況,,,,並對具並對具並對具並對具污染潛勢之場址研擬應對之整治措施污染潛勢之場址研擬應對之整治措施污染潛勢之場址研擬應對之整治措施污染潛勢之場址研擬應對之整治措施。。。。另九十三年度現正辦理一六另九十三年度現正辦理一六另九十三年度現正辦理一六另九十三年度現正辦理一六八處非法棄置場址土壤及地下水污染查證工作八處非法棄置場址土壤及地下水污染查證工作八處非法棄置場址土壤及地下水污染查證工作八處非法棄置場址土壤及地下水污染查證工作,,,,未來將視污染調查未來將視污染調查未來將視污染調查未來將視污染調查結果結果結果結果,,,,辦理後續管制作業辦理後續管制作業辦理後續管制作業辦理後續管制作業。。。。

Page 61: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

�假設地下水中三氯乙烯之分解速率符合假設地下水中三氯乙烯之分解速率符合假設地下水中三氯乙烯之分解速率符合假設地下水中三氯乙烯之分解速率符合一次反應速率動力模式一次反應速率動力模式一次反應速率動力模式一次反應速率動力模式 , 其半衰期為其半衰期為其半衰期為其半衰期為 150

天天天天, 以氣相色層分析儀分析其濃度以氣相色層分析儀分析其濃度以氣相色層分析儀分析其濃度以氣相色層分析儀分析其濃度,,,,發現發現發現發現目前地下水中三氯乙烯濃度為目前地下水中三氯乙烯濃度為目前地下水中三氯乙烯濃度為目前地下水中三氯乙烯濃度為15μμμμg/L, 請計算三氯乙烯濃度降至請計算三氯乙烯濃度降至請計算三氯乙烯濃度降至請計算三氯乙烯濃度降至 5μμμμg/L時所需時所需時所需時所需時間時間時間時間。。。。

Page 62: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

Degradation rateDegradation rateDegradation rateDegradation rate

�First orderFirst orderFirst orderFirst order

S = SS = SS = SS = S0000 exp(exp(exp(exp(----kkkk1111t)t)t)t)

TTTT1/21/21/21/2 = 0.693/k= 0.693/k= 0.693/k= 0.693/k

Page 63: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成
Page 64: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成

Octanol-Water Partition Coefficient (KOW)

� The octanol-water partition coefficient is the ratio of the concentration of a chemical in octanol and in water at equilibrium and at a specified temperature.

� This parameter is used in many environmental studies to help determine the fate of chemicals in the environment.

� An example would be using the coefficient to predict the extent a contaminant will bioaccumulate in fish.

� The octanol-water partition coefficient has been correlated to water solubility; therefore, the water solubility of a substance can be used to estimate its octanol-water partition coefficient

Page 65: 土壤化學 - scu.edu.t · 火成岩 靨化 沉積岩 礦物質及有機質 變質岩 物理、、化學化學 土壤生成