土壤污染及治理

土壤污染及防治

土壤的独特性质决定了它在陆地生态系统中的地位，首先土壤是具有肥力的物质，它可以从环境条件和营养条件两方面来供应和协调植物的生长发育，从而保障了动物和人类获得必要的食物，成为人类、动物和微生物栖息繁衍的主要场所。土壤环境和植物是构成陆地生态系统食物链的起始和主要的环节，植物产品的数量和质量主要为土壤环境质量所决定，从而通过食物链来影响人们的生活和身体健康，可见保证土壤环境质量的重要性。

其次土壤是环境系统中的一个重要净化体，土壤中存在着大量有机和无机胶体、活的微生物和动物，因此它具有同化和代谢外界环境进入土壤的物质的能力，使许多有毒污染物转化为无毒物质，甚至可变为有用物质，所以有人称土壤—植物系统是一个良好活性“过滤器”。

应当把土壤及其上面生存的生物看作一个生态系统，它是陆地生态系统的中央枢纽，是所有环境要素中物质和能量迁移转化最为活跃和复杂的场所。作为一个生态系统，具有维持本系统平衡的自动调节能力，但如果其物质循环和能量流动处于超负荷状态，系统就会失去调节能力，生态失去平衡，土壤的生物产量受到影响，严重的会丧失生产力，使有毒物质在农产品中残留，直接或间接地危害着人类生命和健康。

长期以来，由于人口不断增加，土地被不合理地利用，致使土地资源的开发与生态环境之间出现严重失调，导致土壤资源遭到一定程度的破坏，使植物生长发育所不可缺少的优良土壤环境恶化。

第一节土壤污染的发生

一、土壤的基本特征

（一）土壤独特的物理性质

土壤是固、液、气三相以及单粒、微团聚体、团粒等多层次空间结构组成的疏松多孔体系，它具有使大气降水由表层渗进较深土层，并通过毛细管保持水分的能力，又可通气，使土壤空气通过扩散或对流与大气交换，并由于其高度分散性，能将各种离子、水气和气体吸附在土壤颗粒表面。水分的入渗蒸发，养分的迁移，气体的交换都与土壤的物理性质有关。

（二）土壤的化学性质

1.土壤是一个带电的胶体体系土壤中小于lμm的粘粒特别是小于0.25 μm的胶体是土壤中物理化学性质最为活跃的部分，这些无机有机胶体具有巨大的比表面，因此土壤具有吸附和离子交换功能。

2.土壤是一个络合—螯合物体系土壤中存在各种不同类型的有机、无机配位体，它们能和金属离子发生络合螫合作用，有机配位体来自有机胶体大分子结构的多种功能团，如－COOH，－OH，－C=O 和－NH2等，无机配位体如CI－，SO４２－，OH－，HCO３－等，这一特性影响土壤中金属离子的迁移能力，生成的络合物和螯合物若是难溶的则降低金属离子的迁移能力，若是易溶的则提高了金属离子迁移能力。

3.土壤是一个氧化还原体系由于温度、PH值、水分状态不同，

态。土壤中氧化还原状态的变化可使一些物质的价态、性质发生变化。

4.土壤是酸碱平衡体系由于自然界的物质循环产生一些可溶的酸碱物质，而土壤是胶体，对酸碱有缓冲作用，使PH值趋于相对稳定。不同类型的土壤对酸碱的缓冲性能各不相同，这种情况对污染物在土壤中的迁移转化影响很大。

5.土壤是一个沉淀—溶解体系由于土壤的物质组成极为复杂，可与污染物产生不同溶度积常数的沉淀一溶解反应，这对土壤中污染物的活性有很大的影响。

（三）土壤的生物性质

土壤中存在着大量的盘根错节的植物根系。土壤腐殖质层，尤其是根系周围每克土中可含以亿和十亿计的细菌、真菌、放线菌等微生物，此外还有很多昆虫和生活在土壤中的动物，它们在生态系统中起着分解、积累和物质转化等作用。

二、土壤污染

（一）土壤污染的涵义及污染源

人类活动产生的污染物进入土壤并积累到一定程度，超过土壤的自净能力，引起土壤恶化的现象，称之为土壤污染。

对土壤产生污染的污染源及污染物主要有如下几个方面：

1.工业污染源工业排放的物质十分复杂，种类繁多，其中除无机物外，有一大部分为无毒的有机物质，如糖类、蛋白质和脂肪，它们在水中可以分解，在分解过程中需要消耗大量水中的溶解氧。通过

水体进入土壤后，可以在土壤中分解，对土壤污染威胁不大。在此仅介绍对土壤影响较大的污染物。

（1）有毒有机物

①苯和苯的衍生物包括苯、苯酸、二甲苯、苯胺，主要来自钢铁、化肥、农药、炼油、染料、医药等工业的废水。

②有机氯、有机磷农药来自农药制造的废水。

③苯并（a）芘来自炼油、炼焦废水。

（2）有毒无机物主要包括重金属及其化合物。

汞（Hg）、镉（Cd）、铬（Cr）、铅（Pｂ）、砷（As）。

2.农业污染源农药、化肥及污水灌溉造成对土壤的污染，虽然部分是工业产品和工业废水造成的，但主要还是由于农业活动引起的，因此把它们归为农业污染源。

（1）化学农药无论是哪一种农药，除直接与作物接触外，大部分农药均散落在土壤表面，从而在土壤中残留，残留在土壤中时间最长的是有机氯农药，如DDT可残留30年，六六六的残留期也需6.5年，因此逐年累积造成土壤污染。

（2）化肥化肥对粮食和农产品产量的增长起了很重要的作用，但如果用量过大，也会给土壤造成一定的影响。如硝酸盐的累积，富营养化，非营养物质的积累，重金属的渗入，都会形成对土壤污染。

（3）污水灌溉我国污灌的历史很长，工业废水和城市生活污水便成为城市近郊农业的主要水源。由于工业废水中含有多种有害物质如重金属等在土壤中不断积累，通过食物链造成对人畜的危害。污灌不仅污染土壤，还通过渗漏污染地下水，影响饮用水水质。

（4）农用塑料薄膜塑膜难于被分解，在土中形成隔离层，如不及时清除，逐年累积，必然会影响土壤的结构和肥力，成为污染土壤的来源之一。

（二）土壤污染状况及危害

污水灌溉因水中含有大量的N、P、K等植物营养元素而可取得一定的增产效果。但由于我国工业废水达不到排放的标准，其中含有各种有害的重金属，致使土壤中重金属含量超标、土壤板结、盐渍化、酸化，使大片农田减产。全国已有943万hm2农田受到不同程度的污染，据初步统计，每年由于土壤污染减产粮食25亿kg，近年来受污染的粮食达50亿kg。