第4章 土壤环境与人体健康

4.2.1 土壤污染源
工矿企业 农业生产、居民生活
大气污染颗粒沉降
城市污泥和垃圾、有机肥 料、农药
“三废”排放
污水灌溉
环境中的各种污染物可以通过多种途径进入土壤，主要有： 污水灌溉、大气污染、化肥污染、农药污染、固体废弃物 污染等。
1. 污水灌溉对土壤的污染
生活污水和工业废水中，含有氮、磷、钾等许多植物 所需要的养分，所以合理地使用污水灌溉农田，一般有增产 效果。但污水中还含有重金属、酚、氰化物等许多有毒有害 的物质，如果污水没有经过必要的处理而直接用于农田灌溉， 会将污水中有毒有害的物质带至农田，污染土壤。例如采矿、 冶炼、电镀等工业废水能引起镉、汞、铬、铜等重金属污染； 石油化工、肥料、农药等工业废水会引起酚、三氯乙醛、农 药等有机物的污染。
自20世纪中叶以来，一方面全球人口迅速增长对粮食的 需求不断增加，农业集约化生产加快，对土壤的开发强度越 来越大，肥料、农药等各类农业化学品投入剧增；另一方面 工业快速发展，直接或间接的向土壤排放污染物也越来越严 重，导致土壤污染，不但直接导致农作物的污染和减产，降 低农产品品质，并通过食物链危害人畜健康。 土壤中的污染物还会在水力和风力的作用下分别进入大 气和水体恶化人类的生存环境，引发其他生态环境问题。工 农业生产带来的环境、生态、人类健康等问题已经极为严峻。
4.1.2 土壤的生态意义
土壤是所有陆地生态系统的基底或基础，生态系 统中的很多重要过程都是在土壤中进行的。
土壤无论对植物还是对土壤动物来说都是重要的生态 因子。 土壤不仅为植物提供必需的营养和水分，而且也是土 壤动物赖以生存的栖息场所。土壤中含有多种多样的生物， 如细菌、真菌、放线菌、藻类、原生动物、轮虫、线虫、 蚯蚓、软体动物和各种节肢动物等，少数高等动物（如鼹 鼠等）终生都生活在土壤中。
3.微生物： 土壤微生物的种类很多，有细菌、真菌、放线菌、 藻类和原生动物等；土壤微生物的数量也很大，1克土壤 中就有几亿到几百亿个。土壤越肥沃，微生物越多。 微生物在土壤中的主要作用：有机质矿化和腐殖化， 分解矿物质，固定氮素等。
土壤水 土壤是一个疏松多孔体，其中布满着大大小小蜂窝状的 孔隙。直径0.001-0.1毫米的土壤孔隙叫毛管孔隙。存在于 土壤毛管孔隙中的水分能被作物直接吸收利用，同时，还 能溶解和输送土壤养分。 进入土壤中的水在不断地运动中：有些可以被植物吸收 利用；吸附水和毛管水留在土体里，重力水容易流出土体。 适宜的土壤水分是维持植物正常生长和获得高产的前提。 水 入渗
第4章
Байду номын сангаас
土壤环境与人体健康
【导入案例】“镉大米”就在餐桌上？
“镉米”：
饭碗中的“48号魔鬼”
南方日报，2013.05.21
大众日报，2011.02.15
4.1 土壤概述
土壤是覆盖在陆地表面能够生长植物的疏松层。 土壤的自然功能：支撑植物生长；提供植物生长发育所需 要的水、肥、气、热等肥力要素。 自然环境五大圈层：大气圈、水圈、土壤圈、岩石圈和生 物圈。在自然界中，土壤圈覆盖于地球陆地表面，处于其他圈 层的交接面上，对各圈层的物质和能量流动及信息传递起着维 持和调节作用，成为有机和无机界，即生命和非生命联系的中 心纽带。
植物的根系与土壤有着极大的接触面，在植物和土壤 之间进行着频繁的物质交换，彼此有着强烈影响，因此通 过控制土壤因素就可影响植物的生长和产量。对动物来说， 土壤是比大气环境更为稳定的生活环境，其温度和湿度的 变化幅度要小得多，因此土壤常常成为动物的极好隐蔽所， 在土壤中可以躲避高温、干燥、大风和阳光直射。
“万物土中生”，土壤为我们提供食物，人类的健康和 幸福直接或间接地依赖于土壤的质量。 土壤不仅是生物赖以生存的基地，人类生活的环境，也 是农业的重要生产资料。 由于土壤在生物圈的位置和作用，也由于土壤是人类社 会生产的一种不可替代的自然资源和生产资料，成为人类生 存最重要的自然资源。
4.2 土壤环境污染
4.1.1 土壤的组成
土壤是由固体、液体和气 体三类物质组成的。
固体物质包括土壤矿物质、 有机质和微生物等。 液体物质主要指土壤水分。 气体是存在于土壤孔隙中 的空气。
土壤固相物质 1.矿物质： 土壤矿物质是岩石经过风化作用形成的不同大小的 矿物颗粒（砂粒、粉粒和粘粒）。 土壤矿物质种类很多，化学组成复杂，它直接影响 土壤的物理、化学性质，是作物养分的重要来源。 各粒级土粒的组成
再分布
土壤空气 在土壤固、液、气三相体系中，土壤空气存在于土体内未被 水分占据的空隙中，在一定容积的土体内，如果孔隙度不变 土壤含水量多了，空气含量必然减少，反之亦然。所以土壤 空气含量随土壤含水量而变化。
土壤空气组成与大气差异也大。
土壤空气与大气组成的差异
O2(%) CO2(%) N2(%) 气体 其它气体 20.94 0.03 78.05 0.98 近地表的大气 18.0-20.03 0.15-0.65 78.8-80.24 0.98 土壤空气
4. 农药对土壤的影响 农药施用不当，会引起土壤污染。喷施于作物体上 的农药（粉剂、水剂、乳液等），约有一半左右散落于农 田，这一部分农药与直接施用于田间的农药构成农田土壤 中农药的基本来源。农作物从土壤中吸收农药，在农产品 中积累，通过食物、饲料危害人体和牲畜的健康。 5. 固体废物对土壤的污染 工业废物和城市垃圾是土壤的固体污染物。例如， 各种农用塑料薄膜作为大棚、地膜覆盖物被广泛使用，如 果管理、回收不善，大量残膜碎片散落田间，会造成农田 “白色污染”。这样的固体污染物既不易蒸发、挥发，也不 易被土壤微生物分解，是一种长期滞留土壤的污染物。
2.有机质： • 土壤中的有机物质。 • 土壤有机质含量的多少是衡量土壤肥力高低的一个重要 标志。在一般耕地耕层中有机质含量只占土壤干重的0.52.5％，但它的作用却很大：作物养分的主要来源，增强 土壤的吸水、保肥能力，改良土壤物理性质，促进土壤微 生物的活动，刺激作物生长发育，对土壤重金属、有机污 染物的吸附固定等。
【阅读材料】工业和农业污水灌溉下的“丰收”
——河北污水浇灌加重土地污染
2. 大气污染对土壤的污染 大气中的有害气体主要是工业中排出的有毒废气， 通过沉降或降水进入土壤，造成污染。例如，有色金属冶 炼厂排出的废气中含有铬、铅、铜、镉等重金属。 3. 施肥对土壤的污染 施用化肥是农业增产的重要措施，但不合理的使用 ，也会引起土壤污染。从化肥的原料开采到加工生产，会 带进一些重金属元素或有毒物质，其中以磷肥为主。磷肥 的生产原料为磷矿石，含有镉、汞、氟和砷等。畜禽等养 殖业有机废弃物中含有铜、锌、砷等污染物，作为有机肥 料长期大量施用，会引起土壤重金属积累和污染。