第5章当代资源与环境问题(3)

第 5 章当代资源与环境问题

第三节环境污染

三、土壤污染

（一）土壤的组成

概念:由固态岩石风化而成，由固、液、气三相物质组成的多相疏松多孔体系。组成：土壤矿物质（原生矿物质、次生矿物质）、土壤有机质、土壤水分、土壤空气。性质：

（1 ）土壤的机械组成：土壤中各粒级所占的相对百分比或重量百分数为土壤矿物质的机械组成或土壤质地。

根据矿物颗粒大小分为砾石，砂石，粉砂粒，粘粒质地分类：砂土、壤土、粘壤土、粘土

（2）吸附性质：机械吸收、化学吸收--土壤的胶体（直径小于1 微米的颗粒）

（3）酸碱性

（4）氧化、还原性能

（5 ）生物活性

（二）土壤污染

土壤污染是全球三大环境要素（大气、水体和土壤）的污染问题之一，也是全世界普遍关注和研究的主要环境问题。

1. 土壤污染与自净

（1）土壤污染

土壤污染是指人类活动所产生的污染物质通过各种途径进入土壤，其数量超过了土壤的容纳和同化能力，而是土壤的性质、组成及性状等发生变化，并导致土壤的自然功能失调，土壤质量恶化的现象。

土壤污染的明显标志是土壤生产力的下降。土壤污染的最大特点是，一旦土壤受到污染，特别是受到重金属或有机农药的污染后，其污染是很难消除的。因此，要特别注意防止重金属等污染物质污染土壤。对于已被污染的土壤，应积极采取有效措施，以避免和消除它可能对动植物和人体带来的有害影响。

（2）土壤自净在自然因素作用下，通过土壤自身的作用，使污染物在土壤环境中的数量、浓度或毒性等降低的过程。

环境背景值：未受或少受人类活动影响的土壤本身的化学组成及含量。

环境容量：土壤环境单元所容许承纳的污染物质的最大负荷量。

物理净化

物理化学净化

化学净化

生物净化

2. 土壤污染源

土壤污染物的来源极为广泛，其主要来自工业（城市）废水和固体废物、农药和化肥、牲畜排泄物以及大气沉降等。

（1）工业（城市）废水和固体废物

在工业（城市）废水中，场含有多种污染物。当长期使用这种废水灌溉农田时，常常会使土壤受到重金属、无机安、有机物和病原体的污染。工业废物和城市垃圾的堆放场，往往也是土壤的污染源。

（2）农药和化肥

现代农业生产大量使用的农药、化肥和除草剂也会造成土壤污染。如有机氯杀虫剂DDT六六六等

在土壤中长期残留，并在生物体内富集。氮、磷等化学废料，凡未被植物吸收利用的都在根层以下积累或转入地下水，成为潜在的环境污染物。

（3）牲畜排泄物和生物残留

禽畜饲养场的积肥和屠宰场的废物中含有寄生虫、病原体和病毒，当利用这些废物作肥料时，如果不进行物理和生化处理便会引起土壤或水体污染，并可通过农作物危害人体健康。

（4）大气沉降物土壤酸化

大气中的SO NO\x和颗粒物可通过沉降或降水而进入到农田。如北欧的南部、北美的东北部等地区，雨水酸度增大，引起土壤酸化、土壤盐基饱和度降低。大气层核试验的散落物可造成土壤的放射性污染。

此外，造成土壤污染的还有自然污染源。例如，在含有重金属或放射性元素的矿床附近，由于这些矿床的风化分解作用，也会使周围土壤受到污染。

2. 土壤污染物

凡是进入土壤并影响到土壤的理化性质和组成，而导致土壤的自然功能失调、土壤质量恶化的物质，

统称为土壤污染物。土壤污染物的种类繁多，按污染物的性质一般可分为四类：即有机污染物、重金属、

放射性元素和病原微生物。

（1）有机污染物

土壤有机污染物主要是化学农药，目前大量使用的化学农药约有50 多种。其中主要包括有机磷农药、有机氯农药、氨基甲酸酯类、苯氧羧酸类、苯酰胺类等。此外，石油、多环芳烃、多氯联苯、甲烷、有害微生物等，也是土壤中常见的有机污染物。

（2 ）重金属

使用含有重金属的废水进行灌溉是重金属进入土壤的一个重要途径。重金属进入土壤的另一条途径是随大气沉降落入

土壤。重金属主要有Hg、Cd、Cu、Zn、Cr、Pb、As、Ni、Co、Se 等。由于重金

属不能被微生物分解，而且可为生物富集，土壤一旦被重金属污染，其自然净化过程和人工治理都是非常困难的。此外，重金属可以被生物富集，因而对人类有较大的潜在危害。

（3）放射性元素

放射性元素主要来源于大气层核试验的沉降物，以及原子能和平利用过程中所排放的各种废气和各种废气、废水和废渣。放射性元素主要有Sr、Cs、U 等。含有放射性元素的物质不可避免的随自然沉

降、雨水冲刷和废弃物的堆放而污染土壤。土壤一旦被放射性物质污染就难以自行消除，只能靠其自然衰变为稳定元素，而消除其放射性。放射性元素也可通过食物链进入人体。

（4 ）病原微生物土壤中的病原微生物，可以直接或间接地影响人体健康。它主要包括病原菌和病毒等。来源于人体的粪便即用于灌溉的污水（未经处理的生活污水，特别是医院污水）。人类若直接接触含有病原微生物的土壤，可能会对健康带来影响；若使用被土壤污染的蔬菜、水果等则间接受到污染。

（二）土壤污染的影响和危害土壤污染直接会使土壤的组成和理化性质发生变化，破坏土壤的正常功能，并可通过植物的吸收和食物链的积累等过程，进而对人体健康构成危害

1. 土壤污染对植物的影响

当土壤中的污染物含量超过植物的忍耐限度时，会引起植物的吸收和代谢失调；一些污染物在植物体内残留，会影响植物的生长发育，甚至导致遗传变异。

（1）无机污染物的影响

土壤长期施用酸性肥料或碱性物质会引起土壤pH 的变化，降低土壤肥力，减少作物的产量。

土壤受Cu 、Ni 、Co 、Mn 、Zn 、As 等元素的污染，能引起植物的生长和发育障碍；而受Cd、Hg 、Pb 等元素的污染，一般不引起植物生长发育障碍，但他们能在植物可食部位蓄积。

用含Zn 污水灌溉农田，会对农作物特别是小麦的生长产生较大影响，造成小麦出苗不齐、分少、植株矮小、叶片发生萎黄。过量的Zn 还会使土壤酶失去活性，细菌数目减少，土壤中的微生物作用减弱。

当土壤中含As 量较高时，会阻碍树木的生长，使树木提早落叶、果实萎缩、减产。土壤中存在过量的Cu ，也能严重地抑制植物的生长和发育。

当小麦和大豆遭受Cd 的毒害时，其生长发育均受到严重影响。实验证明，随着施Cd 量的增加，作物体内Cd 含量增高，产量降低。

（2 ）有机毒物的影响利用未经处理的含有、酚等有机毒物的污水灌溉农田，会使植物生长发育受到障碍。例如，我国沈阳抚顺灌区曾用未经处理的炼油厂废水灌溉，结果水稻严重矮化。初期症状是叶片披散下垂，叶尖变红；中期症状是抽穗后不能开花受粉，形成空壳，或者根本不抽穗；正常成熟期后仍在继续无效分。植物生长状况同土壤受有机毒物污