化学研究性学习-土壤污染

化学研究性学习

------土壤污染

●要了解有关土壤污染，首先要知道如下几个问题：

什么是土壤？

土壤是指陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层，其厚度一般在2m左右。土壤不但为植物生长提供机械支撑能力，并为植物生长发育提供所需要的水、肥、气、热等肥力要素。

什么是土壤污染？

当土壤中含有害物质过多，超过土壤的自净能力，就会引起土壤的组成、结构和功能发生变化，微生物活动受到抑制，有害物质或其分解产物在土壤中逐渐积累，通过“土壤→植物→人体”，或通过“土壤→水→人体”间接被人体吸收，达到危害人体健康的程度，就是土壤污染。

土壤污染分为哪几类？

土壤污染物有下列4类:①化学污染物如汞、镉、铅、砷等重金属，过量的氮、磷植物营养元素以及氧化物和硫化物、各种化学农药、石油及其裂解产物,以及其他各类有机合成产物等。②物理污染物。指来自工厂、矿山的固体废弃物。③生物污染物。指带有各种病菌的城市垃圾和由卫生设施（包括医院）排出的废水、废物以及厩肥等。④放射性污染物。主要存在于核原料开采和大气层核爆炸地区，以锶和铯等在土壤中生存期长的放射性元素为主。

●关于土壤污染，我们做了些初步的研究和了解

近年来，由于人口急剧增长，工业迅猛发展，固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒，有害废水不断向土壤中渗透，大气中的有害气体及飘尘也不断随雨水降落在土壤中，导致了土壤污染。

经调查土壤污染造成的危害有以下几点：

1.土壤污染导致严重的直接经济损失——农作物的污染、减产。

对于各种土壤污染造成的经济损失，目前尚缺乏系统的调查资料。仅以土壤重金属污染为例，全国每年就因重金属污染而减产粮食1000 多万吨，另外被重金属污染的粮食每年也多达1200 万吨，合计经济损失至少200 亿元。

2. 土壤污染导致生物品质不断下降

我国大多数城市近郊土壤都受到了不同程度的污染，有许多地方粮食、蔬菜、水果等食物中镉、铬、砷、铅等重金属含量超标和接近临界值。

土壤污染除影响食物的卫生品质外，也明显地影响到农作物的其他品质。

有些地区污灌已经使得蔬菜的味道变差，易烂，甚至出现难闻的异味；农产品的储藏品质和加工品质也不能满足深加工的要求。

3. 土壤污染危害人体健康

土壤污染会使污染物在植（作）物体中积累，并通过食物链富集到人体和动物体中，危害人畜健康，引发癌症和其他疾病等。

4. 土壤污染导致其他环境问题

土地受到污染后，含重金属浓度较高的污染表土容易在风力和水力的作用下分别进入到大气和水体中，导致大气污染、地表水污染、地下水污染和生态系统退化等其他次生生态环境问题。

土壤污染的治理

为了控制和消除土壤的污染，首先要控制和消除土壤污染源，加强对工业“三废”的治理，合理施用化肥和农药。同时还要采取防治措施，如针对土壤污染物的种类，种植有较强吸收力的植物，降低有毒物质的含量（例如羊齿类铁角蕨属的植物能吸收土壤中的重金属）；或通过生物降解净化土壤（例如蚯蚓能降解农药、重金属等）；或施加抑制剂改变污染物质在土壤中的迁移转化方向，减少作物的吸收（例如施用石灰），提高土壤的pH，促使镉、汞、铜、锌等形成氢氧化物沉淀。此外，还可以通过增施有机肥、改变耕作制度、换土、深翻等手段，治理土壤污染。

这是一种较有前途的治理方案：

■污染土壤的植物修复

重金属在土壤中的自然净化过程十分漫长，一般需要上千年时间，因此其污染具有隐蔽性、不可逆性和长期性等特点。针对土壤污染的治理曾是国际性的难题。植物修复是一种主要利用植物去除和消减污染物的环境治理技术。譬如：在污染土壤中种植对重金属具有特殊耐性和富集能力的“超富集植物”，则可以迅速将大量的污染物吸收和富集到植物体中并运输到植物上部，通过收获植物，焚烧后回收重金属，从而降低土壤或水体中重金属的含量，实现治理目标。

与传统的化学修复、物理和工程修复等技术手段相比，它具有投资和维护成本低、操作简便、不造成二次污染、具有潜在或显在经济效益等优点。由于植物修复更适应环境保护的要求，因此越来越受到世界各国政府、科技界和企业界的高度重视和青睐。自从20世纪80年代问世以来，植物修复已经成为国际学术界研究的热点问题，并且开始进入产业化初期阶段。目前，植物修复技术的市场以每年翻一番的速度迅速发展。

美国、英国、德国、荷兰等国家已经把治理土壤污染问题摆在与大气污染和水污染问题同等重要的位置，而且已从政府角度制定了相关的修复工程计划。但是，目前我国对土壤污染的严重性和治理工作的紧迫性未引起足够的重视。典型地区的调查结果表明，我国的土壤污染问题已经相当严重，并且对水环境质量和农产品质量构成明显的威胁。无论是从投资成本还是管理等多方面考虑，采用植物修复技术都是一条非常适合我国国情的土壤污染治理途径。

我国有广袤的国土、丰富的植物资源、复杂多样的地理地质条件，因而可能蕴藏着大量超富集植物，为我国开展有关研究提供了良好的基础。在超富集植物研究方面，我国已开展

了超富集植物的筛选、超富集机理及利用超富集植物修复重金属污染土壤的前期研究。如中国科学院地理科学与资源研究所陈同斌研究员等人在中国境内首先发现砷的超富集植物。从总体来看，到目前为止我国对超富集植物种类研究较少，与我国丰富的植物多样性不相适应。

除超富集植物外，对于一些生物量非常大、对污染物吸收能力也较强，但是还达不到“超富集植物”标准的耐性植物也应该予以适当关注。但是，此类植物的生物量较大，其收获后的处理处置问题存在一定的难度。

石油、农药等有机污染物对土壤的污染也是一类非常严重的污染问题。利用特殊的植物也能够降解、吸收部分有机污染物，同时也可以通过植物增加根际有益微生物的数量和活性，起到促进微生物对有机污染物的降解作用。最新的研究发现，某些有机污染物在土壤中具有被“捕集（Sequestration）”的倾向，并随着时间的推移变得比较稳定。这些被“捕集”的有机污染物的稳定性、释放行为、环境风险及其影响因素等问题，都可能会影响到植物修复的修复效率。

保护土壤的随手小事

1、少用塑料袋、一次性发泡塑料饭盒：它们会引起白色污染，详细请参阅《白色污染》

2、不随意取土：我们如果到路边、山坡、草场等野地去挖土，不但破坏了原有的植被，而且带走了表层土壤，在雨水和风力的冲刷下会越来越大，造成草场退化，严重的还会引起山地泥石流、滑坡等恶性生态事件，造成严重的后果。“千里长堤，溃于蚁穴”，我们应该避免哪怕是很小的破坏行为，同时提倡植树种草，护路护坡，美化我们的生存空间。

3、不乱抛弃电池

4、不滥用化肥：过多使用化肥，除了会污染水资源，还会使土壤板结，影响农作物对水和养分还有氧气的吸收。