登陆注册
17315400000033

第33章 土壤污染的影响

土壤是指陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层,其厚度一般在两米左右。土壤不但为植物生长提供机械支土壤污染撑能力,并能为植物生长发育提供所需要的水、肥、气、热等肥力要素。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。凡是妨碍土壤正常功能,降低作物产量和质量,还通过粮食、蔬菜、水果等间接影响人体健康的物质,都叫做土壤污染物。

土壤污染物的来源广、种类多,大致可分为无机污染物和有机污染物两大类。1.无机污染物主要包括酸、碱、重金属(铜、汞、铬、镉、镍、铅等),盐类,放射性元素铯、锶的化合物,含砷、硒、氟的化合物等。2.有机污染物主要包括有机农药、酚类、氰化物、石油、合成洗涤剂、3,4-苯并以及由城市污水、污泥及厩肥带来的有害微生物等。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。

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值,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。

人为活动产生的污染物进入土壤并积累到一定程度,引起土壤质量恶化,进而造成农作物中某些指标超过国家标准的现象,也称为土壤污染。

污染物进入土壤的途径是多样的,废气中含有的污染物质,特别是颗粒物,在重力作用下沉降到地面进入土壤,废水中携带大量污染物进入土壤,固体废物中的污染物直接进入土壤或其渗出液进入土壤。其中最主要的是污水灌溉带来的土壤污染。农药、化肥的大量使用,造成土壤有机质含量下降,土壤板结,也是土壤污染的来源之一。

土壤污染除导致土壤质量下降、农作物产量和品质下降外,更为严重的是土壤对污染物具有富集作用,一些毒性大的污染物,如汞、镉等富集到作物果实中,人或牲畜食用后会发生中毒现象。

如我国辽宁沈阳张士灌区由于长期引用工业废水灌溉,导致土壤和稻米中重金属镉含量超标,人畜不能食用。土壤不能再作为耕地,只能改作他用。

由于具有生理毒性的物质或过量的植物营养元素进入土壤,而导致出现了土壤性质恶化和植物生理功能失调的现象。土壤处于陆地生态系统中的无机界和生物界的中心,不仅在本系统内进行着能量和物质的循环,而且与水域、大气和生物之间也不断进行物质交换,一旦发生污染,三者之间就会有污染物质的相互传递。作物从土壤中吸收和积累的污染物常通过食物链传递而影响人体健康。

污染物类型

土壤污染物有下列4类:1.化学污染物。包括无机污染物和有机污染物。前者如汞、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等;后者如各种化学农药、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,如尾矿、废石、粉煤灰和工业垃圾等。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较长的放射性元素为主。

污染物进入土壤的途径

1.污染物进入土壤的途径主要有:(1)污水灌溉。用未经处理或未达到排放标准的工业污水灌溉农田是污染物进入土壤的主要途径,其后果是在灌溉渠系两侧形成污染带,属封闭式局限性污染。(2)酸雨和降尘。工业排放的二氧化硫、一气化氮等有害气体在大气中发生反应而形成酸雨,以自然降水形式进入土壤,引起土壤酸化。冶金工业烟囱排放的金属氧化物粉尘,则在重力作用下以降尘形式进入土壤,形成以排污工厂为中心、半径为2~3千米范围的点状污染。(3)汽车排气。汽油中添加的防爆剂四乙基铅随废气排出,污染土壤,行车频率高的公路两侧常形成明显的铅污染带。(4)向土壤倾倒固体废弃物。堆积场所土壤直接受到污染,自然条件下的二次扩散会形成更大范围的污染。(5)过量施用农药、化肥。

2.污染物在土壤中的去向:进入土壤的污染物,因其类型和性质的不同而主要有固定、挥发、降解、流散和淋溶等不同去向。重金属离子,主要是能使土壤无机和有机胶体产生稳定吸附的离子,包括与氧化物专性吸附和与胡敏素紧密结合的离子,以及土壤溶液化学平衡中产生的难溶性金属氢氧化物、碳酸盐和硫化物等,将大部分被固定在土壤中而难以排除;虽然一些化学反应能缓和其毒害作用,但仍是土壤环境的潜在威胁。化学农药的归宿,主要是通过气态挥发、化学降解、光化学降解和生物降解而最终从土壤中消失,其挥发作用的强弱主要取决于自身的溶解度和蒸气压,以及土壤的温度、湿度和结构状况。例如,大部分除草剂均能发生光化学降解,一部分农药(有机磷等)能在土壤中产生化学降解。目前使用的农药多为有机化合物,故也可产生生物降解。即土壤微生物在以农药中的碳素作能源的同时,就已破坏了农药的化学结构,导致脱烃、脱卤、水解和芳环烃基化等化学反应的发生而使农药降解。土壤中的重金属和农药都可随地面径流或土壤侵蚀而部分流失,引起污染物的扩散;作物收获物中的重金属和农药残留物也会向外环境转移,即通过食物链进入家畜和人体等。施入土壤中过剩的氮肥,在土壤的氧化还原反应中分别形成NO和NH。前两者易于淋溶而污染地下水,后两者易于挥发而造成氮素损失并污染大气。

土壤污染的防治科学地进行污水灌溉工业废水种类繁多,成分复杂,有些工厂排出的废水可能是无害的,但与其他工厂排出的废水混合后,就变成有毒的废水。因此在利用废水灌溉农田之前,应按照《农田灌溉水质标准》的规定进行净化处理,这样既利用了污水,又避免了对土壤的污染。

合理使用农药,重视开发高效低毒低残留农药

合理使用农药,这不仅可以减少对土壤的污染,还能经济有效地消灭病、虫、草害,发挥农药的积极效能。在生产中,不仅要控制化学农药的用量、使用范围、喷施次数和喷施时间,提高喷洒技术,还要改进农药剂型,严格限制剧毒、高残留农药的使用,重视低毒、低残留农药的开发与生产。

有机肥有助于土壤改良

合理施用化肥,增施有机肥

根据土壤的特性、气候状况和农作物生长发育特点,配方施肥,严格控制有毒化肥的使用范围和用量。

增施有机肥,提高土壤有机质含量,可增强土壤胶体对重金属和农药的吸附能力。如褐腐酸能吸收和溶解三氯杂苯除草剂及某些农药,腐殖质能促进镉的沉淀等。同时,增加有机肥还可以改善土壤微生物的流动条件,加速生物降解过程。

施用化学改良剂,采取生物改良措施

在受重金属轻度污染的土壤中施用抑制剂,可将重金属转化成为难溶的化合物,减少农作物的吸收。常用的抑制剂有石灰、碱性磷酸盐、碳酸盐和硫化物等。例如,在受镉污染的酸性、微酸性土壤中施用石灰或碱性炉灰等,可以使活性镉转化为碳酸盐或氢氧化物等难溶物,改良效果显著。

因为重金属大部分为亲硫元素,所以在水田中施用绿肥、稻草等,在旱地上施用适量的硫化钠、石硫合剂等有利于重金属生成难溶的硫化物。

对于砷污染土壤,可施加Fe2SO3和MgCl2等生成FeAsO4、Mg、NH4、AsO4等难溶物,减少砷的危害。另外,可以种植抗性作物或对某些重金属元素有富集能力的低等植物,用于小面积受污染土壤的净化。如玉米抗镉能力强,马铃薯、甜菜等抗镍能力强等。有些蕨类植物对锌、镉的富集浓度可达数百甚至数千ppm(毫克/千克),例如,在被砷污染的土壤上谷类作物无法生存,但在其上生长的苔藓砷富集量可达1250×10-6毫克/千克。

总之,按照“预防为主”的环保方针,防治土壤污染的首要任务是控制和消除土壤污染源。对已污染的土壤,要采取一切有效措施,清除土壤中的污染物,控制土壤污染物的迁移转化,改善农村生态环境,提高农作物的产量和品质,为广大人民群众提供优质、安全的农产品。

同类推荐
  • 新课程百科知识——外国体育史话

    新课程百科知识——外国体育史话

    本书分别从体育起源、中世纪体育史和近代体育史来介绍外国体育史。
  • 世界大发现纪实系列丛书-神奇分界线(中)

    世界大发现纪实系列丛书-神奇分界线(中)

    《世界大发现纪实系列丛书》共有五册,分别是《拨开宇宙的迷雾——天文大发现》《精彩地球——地理大发现》《自然世界的奇迹——考古大发现》《地下深处的秘密——考古大发现》《神奇分界线——北纬30度的秘密》。人类的每一次重大发现,都不知凝聚了多少人的汗水和心血,甚至生命。每一次震惊世界的发现,都给人类带来无价的物质或精神果实,让我们真切地触摸到自然或历史的本来面目。
  • 百科知识-生命百科-走进微生物(科普新课堂)

    百科知识-生命百科-走进微生物(科普新课堂)

    林耐研究分类系统时,将生物分成了两界:植物界和动物界。但当显微镜应用于生物学后,人们发现了更多新的生物,细胞间的一些微小差异也被一一识别。
  • 怎样做好车工

    怎样做好车工

    本书以问答的形式介绍了车工的相关知识,内容包括:车床的类型、车床的性能、车床的各部分组成及用途、消除或减少振动、检验尾座移动对纵滑板移动的平行度等。
  • 气象在玩变魔术

    气象在玩变魔术

    气象与人们的生活密切相关,我们可以在生活中观察到许多有趣的自然现象,在生活中学到有用的气象知识。反过来,还可以用学到的气象知识指导我们的实践生活。本书具有很强的系统性、知识性和神秘性,能够启迪读者思考、增长知识和开阔视野,能够激发读者关心世界和热爱科学,能够培养读者的探索和创新精神。
热门推荐
  • 武极帝尊

    武极帝尊

    乱世之中,三族鼎立,明争暗斗,纷争不断,且看秦天体炼神诀,肉锻神技,如何斩天骄,斗异族,通向那武极帝尊之路!
  • 素星传奇

    素星传奇

    在一片神秘大陆上,女主素星自幼被一位善心老人收养,为寻回亲生父母而踏上寻亲之路,一路奇遇不断,使其人生充满色彩的传奇。在重重历险中,不断碰壁,不断成长,在大陆上闯出一片天下,令世人皆感叹:此女子乃奇人!素星却与身边那俊美且气质不凡的男子淡然相视一笑,淡看人间红尘,踏步向前方走去,渐行渐远……
  • 云里锦

    云里锦

    绝唱一段芊芊爱无非看谁成茧与你对弈输赢都回不去一曲轻描淡写勾勒尽是我的呼吸山穷水绝处回眸一遍你再美不过你,愿这江山锦绣美如画,云里繁华胜过初。(太正剧的简介表示不会,不过欢迎入坑。)~撒花撒花~
  • 天才地师

    天才地师

    掌风水秘术,青云直上,翻手为云覆手为雨!少年梁辰偶得风水地师传承,逆天改命,步步生莲,继古今往圣之绝学,揭秘天地玄机之妙柄。
  • 世界最具科学性的科幻小说(1)

    世界最具科学性的科幻小说(1)

    我的课外第一本书——震撼心灵阅读之旅经典文库,《阅读文库》编委会编。通过各种形式的故事和语言,讲述我们在成长中需要的知识。
  • 我的青春里有你鹿晗

    我的青春里有你鹿晗

    温婉回到中国,遇到了自己最喜欢的人。鹿晗喜欢闺蜜诗心?这是什么鬼呀!啊喂!倒追三年,他却冷眼相待父母意外身亡,深受打击。他却…开始追她了。“傻丫头,你以为我不累吗?”
  • 乱世冥瞳

    乱世冥瞳

    异界大陆,罗星玉主角伴生暗眼不是强者必胜,而是胜者必强。
  • 此刻属于我和你

    此刻属于我和你

    靠在窗口,手里握着黑石项链,在掌心来回摩擦。天又擦黑了,我终于找到了一颗小小的星,在远出闪烁着,像极了他的眸子。顾长空,你答应过我,一定会回来的,我们,还有明天呢。
  • 隐婚老公很神秘

    隐婚老公很神秘

    撞破相恋多年的男友出轨。她高调进入婚姻介绍所,没想到遇上个极品男人。这男人帮她踩渣男,虐白莲,将她宠入骨子里,最后真相被揭开……沈静安说:“我最恨别人欺骗。”他将她死死地圈进怀里,声音如冰:“这辈子你逃不掉!”她以为,两人互不相欠,却不知他爱她如命。
  • 末世重生平凡的一家

    末世重生平凡的一家

    夏夏就想过普通平凡的生活,嫁了个老公,生了个儿子,平凡的过一生,谁知遇到了末世,在末世危机下,人性丑陋的一面暴露无疑,在一次收集物资中老公顾辰死去之后两母子相依为命,却在一次意外中得知老公是被他亲大哥顾泽陷害而死,顾泽却嫌弃夏夏母子无用而丢弃他们,夏夏亲眼看见儿子被丧尸拖走,听见儿子渐渐隐没的哭声,绝望的夏夏奋起直追,却最终逃不过一起被分尸的命运,重来一世,有了保命空间,只想好好的活着,夏夏知道平凡也只有等到你不平凡了才能平凡.