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黄雅曦
2013年12月23日
摘要
土壤是生物和人类赖以生存和生活的重要环境,随着工业化的发展、城市化进程的深入,我国土壤环境污染不断加剧。
由土壤污染引发的农产品质量安全问题和群体性事件逐年增多。
本文旨在通过对我国土壤污染现状的分析,揭示土壤污染防治的必要性,提出加强土壤污染防治,切实保护土壤资源及加强土壤保护等方面的建议。
关键词
土壤污染;
污染类型;
防治对策
Abstract
Soilisanimportantenvironmentbiologicalandhumanlife.Withthedevelopmentofindustrialization,urbanization,soilpollutionisincreasing.Duetothesoilpollutioncausedbythequalityandsafetyofagriculturalproductsandgroupeventisincreasingyearbyyear.Thispaperaimstorevealtheneedforsoilpollutionpreventionandcontrol,proposedtostrengthensoilpollutionpreventionandcontrol,soilresourcestoeffectivelyprotectandenhancesoilconservationandotheraspectsoftheproposalthroughanalysisofsoilpollutioninChina.
Keywords
soilpollution;
pollutiontype;
preventioncountermeasures
1.土壤污染的概念
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2
m左右。
土壤不但为植物生长提供机械支撑能力,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,汽车排放的废气,大气中的有害气体及飘尘不断随雨水降落在土壤中。
农业化学水平的提高,使大量化学肥料及农药散落到环境中,导致土壤遭受非点源污染的机会越来越多,其程度也越来越严重,在水土流失和风蚀作用等的影响下,污染面积不断扩大。
因此,凡是妨碍土壤正常功能,降低农作物产量和质量,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。
[1]
当土壤中有害物质过多,超过土壤的自净能力,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。
2.土壤污染的特点
土壤污染不同于大气、水质等,根据其自身结构特性,一般存在隐秘性、滞后性、积累性、不可逆行性以及治理难度性等几方面。
土壤环境的破坏,严重影响人们正常生活生产环境的稳定性,危害性不小于大气等方面的污染同样凸显重要。
如下对土壤污染特性进行简要说明。
2.1隐蔽性和滞后性
大气污染、水污染和废弃物污染等问题一般都比较直观,通过感官就能发现。
而土壤污染则不同,它往往要通过对土壤样品进行分析化验和农作物的残留检测,甚至通过研究对人畜健康状况的影响才能确定。
因此,土壤污染从产生污染到出现问题通常会滞后较长的时间。
如日本的“痛痛病”经过了10~20年之后才被人们所认识。
[2]
2.2累积性
对于大气和水体污染中物质比土壤迁移性强能够有效地进行监测防治。
但是土壤污染物质一般由于内部结构上的因素造成扩散性和稀释性不强,从而导致土壤污染物质的长时间积累,引起土壤污染强地域性,增大治理人员监测防治过程的难度。
2.3不可逆转性
在土壤污染中,由于重金属结构特点一般是固态形式,降解周期较长,从而形成土壤污染不可逆行性。
同时大多数有机污染物的存在同样造成土壤污染的不可逆转性,严重影响环境管理防治工作。
[3]
2.4难治理性
大气和水体污染一般在对于污染源进行合理的切断和处理就能够防治此类污染的存在。
但是由于土壤内部的污染物一般降解难度大,就算进行切断污染源于已经存在的污染物质治理也是一项较为困难的工作。
不同于大气和水体污染通过稀释和自净化作用实现对污染环境的控制,而土壤污染要通过进行换土、淋洗土等方法进行全面的土壤污染治理,这些治理方法周期时间长、工作变数大造成土壤治理工作效果不明显同时也会造成一定程度上成本费用的增加。
2.5高辐射性
大量的辐射污染了土地,使被污染的土地含有了一种毒质。
这种毒质会使植物生长不了,停止生长。
焚烧树叶:
树叶里含有一种有毒物质,在一般情况下是不会散发出来的。
但一遇火,就会蒸发毒物。
人一呼吸,就会中毒。
3.我国土壤污染的类型
3.1土壤重金属污染
土壤与大气和水并列为人类环境的三大要素,而几乎所有的污染都会进入土壤。
我国土壤污染状况已经影响到耕地质量、食品安全甚至人的身体健康,其中最严重的就是重金属污染。
人们通常将密度大于4.5克/立方厘米、原子量大于55的金属,称为重金属,而从环境污染方面所讲的重金属,通常是指汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)、砷(As)等有毒有害物质。
目前我国受镉、砷、铬、铅等重金属污染的耕地面积近两千万公顷,约占耕地总面积的五分之一,全国每年因重金属污染而减产粮食1000多万吨。
重金属超标的土地,肉眼看不出来,往往需要通过检测土壤质量及其对人畜健康状况的影响才能确定。
土壤的污染也不会自动解除,即使过千百万年,它仍然稳定地存在,这正是重金属污染的特殊之处。
3.1.1化肥、农药是污染源之一
土壤受污染,过度使用化肥是原因之一。
一些磷肥和复合肥中镉含量超标,能够使土壤和作物吸收到不易被移除的镉。
此外农药、抗生素、病原菌等也成为土地污染的来源。
有机肥料也难逃重金属污染。
在一些小规模的养殖场,人们常常在猪、鸡等农畜的饲料中添加含砷制剂,因为这种重金属可以杀死猪体内的寄生虫,促进牲畜生长。
这些牲畜的粪便又是农民乐于购买的有机肥料。
当含砷的肥料被堆积入田时,肥料内的重金属就会悄无声息地潜入地下,并随着耕种传递到农作物中。
3.1.2废旧电池
废旧电池对人体危害和环境的污染主要是指电池中的铅、汞、镉等在电池壳经过长期机械磨损和腐蚀,使得内部重金属和酸碱溶液等泄露出来,通过各种途径进入土壤和水源,致使土地和水源严重污染,并且使植被无法生长。
生物从环境中摄取重金属,重金属可以经过食物链的放大作用逐渐在较高级的生物中成千上万的累积,然后经过食物进入人体,在某些器官中积蓄造成慢性中毒。
3.1.3工业污水排放
工业污水中含有重金属、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。
例如冶炼、电镀、燃料、汞化物等工业废水能引起镉、汞、铬、铜等重金属污染。
3.2土壤有机物污染
3.2.1有机农药
我国是农药生产和使用大国,每年使用的农药量达到50-60万吨,其中约有80%的农药直接进入环境,每年使用农药的土地面积在2.8亿公顷以上。
农药品种有120余种,大多为有机农药。
田间施药大部分农药将直接进入土壤环境中。
另外,大气中的残留农药及喷洒附着在作物上的农药,经雨水淋洗也将落入土壤中,污水灌溉和地表径流也是造成土壤农药污染的原因。
[4]我国平均每公顷农田施用农药13.9kg,比发达国家高约1倍,利用率不足30%,造成土壤大面积污染。
有机农药按其化学性质可分为有机氯类农药,有机磷类农药,氨基甲酸酯类农药和苯氧基链烷酸酯类农药。
前两类农药毒性巨大,且有机氯类农药在土壤中不易降解,对土壤污染较重,有机磷类农药虽然在土壤中容易降解,但由于使用量大污染也很广泛。
后两类农药毒性较小,在土壤中均易降解,对土壤污染不大。
有机氯农药已禁用了近20年,土壤中的残留量已大大降低,但检出率仍很高。
广州蔬菜土壤中六六六的检出率99%,DDT检出率为100%。
太湖流域农田土壤中六六六、DDT检出率仍达100%,一些地区最高残留量仍在1mg/kg以上。
此外,有机农药在杀虫、防病的同时,也使有益于农业的微生物、昆虫、鸟类遭到伤害,破坏了生态系统,使农作物遭受间接损失。
3.2.2多环芳烃
多环芳烃污染,指的是多环芳烃大多吸附在大气和水中的微小颗粒物上。
大气中的多环芳烃又可通过沉降和降水冲洗作用而污染土壤和地面水。
中国土壤污染状况调查评价中,土壤多环芳烃类的评价参考值是100μg/kg。
环境中的多环芳烃主要来源于煤和石油的燃烧。
其生成量同燃烧设备和燃烧温度等因素有关,如大型锅炉生成量低,家庭用煤炉的生成量很高。
柴油机和汽油机的排气中,以及炼油厂、煤气厂、煤焦油加工厂和沥青加工厂等所排出的废气和废水中,都有多环芳烃。
多环芳烃还存在于熏制的食物和香烟烟雾中。
土壤中的多环芳烃对人类健康危害巨大。
许多多环芳烃可致癌,还具有破坏造血和淋巴系统的作用,并能使脾,胸腺和隔膜淋巴结退化,抑制骨骼形成。
多环芳烃已成为我国土壤中一类较为常见的有机污染物,由此导致全国主要的农产品中多环芳烃超标率高达20%以上。
[5]
3.2.3二恶英
二恶英类物质主要来自城市固体垃圾焚烧、有机含氯化合物的合成和使用、汽车尾气排放等,排放到环境中的二恶英类物质,参与大气、水和固体地球的循环,通过食物链,积蓄储存在陆地、天空、海洋的各种生物体内;
通过呼吸、饮食、皮肤接触等进入人体。
二恶英类物质一旦生成,可通过多种途径进入土壤,如大气沉降、污泥农用、有机氯农药的施用,以及废弃物的堆放等。
[6]而焚烧炉和除草剂是土壤中二恶英类物质的最主要来源。
我国从1959年起在长江中下游地区用五氯酚钠防治血吸虫病,其杂质二恶英已造成区域二恶英类污染。
洞庭湖,鄱阳湖底泥中的二恶英含量也很高。
据研究二恶英是环境内分泌干扰物的代表,它们能干扰机体的内分泌,产生广泛的健康影响;
二恶英有明显的免疫毒性,可引起动物胸腺萎缩、细胞免疫与体液免疫功能降低等。
3.2.4邻苯二甲酸酯
邻苯二甲酸酯和Phthalates(邻苯二甲酸盐)是一组化学化合物,主要用于聚氯乙烯材料,令聚氯乙烯由硬塑胶变为有弹性的塑胶,起到增塑剂的作用。
[7]它被普遍应用于玩具、食品包装材料、医用血袋和胶管、乙烯地板和壁纸、清洁剂、润滑油、个人护理用品(如指甲油、头发喷雾剂、香皂和洗发液)等数百种产品中。
研究表明邻苯二甲酸酯在人体和动物体内发挥着类似雌性激素的作用,可干扰内分泌,使男子精液量和精子数量减少,精子运动能力低下,精子形态异常,严重的会导致睾丸癌,是造成男子生殖问题的“罪魁祸首”。
农业土壤中邻苯二甲酸酯主要来源于大气污染物(涂料喷涂,塑料垃圾焚烧和农用薄膜增塑剂挥发等的产物以及工业烟尘)的沉降,污水和污泥农用,化肥,粪肥和农药的施用,以及堆积的大田薄膜和塑料废品等长期受雨水浸淋对土壤生成的污染。
其中土壤污灌可使土壤中DBP和DOP含量增加49倍和72倍之多。
[8]
3.2.5有机固体污染
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。
3.3土壤化肥污染
化肥是重要的生产资料,如果使用适当,对农作物有显著的增产效果,但如果使用不当,会造成土壤污染。
主要表现在增加土壤重金属与有毒元素,促进土壤酸化,导致营养失调与硝酸盐积累,土壤结构破坏,以及微生物活性的降低等,给农业的可持续发展带来一系列问题。
[9]据统计,从上世纪50年代到80年代中耕地面积已减少了14399万亩,人均耕地已减少了近一半由于我国人多地少,为提高产量,施用化肥是大部分农民选择的重要途径。
因此,我国已成为世界上施用化肥数量最大的国家。
发达国家为防止化肥对土壤和水体造成危害而设置了22.5t/km2的安全上限。
农户施肥水平不高是引发农业化肥污染的源泉当前化肥污染、
农产品品质下降不是化肥本身的问题,而是农民科学施肥水平不高,施肥不当造成的。
主要表现在:
①有机肥积用量不足,有机、无机肥配合施用面积逐年减少。
②贪求产量盲目追加氮肥施用量,造成作物所需营养元素配比失调。
③受农资市场价格、种植效益等综合影响,习惯、经验施肥现象普遍,农户用肥观念急待转变。
3.4放射性物质对土壤的污染
近年来,随着核技术在工农业、医疗、地质、科研等各领域的广泛应用,越来越多的放射污染物进入到土壤中,这些放射污染物除可直接危害人体外,还可以通过生物链和食物链进入人体,在人体内产生内照射,损伤人体组织细胞,引起肿瘤、白血病和遗传障碍等疾病。
[10]如科研表明,氡子体的辐射危害占人体所受的全部辐射危害的55%以上,诱发肺癌的潜伏期大多都在15年以上,我国每年因氡致癌约5万例,而天津市区公众肺癌23.7%是由氡及其子体造成的。
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