土壤污染的原因、特点、危害及防治技术
www.360kuai.com 2021-01-13 21:25
随着我国经济和社会的发展我国土壤污染日益严重，探求土壤污染的防治路径迫在眉睫。5月31日，国务院出台了《土壤污染防治行动计划》，笔者通过查阅大量资料，总结了我国土壤污染现状的基础上，分析了土壤污染的特点、污染原因、造成的危害。并提出了土壤污染的修复技术。
土壤污染是指进人土壤中的有害、有毒物质超出土壤的自净能力，导致土壤的物理、化学和生物学性质发生改变，降低农作物的产量和质量，并危害人体健康的现象。污染使土壤生物种群发生变化，直接影响土壤生态系统的结构与功能，导致生产能力退化，并最终对生态安全和人类生命健康构成威胁。因其缓慢性和隐蔽性被称为“看不见的污染”。
土 壤 污 染 现 状
土壤作为人类生存之本，是我们生活中必不可少的物质财富，土壤资源的利用与保护程度也是与人类社会生存、发展息息相关的。近30年来，随着工业化、城市化、农业集约化快速发展和经济持续增长，资源开发利用强度日增，人们生活方式迅速变化，大量未经妥善处理的污水直接灌溉农田、固体废弃物任意丢弃或简单填埋、废气尾气长距离运输与沉降、大量不合理的化肥农药的施用与残留，这些人类在生产、生活过程中不合理的开发利用，导致了土壤资源受到污染和破坏，并以一种不容忽视的速度和趋势在全国范围内蔓延，严重影响到我国土壤生态系统的生物多样性，食物链的安全。
据统计，全国至少有1300万hm2-1600万hm2耕地受到农药污染。每年，因土壤污染而造成的各种农业经济损失合计约200亿元。土壤污染不仅严重影响了土壤质量和土地生产力，而且还导致水体和大气环境质量的下降，破坏农业可持续发展。
土 壤 污 染 原 因
土壤污染源主要是人为造成的污染源如“三废”的排放即废气、废渣、废水;其次还有，过量使用的农药、化肥、污泥、重金属物、微生物、化学药品等。
①“三废”的排放
大气中的二氧化硫、氮氧化合物等随着雨水降落到地面上引起土壤的酸化;生活污水或工业废水灌溉，使土壤受到重金属、无机物和病原体的污染;固体废物的堆放，除占用土地外，还恶化周围环境，污染地面水和地下水，传染疾病。据统计，我国因工业“三废”污染的农田近700万hm2，使粮食每年减产100亿kg。
②农药对土壤的污染。
农药对土壤的污染可分为直接污染和间接污染。前者是由于在作物收获期前较短的时间内施用残效期较长的农药引起的，一部分直接污染了粮食、水果和蔬菜等作物，另一部分污染的是土壤、空气和水。我国农药总施用量达131.2万吨，平均施用量比发达国家高出1倍。特别是随着种植结构的改制，蔬菜和瓜果的播种面积大幅度增长，这些作物的农药用量可超过100kg/hmz，甚至高达219kg/hmz，比粮食作物高出1-2倍。农药施用后在土壤中的残留量为50%-60%，已经长期停用的六六六、滴滴涕目前在土壤中的可检出率仍然很高。
③化肥对土壤的污染。
随着生产的发展，化肥的使用量在不断增加，增施化肥作为现代农业增加作物产量的途径之一，在带来作物丰产的同时，过量施用化肥也会造成土壤污染，给作物的食用安全带来一系列问题。人们已注意到随之带来的环境问题，特别令人担忧的是硝酸盐的累积问题。20世纪90年代，全世界氮肥使用量为85.5x10∧6t,其中我国用量占世界用量的33.3%。我国耕地平均施用化肥氮量为224.8kg/hmZ，其中有17个省的平均施用量超过了国际公认的上限225kg/hmz，有四个省达到了400kg/hmZ。
④污泥对土壤的污染。
城市污水处理厂处理工业废水、生活污水时,会产生大量的污泥，一般占污水量的1%左右。污泥中含有丰富的氮、磷、钾等植物营养元素,常被用做肥料。但由于污泥的来源不同，一些有工业废水的污水中，常含有某些有害物质，如大量使用或利用不当,会造成土壤污染，使作物中的有害成分增加影响其食用安全。
⑤重金属污染物。
进人土壤的重金属污染物以可溶性与不溶性颗粒存在，如汞、铬、铜、锌、铅、镍、砷等土壤中的铬可被植物吸收而得到的富集。我国重金属污染的土壤面积达2000万hmz,占总耕地面积的1/60 。
⑥微生物的污染。
不合格的畜禽类粪便肥料也成了造成土壤污染的罪魁祸首。由于畜禽饲料中添加铜、铅等微量元素、动物生长激素，使得许多未被畜禽吸收的微量元素和有机污染物随粪便排出体外，污染土壤环境。
⑦化学药品污染。
弃漏的化学药品如硝酸盐、硫酸盐、氧化物还有多环芳烃、多氯联苯、酚等也是常见的污染物。这些污染物很难降解，多数是致癌物质，易造成长期潜在的危险。
土 壤 污 染 特 点
由于土壤污染具有隐蔽性、潜伏性和长期性，其严重后果通过食物给动物和人类健康造成危害。因而不易被人们察觉;土壤污染具有累积性，污染物质在土壤中不容易迁移、扩散和稀释。因此容易在土壤中不断积累而超标，同时也使土壤污染具有很强的地域性;土壤污染具有不可逆转性，重金属对土壤的污染基本上是一个不可逆转的过程，许多有机化学物质的污染也需要较长的时间才能降解;土壤污染很难治理，积累在污染土壤中的难降解污染物,很难靠稀释作用和自净化作用来消除，其他治理技术可能见效较慢。因此治理污染土壤通常成本较高，治理周期较长。
土壤污染对人类遭受的危害主要有:
◆土壤污染使本来就紧张的耕地资源更加短缺;
◆土壤污染给农业发展带来很大的不利影响;
◆土壤污染中的污染物具有迁移性和滞留性,有可能继续造成新的土地污染;
◆土壤污染严重危及后代子孙的利益不利于经济的可持续发展;
◆土壤污染造成严重的经济损失;
◆土壤污染给人民的身体健康带来极大的威胁;
◆土壤污染也是造成其他污染的重要原因。
土 壤 污 染 防 治
目前土壤污染的修复技术从技术层面上讲，近年来，世界各国的环保专家和生物学家通过研究，提出的土壤污染修复技术有:
◆生物修复技术。通过生物降解或植物吸收净化土壤中的污染物质,与传统的物理、化学除污手段相比，植物除污具有投资和维护成本低、操作简便、不造成二次污染、经济效益明显等优点。
◆化学修复技术。对于重金属轻度污染的土壤，使用化学改良剂可使重金属转为难溶性物质，减少植物对它们的吸收。
◆增施有机肥料。
增施有机肥料可增加土壤有机质和养分含量，既能改善土壤理化性质(特别是土壤胶体性质)，又能增大土壤容量，提高土壤净化能力。受到重金属和农药污染的土壤，增施有机肥料可增加土壤胶体对其的吸附能力，同时土壤腐殖质可络合污染物质，显著提高土壤钝化污染物的能力，从而减弱其对植物的毒害。购买有机肥时必须认清商标，严禁用动物粪便、污泥、味精厂酒厂等下脚料做有机质的有机肥。建议用源科生物生产的“渠首神”有机肥料。
土壤重金属污染与农作物污染的特点
从土壤角度而言，重金属进入土壤则大部分保留于土壤耕层,很少向心土、底土移动。据试验，人为灌入含放射性同位素Hg的低浓度灌溉水在0-5cm表层保持了灌入汞的93-97%;0-lOcm占了96-99%。用放射性同位素51Cr试验结果也类似。正因为重金属易保留在土壤中，因此残留率很高。据测定锌、镉、铅、铜的上壤残留率为85-95%。重金属在土壤中的半衰期也极长，这就大大增加了治理土壤重金属污染的难度。
土壤中重金属的有效性受到土壤酸碱度的影响很大。在酸性环境下土壤中重金属溶解度增加，使植物更易吸收而造成植物污染。不过，在碱性情况下，有些元素如锌、镉,铝能形成羫基络含物重新溶解。土壤呈还原状况时(Eh土壤中五价砷还原成三价砷即增加毒性;另一方面，在氧化状态(Eh>O .4V)，三价铬氧化成六价铬而增强毒性。从元素对农作物污染特性而言，镉具有高富集特性，铜、锌次之，铅、铬富集性较弱。这一规律揭示了土壤重金属污染后，较多发生镉污染现象。铅、钴污染相对较少，这不是污水中这些污染元素含量低，而是决定于这些元素对农作物污染特性的差异。
土壤重金属污染的防治
如前所述，土壤重金属污染残留期长，一旦造成污染就很难彻底根治。因此重金属污染防治，要多方面配合。排污企业本身要进行工艺改革，使污染物回收利用，用严格的管理制度，确保污水中重金属达标排放，在农业上也可参考选用以下方法减少士壤重金属污染的影响。
◆土攘污染地区改种非食用作物象苗木、花卉，或经济作物棉花、麻类等，切断土壤污染物进入食物链的可能性。
◆种植对重金属吸收率(富集率)低的作扮在受到重金属污染地区，在一定时期内仍需种植作物的话，可选择富集率低的作物组成低富集作物轮作。富集率较低的蔬菜有花椰菜、黄瓜、刀豆、刀豆、卷心菜、菱白、冬瓜、丝瓜等，应大力种植。应该说，除了蔬菜种类，不同蔬菜品种也有差异，但总的趋势是一致的。应用低富集作物轮作换茬，方法简单、效果明显，大大有利于降低有害重金属进入食物链中。
◆开土换土法用工程方法把污染物表土移去，换入未污染表土。这一方法效果好，去除污染物也彻底，但工程量大、投资也大。据研究，在种植蔬菜情况下，开土换土30cm可有效地消除原污染土对作物的污染状况。不过，开土换土处理后仍必须考虑对移出的污染土的处理，防止污染土的二次污染。
