环境学基础

鞠美庭

目录

  • 1 第一章 绪论
    • 1.1 环境学基础
    • 1.2 全球面临的几大环境问题
    • 1.3 中国的资源状况
    • 1.4 近代典型环境污染事件
    • 1.5 中国的环境污染与生态破坏
    • 1.6 生态文明内涵
    • 1.7 可持续发展战略
  • 2 第二章 水体污染及其防治
    • 2.1 水体污染与自净
    • 2.2 水质与水质指标
    • 2.3 水环境质量标准
    • 2.4 水体污染防治的途径
  • 3 第三章 大气污染及其防治
    • 3.1 大气和大气污染概述
    • 3.2 影响大气污染物的气象因素
    • 3.3 大气的主要污染物及其环境质量标准
    • 3.4 大气污染防治措施
  • 4 第四章 噪声污染及其防治
    • 4.1 噪声及其来源
    • 4.2 噪声污染防治法律
    • 4.3 噪声污染防治标准
    • 4.4 噪声控制原理与技术
  • 5 第五章 固体废弃物处理与处置
    • 5.1 固体废弃物概述
    • 5.2 固体废物产生现状及其环境问题
    • 5.3 固体废物的控制措施与处理处置技术
    • 5.4 城市垃圾和工业固废的综合利用
  • 6 第六章  土壤污染及其防治
    • 6.1 土壤污染与污染源
    • 6.2 重金属在土壤环境中的变化运动
    • 6.3 我国土壤污染现状及成因
    • 6.4 土壤污染防治技术与对策
  • 7 第七章 生态学基础与生态环境
    • 7.1 什么是生态城市
    • 7.2 生态城市规划
    • 7.3 生态城市建设的理论与实践
    • 7.4 中新天津生态城
我国土壤污染现状及成因



一、土壤污染的类型

土壤污染物的种类繁多,按污染物的性质一般可分为4 类,即有机污染物、重金属、放射性元素和病原微生物。


有机污染

土壤的有机污染作为影响土壤环境的主要污染物已成为国际上关注的热点.有毒、有害的有机化合物在环境中不断积累.到一定时问或在一定条件下有可能给整个生态系统带来灾难性的后果,即所谓的“化学定时炸弹”。目前我国土壤的有机污染十分严重.且对农产品和人体健康的影响已开始显现。如我国从1959年起在长江中下游地区用五氯酚钠防治血吸虫病.其中的杂质二噁英已造成区域性二噁英类污染.洞庭湖、潘阳湖底泥中的二噁英含量很高。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为99%,滴滴涕检出率为100%。太湖流域农田土壤中六六六、滴滴涕检出率仍达100%,一些地区最高残留量仍在1mg/kg以上。同时随着城市化和工业化进程的加快,城市和工业区附近的土壤有机污染日益加剧。中科院南京土壤研究所近期对某钢铁集团四周的农业土壤和工业区附近的土壤进行了调查.结果表明,农业土壤中15种多环芳烃总量的平均值为4.3mg/kg,且主要以4环以上具有致癌作用的污染物为主,占总含量的约85%.仅有6%的采样点尚处于安全级。而工业区附近的土壤污染远远高于农业土壤:多氯联苯、多环芳烃、塑料增塑剂、除草剂、丁草胺等,这些高致癌的物质可以很容易在重工业区周围的土壤中被检测到.而且超过国家标准多倍。对天津市区和郊区土壤中的10种PAHs的调查结果表明,市区是土壤PAHs含量超标最严重的地区.其中二环萘的超标程度最严重.强致癌物质苯并芘的超标情况也不容乐观。在我国西藏,未受直接污染的土壤中多氯联苯含量在0.625~3.501g/kg,而在沈阳市检出其含量在6~151g/kg。

重金属污染

随着工业、城市污染的加剧和农用化学物质种类、数量的增加,土壤重金属污染日益严重,污染程度在加剧,面积在逐年扩大。重金属污染物在土壤中移动性差、滞留时间长、不能被微生物降解并可经水、植物等介质最终影响人类健康。

据我国农业部进行的全国污灌区调查,在约140万hm2的污水灌区中,遭受重金属污染的土地面积占污水灌区面积的64.8%,其中轻度污染的占46.7%,中度污染的占9.7%,严重污染的占8.4%。我国每年因重金属污染而减产粮食1000多万t,被重金属污染的粮食每年多达1200万t,合计经济损失至少200亿元。从目前开展重金属污染调查情况来看,我国大多数城市近郊土壤都遭受不同程度的污染。最近的调查资料显示,江苏省某丘陵地区14000km2范围内,铜、汞、铅和镉等的污染面积达35.9%。广东省地勘部门土壤调查结果显示,西江流域的1万km2土地遭受重金属污染的面积达550km2,污染率超过50%,其中,汞的污染面积达到1257km2,污染深度达到地下40cm。

放射性元素污染

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,越来越多的放射性污染物进入到土壤中,放射性元素主要来源于大气层核实验的沉降物,以及原子能和平利用过程中所排放的各种废气、废水和废渣。含有放射性元素的物质不可避免地随自然沉降、雨水冲刷和废弃物堆放而污染土壤。这些放射性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。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。

病原微生物污染

土壤中的病原微生物,主要包括病原菌和病毒等。来源于人畜的粪便及用于灌溉的污水(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;若食用被土壤污染的蔬菜、水果等则间接受到污染。

二、土壤污染防治措施

土壤污染的防治应从两个方面考虑和采取措施,即加强管理,防止土壤被污染或继续污染和对已被污染的土壤采取防治措施[8]。

 1 加强环境管理,做好土壤污染的预防工作

(1)控制和消除工业“三废”的排放。工业“三废”即废气、废水、废渣,都会通过各种渠道进入土壤,是导致土壤污染的一个主要方面。

(2)控制化学农药的使用.化学农药对土壤、农作物、土壤微生物都有较大的毒害作用,残留期长,通过挥发、淋溶能够进入大气和水环境,

并且最终会危害人类的健康。因此,控制或取缔化学农药的使用是防止土壤污染的一种重要手段。

(3)合理施用化学肥料.在农业生产中。应根据气候、水利条件、土壤肥力状况、农作物营养状况,合理施用化学肥料,选择最佳用量和方法,防止过量和不当方法施肥,导致化学肥料过剩造成的转化而成为污染物质,污染土壤和大气、水等环境。

(4)加强对污染区域的监测和管理。监测是管理和控制污染的基础和先决条件,由于土壤污染具有反应慢、隐蔽性等特点,因此,对污染区域进行适时有针对性的监测对土壤污染的控制与管理具有十分重要的意义和作用。另外,只有加强对污染源的有效管理,才能从根本上控制土壤的污染。加强对土壤环境、农作物的监测分析,还能为控制化学农药的作用,合理施用化学肥料这一方面的管理提供科学的依据。

2 防治土壤污染的措施

(1)生物防治:利用生物降解消除污染物质。如红酵母可以分解聚氯联苯;栽种非食用性食物,如羊齿类植物铁角蕨属能吸收土壤中10%的铬。

(2) 施加抑制剂:对轻度污染的土壤,石灰、石灰性物质、碱性物质如磷酸盐等,有利于降低重金属的毒性,如Cr43++PO43-→CrPO4等难溶性物质,从而消除重金属对土壤环境的污染。

(3) 增施有机肥:有机肥料中的有机质不:仅能增强土壤肥力,而且其络合力量,可以增加土壤对农药、重金属的吸附,能起到净化土壤的功效。

(4)加强对农用土壤的管理,条件允许情况下可以水旱轮作,水旱轮作可以改变土壤的pH值和氧化还原电位,改变重金属的转化和吸收及其它有毒物质的降解速度。如在淹水条件下Cu、Pr、Zn可形成硫化物沉淀;As在pH值、氧化还原电位降低的情况下,可溶性增加等。通过土壤的这些特性,采取相应措施,即可以降低土壤的污染程度。

(5)客土深翻:如果土壤严重污染时,可:以彻底换土,利用深翻来降低污染程度。