要求:
[1] 了解污染物的来源及其危害
[2] 了解土壤污染防治的基本原则
[3] 掌握重金属及有机物污染土壤的治理措施
第十五章 土壤污染与防治
15.1 土壤污染
15.1.1 土壤污染(soil pollution)的概念
当排入土壤的废物数量超过土壤的自净能力,破坏了土壤系统原来的平衡,引起土壤系统成分、结构和功能的变化,就发生了土壤污染。
15.1.2 污染物的来源及其危害
15.1.2.1土壤污染物的来源
凡是进入土壤并影响到土壤的理化性质和组成物而导致土壤的自然功能失调、土壤质量恶化的物质,统称为土壤污染物。
按种类分(表)
① 无机污染物(inorganic pullutant)
② 有机污染物(organic pullutant)
③ 有害微生物(harmful microbes)
按来源分(表2)
① 工业污染源
② 交通运输污染源
③ 农业污染源
④ 生活污染源
【表1】土壤中的主要污染物质
污染物种类 | 主 要 来 源 | ||
无 机 污 染 物 | 重 金 属 | 汞(Hg) | 氯碱工业、含汞农药、汞化物生产、仪器仪表工业 |
镉(Cd) | 冶炼、电镀、染料等工业、肥料杂质 | ||
铜(Cu) | 冶炼、铜制品生产、含铜农药 | ||
锌(Zn) | 冶炼、镀锌、人造纤维、纺织工业、含锌农药、磷肥 | ||
铬(Cr) | 冶炼、电镀、制革、印染等工业 | ||
铅(Pb) | 颜料、冶炼等工业、农药、汽车排气 | ||
镍(Ni) | 冶炼、电镀、炼油、染料等工业 | ||
非金属 | 砷(As)* | 硫酸、化肥、农药、医药、玻璃等工业 | |
硒(Se) | 电子、电器、油漆、墨水等工业 | ||
氟(F) | 冶炼、磷酸和磷肥、氟硅酸钠等工业 | ||
放射 元素 | 铯(Cs137) | 原子能、核工业、同位素生产、核爆炸 | |
锶(Sr90) | 原子能、核工业、同位素生产、核爆炸 | ||
其他 | 酸、碱、盐 | 化工、机械、电镀、酸雨、造纸、纤维等工业 | |
过量营养元素 | 化肥、生活废水、食品加工、制革等废水 | ||
有 机 污 染 物 | 有机农药 | 农药的生产和使用 | |
酚类 | 炼焦、炼油、石油化工、化肥、农药等工业 | ||
氰化物 | 电镀、冶金、印染等工业 | ||
石油 | 油田、炼油、输油管道漏油 | ||
3,4-苯并芘 | 炼焦、炼油等工业 | ||
有机性洗涤剂 | 机械工业、城市污水 | ||
一般有机物 | 城市污水、食品、屠宰工业、大棚、地膜所用塑料薄膜、废塑料制品 | ||
有害微生物 | 城市污水、医院污水、厩肥 | ||
*类金属砷也可归类于重金属污染物。
【表2】【土壤污染源及其污染途径
污 染 源 | 污 染 途 径 |
工业污染源 | 工业“三废” |
交通运输污染源 | 交通运输工具燃油,以及有毒物质和油类的泄漏 |
农业污染源 | 农药、化肥、污水灌溉、农用塑料薄膜 |
生活污染源 | (城市)垃圾、粪便、生活污水 |
】
重金属(heavy metal)
在当前环境污染研究中,重金属主要指汞、镉、铜、锌、铬、铅、镍,类金属砷也包括其中。
土壤重金属污染是指由于人类活动将重金属加入到土壤中,致使土壤中重金属含量明显高于原有含量、并造成生态环境质量恶化的现象。
农药(pesticide)
农药是指用于防治、消灭或者控制危害农业、林业的病、虫、草和其他有害生物以及有目的地调节植物、昆虫生长的化学合成的或者来源于生物、其他天然物质的一种物质或者
几种物质的混合物及其制剂。
农药进入土壤的途径:
① 将农药直接施入土壤或以拌种、浸种等形式施入土壤;
② 为防治病虫草害喷撒于农田的各类农药,有相当部分落于土壤表面或稻田水面而间接进入土壤;
③ 随大气沉降、灌溉水和动植物残体而进入土壤。
目前大量使用的化学农药约有50多种,其中主要包括有机磷农药、有机氯农药、氨基甲酸酯类、苯氧羧酸类、苯酚、胺类等。
固体废物
固体废物是固态或半固态废弃物的总称,包括城市生活垃圾、有害有毒固体废物(即危险废物,包括医院垃圾、废树脂、药渣、含重金属污泥、酸和碱废物等)和无毒无害固体废物(不含放射性物质的粉煤灰、建筑垃圾等)三大类。
15.1.2.2土壤污染的危害
(1)导致严重的直接经济损失
(2)导致食物品质不断下降
(3)危害人体健康
(4)导致其他环境(大气、地表水、地下水、生态系统)问题
15.2 土壤组成和性质对污染物毒性的影响
土壤的组成和性质决定土壤具有一定的净化能力。土壤的净化能力是指污染物进入土壤
后,经生物和化学降解成为无毒物质;通过化学沉淀、络合和螯合作用、氧化还原作用转化为其它物质,被土壤牢固吸附,不被植物利用。
土壤环境条件如pH值、Eh值的改变,会影响污染物的毒性。土壤pH值通过影响组分和污染物的电荷特性,沉淀溶解、吸附解吸和络合解络平衡,以及土壤微生物的活性来改变污染物的毒性。土壤Eh虽主要决定于土体内水气比例,但土壤中的微生物活动、易分解有机质含量、易氧化/还原的无机物质的含量、植物根系的代谢作用及土壤pH值等与Eh关系密切,对污染物毒性有显著影响。
土壤的净化能力是有限的,当进入土壤的污染物质数量和速度超过了土壤的净化能力时,污染物在土壤中积累,危害作物的正常生长发育,通过食物链会直接影响人类健康。

