土壤污染概述
——《学科导论》论文
班级：资环114 班
学号：2011011863
姓名: 赵旭升
土壤污染概述
赵旭升
（西北农林科技大学资源环境学院 712100）摘要：我国土壤污染总体形势相当严峻，土壤深度酸化、盐渍化，砷、汞、铅、镉等重金属含量较高，农药等有机污染物残留严重,这对农业生产的可持续发展和人类健康安全造成了威胁。本文根据所学知识，并查阅相关文献，对土壤污染这一现象进行了综合阐述，主要包括土壤污染的现状、来源、特点及其危害，并提出了相应的防治措施。藉此来提高公众的土壤保护意识，减缓土壤的恶化趋势，降低土壤污染程度。
关键词：土壤污染；现状；来源；特点；危害；防治措施
Summary of soil pollution
Abstract：In general,agricultural soil is serious polluted in China for soil acidification and salinization,high content of heavy metals such as As、Hg 、Pb and Cd ,and high organic pollutant residues such as pestricides which has threatened sustainable agricultural development and public health . According to the knowledge I have, and refering to the related literature, makes a comprehensive review on soil pollution phenomenon, mainly includes the present situation, the source and characteristics of soil pollution and its harm, and put forward the corresponding prevention measures. Thereby to improve the soil conservation consciousness of the public, slow deterioration trend of soil, and reduce the degree of soil pollution.
Key words: Soil pollution; Source; Status quo ;Characteristic; Harm; Prevention and control measures.
土壤污染是指进入土壤中的有害、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”。因此，认识并了解土壤污染这一现象，提高公众的土壤保护意识,对预防和治理土壤污染至关重要。
1土壤污染类型及其现状。
土壤是人类生存、兴国安邦的战略资源。随着工业化、城市化、农业集约化
的快速发展，大量未经处理的废弃物向土壤系统转移，并在自然因素的作用下汇集、残留于土壤环境中。据估计，我国受农药、重金属等污染的土壤面积达上千万公顷，其中矿区污染土壤达200万hm2、石油污染土壤约500万hm2、固废堆放污染土壤约5万hm2，已对我国生态环境质量、食品安全和社会经济持续发展构成严重威胁。污染物质的种类主要有重金属、硝酸盐、农药及持久性有机污染物、放射性核素、病原菌／病毒及异型生物质等。按污染物性质，可分为无机污染、有机污染及生物污染等三大类型。根据环境中污染物的存在状态，可分为单一污染、复合污染及混合污染等。依污染物来源，可分为农业物资(化肥、农药、农膜等)污染型、工企三废(废水、废渣、废气)污染型及城市生活废物(污水、固废、烟／尾气等)污染型。按污染场地(所)，又可分为农田、矿区、工业区、老城区及填埋区等污染退化。可见，我国土壤污染退化已表现出多源、复合、量大、面广、持久、毒害的现代环境污染特征，正从常量污染物转向微量持久性毒害污染物，尤其在经济快速发展地区。我国土壤污染退化的总体现状已从局部蔓延到区域，从城市城郊延伸到乡村，从单一污染扩展到复合污染，从有毒有害污染发展至有毒有害污染与N、P营养污染的交叉，形成点源与面源污染共存，生活污染、农业污染和工业污染叠加，各种新旧污染与二次污染相互复合或混合的态势。
2土壤污染的来源。
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;过量使用的农药、化肥、重金属物、化学药品等。
2.1污水灌溉。生活污水和工业废水中，含有氮、磷、钾等许多植物所需要的养分，所以合理地使用污水灌溉农田，一般有增产效果。但污水中还含有重金属、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；石油化工、肥料、农药等工业废水会引起酚、三氯乙醛、农药等有机物的污染。
2.2大气污染。大气中的有害气体主要是工业中排出的有毒废气，它的污染面大，会对土壤造成严重污染。工业废气的污染大致分为两类：气体污染，如二氧化硫、氟化物、臭氧、氮氧化物、碳氢化合物等；气溶胶污染，如粉尘、烟尘等固体粒子及烟雾，雾气等液体粒子，它们通过沉降或降水进入土壤，造成污染。例如，有色金属冶炼厂排出的废气中含有铬、铅、铜、镉等重金属，对附近的土壤造成污染；生产磷肥、氟化物的工厂会对附近的土壤造成粉尘污染和氟污染。
2.3化肥。施用化肥是农业增产的重要措施，但不合理的使用，也会引起
土壤污染。长期大量使用氮肥，会破坏土壤结构，造成土壤板结，生物学性质恶化，影响农作物的产量和质量。过量地使用硝态氮肥，会使饲料作物含有过多的硝酸盐，妨碍牲畜体内氧的输送，使其患病，严重的导致死亡。
2.4农药。农药能防治病、虫、草害，如果使用得当，可保证作物的增产，但它是一类危害性很大的土壤污染物，施用不当，会引起土壤污染。喷施于作物体上的农药（粉剂、水剂、乳液等），除部分被植物吸收或逸入大气外，约有一半左右散落于农田，这一部分农药与直接施用于田间的农药（如拌种消毒剂、地下害虫熏蒸剂和杀虫剂等）构成农田土壤中农药的基本来源。农作物从土壤中吸收农药，在根、茎、叶、果实和种子中积累，通过食物、饲料危害人体和牲畜的健康。此外，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。[1]
2.5固体废物。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”。农膜的原料是人工合成的高分子化合物，这些物质的分子结构非常稳定，很难在自然条件下进行光降解和热降解，也不易通过细菌和酶等生物方式降解,是一种长期滞留土壤的污染物。一般情况下，残膜可在土壤中存留200～400年。
3土壤污染的特点。
3.1土壤污染具有隐蔽性和滞后性。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。
3.2土壤污染具有累积性。污染物质在大气和水体中，一般都比在土壤中更容易迁移。这使得污染物质在土壤中并不象在大气和水体中那样容易扩散和稀释，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。
3.3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。譬如：被某些重金属污染的土壤可能要100～200年时间才能够恢复。
3.4土壤污染具有难治理性。如果大气和水体受到污染，切断污染源之后通过稀释作用和自净化作用也有可能使污染问题不断逆转，但是积累在污染土壤中
的难降解污染物则很难靠稀释作用和自净化作用来消除。土壤污染一旦发生，仅仅依靠切断污染源的方法则往往很难恢复，有时要靠换土、淋洗土壤等方法才能解决问题，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。鉴于土壤污染难于治理，而土壤污染问题的产生又具有明显的隐蔽性和滞后性等特点，因此土壤污染问题一般都不太容易受到重视。
4.土壤污染的危害。
1994年5月，国家环保局发布的中国环境状况公报，全国遭受小同程度污染的农田面积己达1000万km2，其中灌溉污染为330万hm2，每年损失粮食60亿kg。同时，由于土壤的污染，可以摧毁整个土壤生态系统。目前我国受镉、砷、铬、铅等重金属污染的耕地面积近2000万hm2，约占总耕地面积的1/5;其中工业“三废”污染耕地1000万hm2，即使工业污染源得到有效控制也不能消除土壤重金属污染。
4.1土壤污染导致严重的直接经济损失。对于各种土壤污染造成的经济损失，日前尚缺乏系统的调查资料。仅以土壤重金属污染为例，全国每年就因重金属污染而减产粮食1000多万t,另外被重金属污染的粮食每年也多达1200万t,合计经济损失至少200亿元。加入WTO后，我国农产品出口频遭绿色壁垒，污染问题己严重影响了农产品出口创汇。
4.2土壤污染导致生物产量和品质的下降。我国大多数城市近郊土壤都受到了不同程度的污染，有许多地方粮食、蔬菜、水果等食物中镉、铬、砷、铅等重金属含量超标和接近临界值。土壤污染除影响食物的卫生品质外，也明显地影响到农作物的其他品质。有些地区污灌己经使得蔬菜的味道变差，易烂，甚至出现难闻的异味;农产品的储藏品质和加工品质也不能满足深加工的要求。
4.3 土壤污染危害人体健康。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，会产生致畸、致病、致癌的危险，影响子孙后代的健康。
4.4土壤污染导致其他环境问题。土地受到污染后，含重金属浓度较高的污染表土容易在风力和水力的作用下分别进入大气和水体中，导致大气污染、地表水污染、地下水污染和生态系统退化等其他次生生态环境问题。
4.5污染土壤不仅影响作物的产量、质量，而且由于污染的存在，影响土壤中养分元素的有效性及形态转化，破坏土壤矿物结构、理化性状及降低土壤肥力水平。
4.5.1影响土壤的缓冲性。土壤的吸附和解吸决定着土壤的缓冲容量，而在
很大程度上，决定吸附和解吸的组分主要是土壤中有机质，其次是粘土矿物、金属氧化物和氢氧化物，它们有巨大表面积和带电性。土壤中含有许多弱酸，如碳酸、硅酸、磷酸、腐殖酸等各种有机酸及其盐类，是良好的缓冲物质，土壤中90%以上的缓冲作用是土壤固相物质决定的。
4.5.2影响土壤的理化性状。不同的元素对土壤活化能有不同的影响，通过实验表明，在20-200℃时，饱和与重金属相比较，降低土壤活化能，促使吸湿水解离和有机质分解。而重金属在这范围内明显增加土壤活化能，土壤此时分离吸湿水和有机质需要较高的能量。
4.5.3不同的元素对土壤有机质有不同的影响。通过实验表明，在温度相对较低的范围内，F对有机质活性破坏性较强，原因可能是F与有机质活性基团上的H+及金属离子结合，而使阳离子从有机质中解离出来，从而破坏有机质结构，使其分解,Cu,Pb,Cd等重金属与F相比，在较低温度下，影响相对较小，可能是重金属被土壤胶体吸附，与有机质结合，改变土壤的胶体表在电荷所致、而当温度足够高时，它们使有机质中心遭到破坏。
4.5.4影响土壤养分的调控措施。在治理土壤污染时，同时也会造成养分元素的流失与固定。如利用淋洗法将土壤中重金属元素淋洗出根层外时，养分元素K+ , NH4+也会流失、在用沉淀法将重金属元素沉淀时，会使养分元素Ca , Mg , Fe等营养元素被固定。因此，不同土壤、不同污染元素、不同的改良措施会造成土壤中养分元素含量的不同，要正确评价污染土壤施肥的特殊性及对症下药，科学施肥。
4.5.5影响施肥。通过实验比较施肥处理和无肥处理中Cd形态的测定，施肥使代换态Cd和专性吸附态及部分碳酸盐结合态Cd含量显著增加，而有机结合态Cd减少，即土壤对Cd的缓冲形式主要以增加吸附态、专性吸附态及碳酸盐为主、过量施用钾肥也会破坏土壤中镁、钙和硼的平衡及作物的吸收。所以污染土壤施肥措施要与污染强度、种类、土壤性状结合起来。
4.5.6影响土壤的微生物。土壤中有许多有益的微生物。重金属离子能够使这些微生物失去活性，从而就不能使某些物质发生转化和降解，土壤的自净能力减弱，土壤的毒性增加，从而影响作物的生长。
5.土壤污染防治措施。
要想尽快地从根本上改变我国土壤污染的现状，需要从以下二个方面着手：一是“防”，就是采取对策防止土壤污染；二是“治”，就是对已经污染的土壤进行改良、治理。
5．1 土壤污染的预防措施。
5．1．1 科学地利用污水灌溉农田。废水种类繁多，成分复杂，有些工业废水可能是无毒的，但与其他废水混合后，即变成了有毒废水。因此，利用污水灌溉农田时，必须符合《不同灌溉水质标准》，否则，必须进行处理后，符合标准要求后，方可用于灌溉农田。
5．1．2 合理使用农药，积极发展高效低残留农药。科学地使用农药能够有效地消灭农作物病虫害，发挥农药的积极作用。合理使用农药包括：严格按《农药管理条例》的各项规定进行保存、运输和使用。使用农药的工作人员必须了解农药的有关知识，以合理选择不同农药的使用范围、喷施次数、施药时间以及用量等，使之尽可能减轻农药对土壤的污染。禁止使用残留时间长的农药，如六六六、DDT等有机氯农药发展高效低残留农药，如拟除虫菊酯类农药，这将有利于减轻农药对土壤的污染。
5．1.5 积极推广生物防治病虫害。为了既能有效地防治农业病虫害，又能减轻化学农药对的污染，需要积极推广生物防治方法，利用益鸟、益虫和某些病原微生物来防治农林病虫害。例如，保护各种以虫为食的益鸟；利用赤眼蜂、七星瓢虫、蜘蛛等益虫来防治各种粮食、棉花、蔬菜、油料作物以及林业病虫害：利用杀螟杆菌、青虫菌等微生物来防治玉米螟、松毛虫等。利用生物方法防止农林病虫害具有经济、安全、有效和不污染的特点。
5．1．4 提高公众的土壤保护意识。土壤保护意识是指特定主体对土壤保护的思想、观点、知识和心理，包括特定主体对土壤本质、作用、价值的看法，对土壤的评价和理解，对利用土壤的理解和衡量，对自己土壤保护权利和义务的认识，以及特定主体的观念。在开发和利用土壤的时候，应进一步加强舆论宣传工作，使广大干部群众都知道，土壤问题是关系到国泰民安的大事。让农民和基层干部充分了解当前严峻的土壤形势，唤起他们的忧患感、紧迫感和历史使命感。
5．2 土壤污染的治理措施。
5．2．1 污染土壤的生物修复方法。土壤污染物质可以通过生物降解或植物吸收而被净化。蚯蚓是一种能提高土壤自净能力的动物，利用它还能处理城市垃圾和工业废弃物以及农药、重金属等有害物质。因此，蚯蚓被人们誉为“生态学的大力士”和“净化器”等。积极推广使用农药污染的微生物降解菌剂，以减少农药残留量。利用植物吸收去除污染：严重污染的土壤可改种某些非食用的植物如花卉、林木、纤维作物等，也可种植一些非食用的吸收重金属能力强的植物，如羊齿类铁角蕨属植物对土壤重金属有较强的吸收聚集能力，对镉的吸收率可达到10％，连续种植多年则能有效降低土壤含镉量。
5．2．2 污染土壤治理的化学方法。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。酸性土壤施用石灰，可提高土壤pH值，使镉、锌、铜、汞等形成氢氧化物沉淀，从而降低它们在土壤中的浓度，减少对植物的危害。对于硝态氮积累过多并已流入地下水体的土壤，一则大幅度减少氮肥施用量，二则配施脲酶抑制剂、硝化抑制剂等化学抑制剂，以控制硝酸盐和亚硝酸盐的大量累积。
5．2．3 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。
5．2．4 调控土壤氧化还原条件。调节土壤氧化还原状况在很大程度上影响重金属变价元素在土壤中的行为，能使某些重金属污染物转化为难溶态沉淀物，控制其迁移和转化，从而降低污染物危害程度。调节土壤氧化还原电位即Eh值，主要通过调节土壤水、气比例来实现。在生产实践中往往通过土壤水分管理和耕作措施来实施，如水田淹灌，Eh值可降至160 mv时，许多重金属都可生成难溶性的硫化物而降低其毒性。
5．2．5 改变轮作制度。改变耕作制度会引起土壤条件的变化，可消除某些污染物的毒害。据研究，实行水旱轮作是减轻和消除农药污染的有效措施。DDT、六六六农药在棉田中的降解速度很慢，残留量大，而棉田改水后，可大大加速DDT和六六六的降解。
5．2．6 换土和翻土。对于轻度污染的土壤，采取深翻土或换无污染的客土的方法。对于污染严重的土壤，可采取铲除表土或换客土的方法。这些方法的优点是改良较彻底，适用于小面积改良。但对于大面积污染土壤的改良，非常费事，难以推行。
5．2．7 实施针对性措施。对于重金属污染土壤的治理，主要通过生物修复、使用石灰、增施有机肥、灌水调节土壤Eh、换客土等措施，降低或消除污染。对于有机污染物的防治，通过增施有机肥料、使用微生物降解菌剂、调控土壤pH和Eh等措施，加速污染物的降解，从而消除污染。
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，防止新的土壤污染；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，改良土壤，防止污染物在土壤中的迁移转化。
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