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环境卫生土壤污染物

土壤化学污染的类型、危害及防治措施

万德伟20100301075

唐剑波20100301094

叶玉洁20100301056

一.土壤污染的概念

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,达到危害人体健康的程度,就是土壤污染(Soil pollution)。

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(soil pollutants)。

二、土壤污染物的分类

土壤污染物的种类繁多,可分为化学污染物(Chemical pollutants)、物理污染物(Physical pollutants)、生物污染物(biological pollutants)和放射污染物(Radioactive contamination)

等。

1、化学污染物可分为有机污染物(Organic chemicals)和无机污染物(Inorganic chemicals)。

化学污染物的来源主要有以下几个:滥施农药,污水灌溉,污染的大气降雨,垃圾、矿渣和煤渣等。

2、有机污染物可分为有机农药、多环芳烃、多氯联苯、二噁英和呋喃、石油、增塑剂、阻燃剂等。

2.1有机农药(Organic pesticides)

有机农药,指利用生物活体或其代谢产物对害虫、病菌、杂草、线虫、鼠类等有害生物进行防治的一类农药制剂,或者是通过仿生合成具有特异作用的农药制剂。

包括有机磷农药、有机氯农药、氨基甲酸酶类、苯氧羧酸类、苯酚、胺类等,中国农药生产量居世界第二位,但产品结构不合理,质量较低,产品中杀虫剂70%,,杀虫剂中有机磷农药占70%,,有机磷农药中高毒品种占70%,,致使大量农药残留,带来严重的土禳污染。

有机氯农药:DDT、六六六、氯丹

有机磷农药:敌百虫、对硫磷、乐果

2.2多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons)

多环芳烃(PAHs)是煤,石油,木材,烟草,有机高分子化合物等有机物不完全燃烧时产生的挥发性碳氢化合物,是重要的环境和食品污染物。

PAHs广泛分布于环境中,可以在我们生活的每一个角落发现,任何有有机物加工,废弃,燃烧或使用的地方都有可能产生多环芳烃。

代表物:苯并(α)芘,苯并(α)蒽

2.3多氯联苯(Polychlorinated biphenyls)

多氯联苯(PCB)是人工合成的有机物,在工业上用作热载体、绝缘油和润滑油

等。

使用PCBs的工厂排出的废弃物,是PCB污染的主要来源。另外,含氯工业产品的杂质,焚化含PCBs的物质而释放到大气中、纸张漂白以及汽车尾气排放等也是其来源之一

2.4二噁英和呋喃(Dioxin and Furan)

来源:1、医疗、市政、污染处理以及有害废物焚烧;

2、水泥窑,尤其是那些焚烧有害废物的;

3、金属冶炼和精制;

4、制浆和纸浆漂白;

5、含氯塑料及其它物质的生产、处理和处置。

2.5石油类污染物(Oil)

来源:石油开采、运输、加工、储存、使用、废弃物处置

影响:破坏土地结构,影响土壤通透性,改变土壤有机质的组成,降低土壤质量。

2.6.其他重要污染物

增塑剂(Plasticizer)

:酞酸酯类化合物农膜及其他废弃塑料制品、工业烟尘沉降。污灌

染料类(Dyes)

:工业废水排放、污灌、污泥和堆肥

废塑料制品(Waste plastic products)

:主要成份聚氯乙酸和聚苯乙烯等塑料薄膜、快餐包装盒及包装塑料袋、盒、绳等。

3、无机污染物

无机污染物主要包括、重金属、过量的氮、磷植物营养、氧化物、硫化物等、3.1重金属(Heavy metal):

污染土壤的重金属主要包括汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)和类金属砷(As)等生物毒性显著的元素,以及有一定毒性的锌(Zn)、铜(Cu)、镍(Ni)等元素。

主要来自农药、废水、污泥和大气沉降等,如汞主要来自含汞废水,镉、铅污染主要来自冶炼排放和汽车废气沉降,砷则被大量用作杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂和除草剂。

3.2过量的氮、磷植物营养(Nitrogen and phosphorus nutrition excess)

3.2.1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。

3.2.2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。

3.2.3过量的氮、磷随雨水一起流入江河,引起水体富营养化。

3.3氧化物、硫化物(Oxide and Sulfide):

3.3.1工业排放的SO2、NO等有害气体在大气中发生反应而形成酸雨,以自然降水形式进入土壤,引起土壤酸化。

3.3.2冶金工业烟囱排放的金属氧化物粉尘,则在重力作用下以降尘形式进入土壤,形成以排污工厂为中心、半径为2至3公里范围的点状污染。

三、土壤污染的危害

1.土壤污染导致严重的直接经济损失农作物的污染、减产。对于各种土壤污染造成的经济损失,目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 多万吨,另外被重金属污染的粮食每年也多达1200 万吨,合计经济损失至少200 亿元。

2.土壤污染导致生物品质不断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。有些地区污灌已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。

3.土壤污染危害人体健康土壤污染会使污染物在植(作)物体中积累,并通过食物链富集到人体和动物体中,危害人畜健康,三致“致癌、致畸、致突变”及其他疾病等。例如,’1955-1977年日本富山县发生的“镉米”事件,即“痛痛病”事件。其原因是农民长期使用神通川上游铅锌冶炼厂的含镉废水灌溉农田,导致土壤和稻米中的镉含量增加。当人们长期食用这种稻米,使得镉在人体内蓄积,从而引起全身性神经痛、关节痛、骨折,以至死亡

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到大气和水体中,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。

四、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。

1、加强管理,防止土壤被污染或继续污染

1.1控制和消除工业“三废”的排放。

1.2合理使用农药,积极发展高效低残留农药。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。

1.3合理施用化学肥料. 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。

1.4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。

1.5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。

2、对已被污染的土壤采取防治措施

2.1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。

2.2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。

2.3 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。

2.4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。

2.5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

总结:

地球是人类的母亲,现在我们的母亲正在遭受的不只是土壤污染,还有大气污染、水污染,我们在利用自然资源服务人类的同时,更加注意的是要保护我们生活的环境,走可持续发展道路,只有这样,我们才不会遭到大自然的报复。