土壤的污染及其特点

由于人口急剧增长，工业迅猛发展，固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒，有害废水不断向土壤中渗透，大气中的有害气体及飘尘也不断随雨水降落在土壤中，导致了土壤污染。我国土壤污染的总体形势严峻,部分地区土壤污染严重,在重污染企业或工业密集区、工矿开采区及周边地区、城市和城郊地区出现了土壤重污染区和高风险区。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。

一、什么是土壤污染

人为活动产生的污染物进入土壤并积累到一定程度，引起土壤质量恶化，进而造成农作物中某些指标超过国家标准的现象，称为土壤污染。

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。土壤处于陆地生态系统中的无机界和生物界的中心，不仅在本系统内进行着能量和物质的循环，而且与水域、大气和生物之间也不断进行物质交换，一旦发生污染，三者之间就会有污染物质的相互传递。通过“土壤→植物→人体”，或通过“土壤→水→人体”间接被人体吸收，作物从土壤中吸收和积累的污染物常通过食物链传递而影响人体健康。

二、土壤污染物及其类型

凡是妨碍土壤正常功能，降低作物产量和质量，还通过粮食、蔬菜、水果等间接影响人体健康的物质，都叫做土壤污染物。

土壤污染类型多样,呈现出新老污染物并存、无机有机复合污染的局面。

⒈ 土壤污染物的分类

根据污染物的性质不同，土壤污染物有下列4类:

⑴ 化学污染物。包括无机污染物和有机污染物。前者主要有汞、铬、铅、铜、锌等重金属和砷、硒等非金属，过量的氮、磷植物营养元素以及氧化物和硫化物等；后者如酚、各种化学农药、苯并芘类和洗涤剂类等，石油及其裂解产物,以及其他各类有机合成产物等。

⑵ 物理污染物。指来自工厂、矿山的固体废弃物如尾矿、废石、粉煤灰和工业垃圾等。

⑶ 生物污染物。指带有各种病菌的城市垃圾和由卫生设施（包括医院）排出的废水、废物以及厩肥等。

⑷ 放射性污染物。主要存在于核原料开采和大气层核爆炸地区，以锶和铯等在土壤中生存期长的放射性元素为主。

这些化学污染物主要是由污水、废气、固体废物、农药和化肥带进土壤并积累起来的。

⒉ 土壤的重金属污染

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。污染土壤的无机污染物主要有酸、碱、盐、重金属（铜、汞、铬、镉、镍、铅等）、放射性元素铯、锶的化合物、含砷、硒、氟的化合物等。这些重金属污染物主要来自冶炼厂、矿山、化工厂等工业废水渗入和汽车废气沉降。公路两侧易被铅污染，砷被大量用作杀虫剂和除草剂。土壤一旦被重金属污染，是较难彻底清除的，对人类危害严重。

重金属污染物在土壤中移动差、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。据国土资源部统计，目前全国耕种土地面积的10%以上已受重金属污染，而一些植物可对土壤里的重金属进行吸收富集。水稻对镉的吸附能力很强，导致大米中镉含量很容易超标。一旦镉元素通过食物链富集在人体内，就可引起镉中毒，它会损害人体的肝、肾器官，阻碍骨骼的生长代谢，最典型的例子就是日本著名的公害病——痛痛病。

上世纪60年代，日本富山县出现一种怪病，患者多为更年期妇女，且局限于神通川流域的灌溉地带，当地人迁到外地则不发病。临床上最先表现为腰疼、背疼、膝关节疼，以后遍及全身。活动时疼痛加重，多发生病理性骨折，从而引起身躯缩短，骨骼出现严重畸形，严重时，一些轻微的活动或咳嗽都可以造成骨折，重者长期卧床,日夜喊痛，故名“痛痛病”。

⒊ 土壤的放射污染

放射性污染物主要有两个方面，一是核试验，二是原子能工业中所排出的三废。随着核技术在工农业、医疗、地质、科研等各领域的广泛应用，越来越多的放射污染物进入到土壤中，这些放射污染物除可能渗入到水里、形成尘埃或气溶胶飘散在空气中，除了直接危害人体外，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。土壤受到放射性污染是难以排除的，只能靠自然衰变达到稳定元素时才结束。这些放射性污染物会通过食物链进入人体、危害健康。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。

⒋ 土壤的有机污染

由于杀毒剂、化肥等合成农业化工用品的广泛运用，土壤的有机物污染已非常严重。其中农药就是一种最典型的有机污染物，它包括杀虫剂、除草剂、杀菌剂等相关药物，这些药物一部分被农作物、植被直接吸收，一部分由气流携带，再随雨水等落入土地和海洋进行再循环，另一部分可能由于雨水冲刷、渗入等途径到地下水、河流。

土壤是植物和一些生物的营养来源，土壤中的有机污染物会通过食物链发生传递和迁移，在有机污染物沿食物链传递和迁移的过程中，含量逐级增加，对动物和人类都将造成威胁，比较可怕的是，这些有机污染物长期贮存在人体中，可以通过母乳喂养间接转移给新生儿或通过胎盘直接传递给胎儿。

三、污染物进入土壤的途径

污染物进入土壤的途径是多样的，废气中含有的污染物质，特别是颗粒物，在重力作用下沉降到地面进入土壤，废水中携带大量污染物进入土壤，固体废物中的污染物直接进入土壤或其渗出液进入土壤。

土壤污染除导致土壤质量下降、农作物产量和品质下降外，土壤不能再作为耕地，只能改作他用。更为严重的是土壤对污染物具有富集作用，一些毒性大的污染物，如汞、镉等富集到作物果实中，人或牲畜食用后发生中毒。

土壤的污染，一般是通过大气与水污染的转化而产生，它们可以单独起作用，也可以相互重叠和交叉进行，属于点污染的一类。

⒈酸雨和降尘

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。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。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。

⒉农药污染

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。直接进入土壤的农药,大部分可被土壤吸附,残留于土壤中的农药，由于生物和非生物的作用，形成具有不同稳定性的中间产物或最终产物无机物。喷施于作物体上的农药，除部分被植物吸收或逸入大气外，约有1/2左右散落于农田,又与直接施用于田间的农药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，在植物根、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。

⒊塑料袋污染

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，影响土壤通气透水，使土壤养分迁移受阻，并因此影响作物的生长发育，会造成农田“白色污染”。这样的固体污染物既不易蒸发、挥发，也不易被土壤微生物分解，是一种长期滞留土壤的污染物。

⒋污水灌溉污染

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,有增产效果。但未经处理或未达到排放标准的工业污水中含有重金属、酚、氰化物等许多有毒有害的物质，会将污水中有毒有害的物质带至农田，在灌溉渠系两侧形成污染带。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。

⒌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，在大气中发生反应形成酸雨,通过沉降或降水进入土壤，引起土壤酸化。

⒍过量施用化肥

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、磷等化学肥料，会破坏土壤结构，造成土壤板结、耕地土壤退化、耕层变浅、耕性变差、保水肥能力下降、生物学性质恶化，影响了农作物的产量和质量；未被植物吸收利用和根层土壤吸附固定的养分，都在根层以下积累或转入地下。残留在土壤中的氮、磷化合物，在发生地面径流或土壤风蚀时，会向其他地方转移，扩大了土壤污染范围。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。

⒎ 重金属污染

重金属离子，主要是能使土壤无机和有机胶体发生稳定吸附的离子，以及土壤溶液化学平衡中产生的难溶性金属氢氧化物、碳酸盐和硫化物等，将大部分被固定在土壤中而难以排除；虽然一些化学反应能缓和其毒害作用，但仍是对土壤环境的潜在威胁。

被公认为城市环境质量优良的公园存在着严重的土壤重金属污染。汽油中添加的防爆剂四乙基铅随废气排出污染土壤,使行车频率高的公路两侧常形成明显的铅污染带。砷被大量用作杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂和除草剂，硫化矿产的开采、选矿、冶炼也会引起砷对土壤的污染。汞主要来自厂矿排放的含汞废水。土壤组成与汞化合物之间有很强的相互作用，积累在土壤中的汞有金属汞、无机汞盐、有机络合态或离子吸附态汞，所以，汞能在土壤中长期存在。镉、铅污染主要来自冶炼排放和汽车尾气沉降，磷肥中有时也含有镉。

⒏ 固体废物污染

工业废物和城市垃圾是土壤的固体污染物。污泥作为肥料施用，常使土壤受到重金属、无机盐、有机物和病原体的污染。工业固体废物和城市垃圾向土壤直接倾倒,由于日晒、雨淋、水洗，使重金属极易移动，以辐射状、漏斗状向周围土壤扩散。

⒐放射性物质污染

土壤辐射污染的来源有铀矿和钍矿开采、铀矿浓缩、核废料处理、核武器爆炸、核试验、燃煤发电厂、磷酸盐矿开采加工等。大气层核试验的散落物可造成土壤的放射性污染，放射性散落物中，90Sr、137Cs的半衰期较长，易被土壤吸附，滞留时间也较长。

辐射污染了土地，使被污染的土地含有了一种毒质。这种毒质会使植物生长不了，停止生长！

⒑ 牲畜排泄物和生物残体的污染

禽畜饲养场的厩肥和屠宰场的废物，其性质近似人粪尿。利用这些废物作肥料，如果不进行物理和生化处理，则其中的寄生虫、病原菌和病毒等可引起土壤和水域污染，并通过水和农作物危害人群健康。

四、土壤污染的特点：

土壤污染具有隐蔽性、潜伏性、长期性和滞后性。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。

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。

⒈累积性

污染物质在土壤中不容易迁移、扩散和稀释，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像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。

⒉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。

⒊难治理

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，其他治理技术可能见效较慢。

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。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。