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什么是土壤污染?什么物质污染了土壤?

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点击次数:454 更新时间:2021年12月18日09:12:24 打印此页 关闭

一、什么是土壤污染

生长在土壤上的植物受到污染,以植物为食的牲畜也受到污染,即食物链污染或对生产造成损害。


另一方面,从生态学的角度来看,土壤被视为物质分解者的栖息地。固定太阳能的植物,利用植物作为能源的动物,这两种生物的遗体可以被修复到土壤中,并在土壤微生物分解后再次变成无机物。因此,地球上的物质循环可以顺利进行。近年来,人类活动的快速增加导致的能源消耗、物质生产的扩大或物质的局部集中,在土壤中抛出了许多无法被分解者分解或超出其分解能力的物质。此外,相反,积极利用土壤作为增加垃圾和废物的处置场所的想法也出现了。



土壤与生长在其上的植被相互依存,也具有调节和调节温度、降水和大气成分等气象环境因子的能力。此外,未来对作为休息场所的绿色草地的需求将会增加。


因此,所谓土壤污染,广义上也可以认为包含了所有破坏土壤功能的内容。从这个意义上说,随着城市化和工业化,土壤正在失去这种功能,而最严重的是土壤污染造成的。由于篇幅限制,本节仅限于化学物质造成的土壤污染。


1970年12月,日本颁布了一项防止土壤污染的法律。然而,只有镉是目标污染物。这说明土壤污染的调查研究或行政步骤比大气和水质采取的步骤要慢得多。


二、土壤的基本性质

从环境污染的角度来看,土壤不仅是污染的场所,也是减轻和减少污染损害的场所。但是,更重要的是,土壤是地球上生命活动不可缺少的初级生产场所,也是地球表面物质循环的重要接受者。



随着地球上生命的出现,土壤也相应出现。简单的石粉不叫土。生物体、它们的残骸和分解物质的微生物是土壤形成的基本因素。土壤是热湿条件和相应生物活动的历史产物。这种土壤的历史可以从它的侧面反映出来。根据其剖面形状,土壤可分为几种土壤类型。


土壤由固相(岩石碎块、无机细颗粒和有机质)、液相(土壤水分)和气相(土壤空气)组成。土壤三相分布是控制植物生长发育和微生物活动的重要土壤特性。


它属于土壤颗粒系统。水、空气和其他流体可以通过颗粒孔隙自由进出土壤。粒子的凝聚或组成粒子的物质由于一些轻微的影响很容易改变。由于这种变化,它更有利于存储。为了具有这种特性,土壤不仅可以处理来自外部的各种因素,还可以将它们储存在内部。因此,可以说土壤远优于岩石、空气、水分等。此外,土壤作为其中的一个子系统,本身靠近地球表面,相互交换物质和能量,就像生物圈、水圈、气球和岩石圈等子系统一样。这个事实对于理解和处理环境污染很重要。



土壤颗粒单位重量的表面积相当巨大,还能形成两三倍的团粒结构。同时,微生物基质的热量分布、水分状况、氧化还原状态、质量和浓度等被赋予了极其多样的性质。当它在土壤界面上时,可以观察到微生物的活性与液体中的不同。


土壤的分解能力是由1克土壤中的数十亿活微生物承担的。


土壤表面15 cm深度的微生物活重约相当于土壤总有机质的2~3%。在这个不均匀的土壤系统中,各种微生物和其他小动植物共同构成了一个动态平衡的系统,在这个系统中,各种物质进行着交换。


土壤污染是由于近年来人类活动的快速增加,各种污染物在土壤中积累,导致上述动态平衡被破坏。


农药、一些工业有机合成产品、塑料、重金属等。几乎不可能用土壤净化或处理。天然有机物产生的废弃物,由于集中处置量超过土壤的自然净化能力,造成土壤污染,使土壤失去原有功能。


三.土壤污染史

在日本,土壤污染的现代科学解释首先是由直树和长冈宗昊(1892年)对杜亮来川矿难事件的古代研究推动的。他们曾经发现,杜亮来川沿岸耕地之所以贫瘠,是因为祖威矿废水中含有铜。此外,还采用石灰中和其酸度等方法。但是,为了抵御各种压力,站在受害者即农民这一边进行调查研究,是当今科学家的社会责任,也是对研究公害的态度进行严格批判的时候,所以必须重新评价。



后来,直到第二次世界大战,土壤污染的研究一直集中在矿山和潮汐灾害的实际调查和对策上。


战后,由于第二产业向平原内陆地区的深度扩张和城市人口的不断膨胀,土壤污染的情况也发生了巨大变化,受害面积急剧增加。矿山灾害仍然占据着巨大的面积,但工厂废水和城市污水造成的土壤污染也不容忽视。


已经发现汞是水土保持病害的原因,用于防治稻瘟病的有机汞对土壤和水稻的污染也成为问题。这就是“农药污染”持续发生至今的契机。自战争以来,大量的有机合成农药廉价生产,这些农药大多用于稻田,成为农药造成严重而广泛的环境污染的主要原因。


水保病和“痛病”事件可以说是一个开端,而汞、镉等重金属对土壤和农作物的污染也成为研究者关注的问题,各种污染的实际情况正在被摸清。


由于包括石油化工在内的有机化工行业的快速发展,合成化工产品的产量也急剧增加,很多难以分解的有机物也在市场上销售。至于这类化工产品,最终的使用状态可能并不明确,分析方法也存在困难,只能找出一些有机氯化物的污染(如氯化联苯、多氯联苯)。然而,随着未来分析技术的发展,可以预见,污染物的种类和条件将发生复杂而多方面的变化。


四.土壤中的污染物

如果按照土壤污染的方式对污染物进行分类,可以分为:


1)灌溉用水;


2)气溶胶和雨水;


3)农业生产资料。


直到最近,说到土壤污染,几乎都说是灌溉水造成的。从这个意义上说,土壤污染和水污染有着密切的关系。近年来,除了矿山和冶炼厂附近,大气污染也逐渐增加,铅污染就是其典型例子。



作为农业生产资料,可以说是农药和化肥。两者都是将农业变成土壤污染的害虫。从这个意义上说,有必要询问它的用途,尤其是它的使用方法和药物的性质。


污染物的性质大致可分为天然有机物、金属等微量元素和合成化合物。这些物质之间的污染状况、对生态系统的影响以及采取的对策都是不同的。


人的粪便、牲畜粪便等天然有机物,在土壤中可以完全分解。为了保持土壤的原有功能,有必要向土壤提供适量的有机质。在这里,由于废物的量超过了土壤进行分解的能力,就会发生污染。


当然,金属不会被土壤分解。但是,通过大气和水的作用,金属会逐渐在土壤中积累,从而阻碍植物的生长发育,或者以这些植物为食的人和动物也会受到伤害。具有积累和浓缩性质的金属被抛入土壤,除非完全消除,否则别无他法。此外,金属自形成以来,就是土壤中的天然元素。因此,自然要素的分布数据应与人为污染区分开来,意义重大。


化学产品如果很难分解,就不应该丢弃在自然环境中。如果我们想使用这种化学产品,我们必须采用所有的回收设施。关于工业废水产生的污染物,污染源的种类和性质。


近年来,城市污水造成的污染物种类越来越多。除了过量的氨氮和磷酸造成的危害外,合成洗涤剂如ABS一般都会受到表面活性剂的污染,也应引起重视。表面活性剂除了因其毒性而抑制植物的生长发育外,还能溶解各种不溶性甚至不溶性有机物,促进其被植物吸收,影响土壤中其他污染物的动态。所有这些都应该认真对待。

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