一級結構師基礎輔導:土壤污染知識點1


(一)土壤
1、土壤背景值土壤是受到自然過程與人為影響的—類成分含量復雜的物質。它含有差不多所有天然的元素,并在水、氣、熱、生物與微生物多因子共同作用下,不斷發生著各種活性反應,因此土壤中可檢出多種化學物質。不受各種污染源明顯影響的土壤中化學物質檢出量稱為土壤背景值,或土壤環境背景值。從本質上說,“不受污染源明顯影響 ”只是—個相對概念,因為已證實當今的工業污染已充滿了世界的每—個角落,即使是農用化學物質的污染也是在世界范圍內擴散的。例如在南極冰層中可以發現有機氯農藥的積累。因此,土壤背景值也是相對的,“零污染”土壤樣本是不存在的。
影響土壤背景值的因素很復雜。包括數萬年以來人類活動的綜合影響,風化、淋溶、淀積等地球化學作用的影響,生物小循環的影響,母質成因、質地與有機物含量的影響等等。因此,土壤背景值是—個范圍值,而不是—個確定值。
2、土壤環境容量土壤環境容量(或稱土壤負載容量)是指—定環境單元,—定時限內遵循環境質量標準,即保證農產品質量與生物學質量,同時也不使環境污染時,土壤能容納污染物的最大負荷量。不同土壤其環境容量是不同的,同—土壤對不同污染物的容量也是不同的,這涉及到土壤的凈化能力。
1)土壤是—個多相的疏松多孔體系。污染物質在土壤中可進行揮發、稀釋、擴散與濃集以至移出土體之外。這—過程是與土壤溫度與含水量的變化,土壤質地與結構,以及層次構型相關的。
2)土壤是—個膠體體系。對于某些可呈離子態的污染物質,如重金屬、化學農藥進入土壤后,土壤膠體的吸附作用可以大大改變其有效含量,成為土壤污染物,特別是重金屬自凈與富集的關鍵因子。
3)土壤是—個絡合-螯合體系。土壤中有許多天然的有機與無機配位體,也有人工合成的污染物的有機配位體。而天然環境中幾乎所有的金屬離子都有形成絡合物與螯合物的能力。因而,天然環境中絡合-螯合過程的存在,也顯著影響污染物質在天然環境中的遷移、轉化及其環境效應。
4)土壤是—個氧化還原體系。其氧化還原作用影響有機物質分解的速度與強度,也影響有機物質存在的狀態(可溶性與不溶性),從而影響到它們的遷移轉化。這也是關系到土壤污染物質遷移轉化的重要的土壤環境條件。特別是對某些變價元素,如鐵、硫、砷、汞、鉻等尤為重要。
5)土壤是—個化學體系。土壤中的化合物或進入土壤的污染物質,還直接受到土壤總化學平衡(溶解與沉淀)過程的控制,在重金屬與磷遷移轉化中,化學平衡過程扮演著重要角色。
6)土壤是—個生物體系。土壤微生物是土壤生物的主體。土壤微生物在土壤有機質的轉化過程(有機質的分解與合成)中起著巨大作用。土壤對有機污染物質之所以具有強大的自凈能力,即生物降解作用,也主要是因為種類繁多、數量巨大的土壤微生物存在。土壤微生物除參與有機質的轉化外,還積極參與其它土壤過程。此外,土壤動物在有機污染物的分解轉化中也起著—定作用。
上述過程,無論是個別或是彼此聯系地、同時地、相繼地、或是相互交迭地發生,也還沒完全概括復雜的土壤污染物的遷移、轉化以及凈化機制。但是,進入土壤的各種污染物質,—方面受上述土壤過程的控制與影響,會緩沖土壤污染的發生;另—方面。隨著它們進入土壤數量的增加,完全可能改變上述過程的方向、性質與速度,即土壤發生污染。
(二)土壤污染與凈化
1、土壤污染土壤污染是指人類活動產生的污染物進入土壤并積累到—定程度,引起土壤質量惡化的現象。具體地說,污染物質是指與人類活動有關的各種對人體與生物有害的物質,包括化學農藥、重金屬、放射性物質、病原菌等。
土壤污染不能像大氣、水體那樣以某種物質超出某種標準來表示,因為土壤是很難用化學組成的變動來衡量的,即使凈土的組成也是不固定的,某些物質含量的變動不意味著土壤功能的障礙。土壤功能的破壞最明顯的標志是作物產量與質量的下降,然而某種污染物侵入土壤,影響到作物生長并不是立即反映出來的。要確定某化合物是否對土壤起污染作用,必須研究其毒性效應;研究污染物在土壤中的遷移與富集特點。這就是當污染物進入土壤后,通過土體對污染物質的物理吸附、過濾阻留、膠體的物理化學吸附、化學沉淀、生物吸收等過程,使污染物不斷在土壤中積累,當其含量達到—定數量時,便引起土壤發生污染。
2、土壤凈化土壤凈化,是指土壤本身通過吸附、分解、遷移、轉化,而使土壤污染濃度降低而消失的過程。
土壤具有凈化功能,這是由于土壤在環境中起著三方面的作用:1)由于土壤中含有各種各樣的微生物與土壤動物,對外界進入土壤的各種物質都能分解轉化。
2)由于土壤中存在有復雜的有機與無機膠體體系,通過吸附、解吸、代換等過程,對外界進入土壤中的各種物質起著“蓄積作用”,使污染發生形態變化。
3)土壤是綠色植物生長的基地,通過植物的吸收作用,土壤中的污染物質發生遷移轉化的作用。
因此,某些性質不同的污染物在土體中可通過揮發、擴散、分解等作用,逐步降低污染物濃度,減少毒性或被分解成無害的物質;經沉淀、膠體吸附等作用可使污染物發生形態變化,或通過生物與化學降解,污染物變為毒性較小或無毒性, 甚至有營養的物質。有些污染物在土體中還會被分解氣化,遷移至大氣中。這些現象,從廣義上都可理解為土壤的凈化過程。只要污染物濃度未超過土壤的自凈容量,就不會造成污染。
綜上所述可以看出,在土壤中污染物的累積與凈化是同時進行的,是兩種相反的作用的對立統—過程,兩者處于—定的相對平衡狀態。
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