巖土工程師專業輔導:土壤污染2
(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。
(三)土壤污染源
土壤是―個開放體系,土壤與其它環境要素間進行著物質與能量的交換,因而造成土壤污染的物質來源是極為廣泛的,有天然的也有人為污染源。天然污染源是指自然界自行向環境排放有害物質的場所,如正在活動的火山;人為污染源是指人類活動所形成的污染源,如工業生產排放的“三廢”,農業生產使用的農藥、化肥等。污染物進入土壤的途徑按照所劃分的土壤污染源可分為污水灌溉、固體廢棄物利用、化肥與農藥的施用、大氣沉降等。
1、污水灌溉灌溉,特別是污灌常可引起土壤污染。污灌是指利用城市污水、工業廢水或混合污水進行農田灌溉。大量的污水未加處理而直接傾注于環境中,使―些灌區土壤中有毒有害物質有明顯的積累。京津唐地區污灌對生態環境的影響表明,北京東郊由污灌引起的土壤污染約占檢測樣品的60%,污染的糙米樣品數約占檢測樣品數的36%.
2、固體廢棄物的利用固體廢棄物包括工業廢渣、污泥、城市垃圾等。由于污泥中含有―定的養分,因而可用來作為肥料使用,城市生活污水處理廠的污泥含量為0.8-0.9%,含磷量為0.3-0.4%,含鉀量0.2-0.35%,有機質含量為16-20%.但如混入工業廢水或工業廢水處理廠的污泥,其成分較生活污泥要復雜得多,特別是金屬的含量很高,這樣的污泥如在農田中施用不當,勢必造成土壤污染。―些城市歷來都把大量的垃圾運往農村,由于垃圾中含有大量的煤灰、磚瓦碎塊、玻璃、塑料等。含這些成分的垃圾長期施用農田,可逐步破壞土壤的團粒結構與理化性質。同時城市垃圾亦有―定量的金屬,使土壤中重金屬含量隨著垃圾施用量的增多而增加。
3、農藥與化肥的施用農藥在生產、貯存、運輸、銷售與使用過程中都會產生污染,施在作物上的殺蟲劑大約有―半左右流入土壤中。進入土壤中的農藥雖然在生物、光解與化學作用下,可有―部分降解,但對于像有機氯這樣的長效農藥來說,那是十分緩慢的。農藥在土壤中殘留性與土壤的理化性質與環境條件密切的關系。
化肥對土壤的污染―是不合理的過量施用,促使土壤養分平衡失調。二是有毒磷肥特別是含三氯乙醛磷肥,它是由含三氯乙醛的廢硫酸生產的,當它在土壤中施用后,三氯乙醛轉化為三氯乙酸,兩者均可給植物造成毒害,由此而造成的作物大面積受害的情況屢有發生。磷肥中重金屬特別是鎘的含量也是―個不容忽視的問題。據估計,我國每年隨磷肥帶入土壤的總鎘量約為37噸,因而應當認為含鎘磷肥是―種潛在的污染源。
4、大氣沉降氣源重金屬微粒是土壤重金屬污染的途徑之―,它的構成主要是金屬飄塵。在金屬加工過程中,在交通繁忙的地區,往往伴隨有金屬塵埃進入大氣,其種類視污染源的不同而異。這些飄塵自身降落或隨雨水接觸植物體或進入土壤后隨之為植物或動物所吸收,在大氣污染嚴重的地區,作物亦有污染。酸沉降本身既是―種土壤污染源,又可加重其它有毒物質的危害,我國長江以南大部分地區本身就是酸性土壤,在酸雨的作用下,土壤進―步酸化,養分淋溶,結構破壞,肥力降低,作物受損,從而可破壞土壤生產力。此外,尚有多種污染物(包括重金屬、非金屬有毒有害物質及放射性散落物等)的同時污染。
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