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文档之家› 第八章 土壤污染及固体废弃物污染
第八章 土壤污染及固体废弃物污染
(一)土壤污染源
工业废水和固体废物
废水浇灌农田,废渣和城市淤泥作为肥料施用于农田,会 使土壤受到重金属、无机盐、有机物和病原体的污染。
农药和化肥
如有机杀虫剂DDT、六六六等在土壤中残留,并在生物体 中富集。N、P等化学肥料凡未被土壤利用的都在根层以下积 累或转入地下水,成为潜在的环境污染物。
2. 重金属: 主要有Hg、Cd(镉)、Cu、Zn 、Pb(钯)、As(砷)、Ni、Co(钴)、Se (硒)等,由于不能被微生物分解,土壤一 旦被污染,其自然净化过程和人工治理都是 非常困难的。 根据农业部环保监测系统对全国24个省市 ,320个严重污染区约548万公顷土壤调查发 现,大田类农产品污染超标面积占污染区农 田面积的20%,其中重金属污染占80%,对 全国粮食调查发现,重金属Pb,Cd,Hg,As 超标率占10%。
2.土壤污染物在植物体内的残留
(1)重金属在植物体内的残留
一般情况下,土壤中有机质、粘土矿物含量越多,盐 基代换量越大,pH值越高,则重金属在土壤中的活动 性越弱,重金属对植物的有效性越低,植物对重金属 的吸收量越小;在上述因素中,最重要的是pH值,如 水稻籽实中重金属含量按下列次序递增:华北平原碳 酸盐潮土(pH>8.0)远小于东北草甸棕壤(pH=6.57.0),后者远小于华南的红壤和黄壤(pH<6.0)。 重金属主要是通过根部从被污染的土壤中吸收的,如 各部位铬的含量为根>茎>叶>荚>籽粒,一般根部的含 铬量可超过地上部分的两倍。
随大气沉降进入土壤的重金属:汽车运输对公 路沿线污染严重。江苏省高速公路两边的土壤 “病情”严重,公路两边100米成为铅污染区 ,铅对土壤的污染已深达30cm,而这一深度往 往正是农作物生长的深度,这直接导致蔬菜等 农作物中铅含量超标,在30个观测点中,蔬菜 中的铅含量最高超标居然高达6倍。 随污水灌溉进入土壤的重金属:根据我国农业 部进行的全国污灌区调查,在约140万公顷的 污灌区中,遭受重金属污染的土地面积占污灌 区面积的64.8%,其中轻度污染占46.7%,中 度污染占9.7%,严重污染占8.4% 。
3.土壤污染对人体健康的影响和危害
(1)病原体对人体健康的影响 病原体是由土壤生物污染带来的污染物,其中包括 肠道致病菌、肠道寄生虫、破伤风杆菌、肉毒杆菌、 霉菌和病毒等。 病原体能在土壤中生存较长时间,如痢疾杆茵能在 土壤中生存22-142d,结核杆菌能生存1a左右,蛔虫 卵能生存315-420 d,沙门氏茵能生存35-70d。 土壤中肠道致病性原虫和蠕虫进入人体主要通过两 个途径为:①通过食物链经消化道进人人体。例如, 人蛔虫、毛首鞭虫等一些线虫的虫卵,在土壤中经 几周时间发育后,变成感染性的虫卵通过食物进入 人体。②穿透皮肤浸人人体。例如,十二指肠钩虫、 美洲钩虫和粪类圆线虫等虫卵在温暖期湿土壤中经 过几天孵育变为感染性幼虫,再通过皮肤穿入人体。
国际上成功的处理方法有:对于树枝,主要是进行粉碎, 撒回土壤和树坑中,可起到保水、盖尘、增加土壤生态的作用; 对于树叶,尽量使其落叶归根,在树林的地面形成腐殖质层, 以土壤中的水分和营养;多余的有机垃圾堆肥后还可用来做城 市居民的花园、花盆、绿色阳台、绿色屋顶需要的营养土。
德国 城市 家庭 花园 中的 垃圾 堆肥
(2)农药在植物体内的残留
农药按照其被分解的难易程度可分为两类:易分解 类和难分解类。 植物对农药的吸收率因土壤质地不同而异,砂质土 壤吸收农药的能力要比从其他粘质土壤中高得多。 不同类型农药在吸收率上差异较大,通常农药的溶 解度越大,被作物吸收也越容易。例如,作物对丙 体666的吸收率要高于其他农药,因为丙体666的水 溶性大。 不同种类的植物,对同一种农药中的有毒物质的吸 收量也是不同的。例如,对有机氯农药中的艾氏剂 和狄氏剂的吸收量:洋葱<黄瓜<萝卜。 农药在土壤中可以转化为其他有毒物质,如DDT转化 为DDD、DDE,它们都能成为植物残毒。 一船说来,块根类作物比茎叶类作物吸收量高;油 料作物对脂溶性农药加DDT、 DDE等的吸收量比非油 料性作物高;水生作物的吸收量比陆生植物高。
(3)土壤生物污染的影响
土壤生物污染是指一个或几个有害的生物种群,从 外界环境侵入土壤,大量繁衍,破坏原来的动态平 衡,对人体或生态系统产生不良的影响。 污染物主要是未经处理的粪便、垃圾、城市生活污 水、饲养场和屠宰场的污染,其中危险最大的是传 染病医院未经处理的污水和污物。 细菌污染土壤后能引起番茄、茄子、辣椒、马铃薯 等百种茄科植物的青枯病,能引起果树的细菌性溃 疡和根癌病。 真菌污染土壤后能引起茄子、棉花、黄瓜、西瓜等 多种植物的枯萎病,以及小麦、大麦、高粱、玉米、 谷子等的黑穗病。
1、控制和消除土壤污染源
2、生物防治 3、施加抑制剂 4、控制氧化还原条件 5、增施有机肥,改良砂性土壤
6、改变耕作制、换土和深翻
把生活垃圾和粪 便堆成肥料,再 撒回土壤之中去 养育土地是中华 民族保持土壤肥 力的传统做法。 那时人们认为生 活垃圾一点儿也 不可怕,往墙角 屋后的树坑、菜 园子里一倒, 沤 一沤, 其中的菜 叶、果皮和土渣 当分析某一种裂变产物的生物学意义时,必 须考虑它们的产率、射线能量、物理半衰期、 放射性核素的物理形态和化学组成,以及由土 壤转移到植物的能力,生物半定期和有效半定 期等因素。 放射性物质进入土壤后能在土壤中积累,形 成潜在的威胁。由核裂变产生的两个重要的长 半衰期放射性元素是90锶(半衰期为28a)和137铯 (半衰期为30a)。空气中的放射性90锶可被雨水 带人土壤中。因此,土壤的含90锶的浓度常与 当地的降雨量成正比。137铯在土壤中吸附得更 为牢固。
垃圾忧患—垃圾处理厂垃圾污染农田
2005年4月6日,河北省滦南县大姚各庄 村的农民在铺地膜。
日前,记者在河北农村采访时发现,许多农村的田间地头都飘散着 废地膜。据河北省环保局有关人员介绍,农民种地使用地膜覆盖能提高 地温,保持土壤水分,增强农作物的抗旱、抗寒能力,但是,用毕的废 弃地膜没有得到很好的处理,则会对农村周边环境造成严重污染。农村 “白色污染”亟待治理。 新华社记者杨世尧摄
江苏宜兴污灌区,经中科院南京土壤研究所 赵其国院士的检测发现,其稻米中含有120多 种致癌物质。该所在江苏省部分地区检测也 发现,其小麦、大米、面粉里铅检测率高达 88.1%,根据无锡市疾病预防控制中心副主 任徐明透露,无锡市最近几年肝癌、胃癌、 肺癌发病率明显上升。 随固体废弃物进入土壤的重金属 :随着电子 产业的发展,废旧干电池,锂电池,蓄电池 等电子垃圾目前已成为重要的土壤污染源。 据测算,1节一号含汞电池烂在土壤中,可以 使1平方米土地失去利用价值。
3. 放射性元素:主要来源于大气层核试验的沉 降物,以及原子能和利用过程中所排放的三 废物质;主要有Sr(锶)、Cs(铯)、U等; 土壤一旦被污染就难以自行消除,只能靠其 自然衰变为稳定元素,而消除其放射性。 研究表明,我国每年土壤氡污染致癌5万例 ,而天津市区公众肺癌23.7%是由氡及其子 体造成的。 4.病原微生物:主要包括病原菌和病毒等,来 源于人畜粪便、灌溉污水(特别是医院污水 )。
土壤污染与固体废 弃物污染
土壤污染
固体废弃物污染
土壤污染
土壤是地球陆地表面能获得植物 收获的疏松表层,是地球上大多数生 物生长、发育和繁衍栖息的场所,更 是人类生存和发展的基础,是人类工 作的对象。同时,人类的生活、生产 活动也对土壤本身产生影响,这既包 括促进了土壤的形成和发展,也包括 使土壤发生退化和污染。
过 量 使 用 化 肥 的 田 地
过量 使用 农药 会引 起水 与土 壤的 污染
垃圾污水不仅使农作物大量减产,村民长期饮用带茶色 的井水,许多人肚子肿大,四肢无力,下田春播的农民,皮 肤奇痒,患有不同程度的皮肤病。
(四)土壤污染的防治
土壤污染具有隐蔽性,即从开始污染到 导致后果有一个长时间、间接、逐步积累的 过程,污染物往往通过农作物吸收、再通过 食物链进入人体引发人们的健康变化,才能 被认识和发现。而且进入土壤的污染物移动 速度缓慢,土壤污染和破坏后很难恢复,又 往往不易采取大规模的治理措施。所以对于 土壤污染,其防止污染比治理污染更具现实 意义。
牲畜排泄物和生物残体
畜禽养殖场的积肥和屠宰场的废物中有寄生虫、病原体和 病毒。当利用时,如果不经过物理和生化处理便会引起土壤 或水体污染。
大气沉降物
大气中的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物通过降水进入农田, 引起土壤酸化;大气核试验的散落物可造成土壤的放射性污 染。
(二)污染物
1. 有机污染物:包括有机磷农药、有机氯农药、
石油、多环芳烃、甲烷、有害微生物。 有机农药:我国是农药生产和使用大国,每年使用 的农药量达到50- 60 万吨, 其中约有80%的农药直 接进入环境, 每年使用农药的土地面积在2.8 亿公 顷以上。农药品种有120余种,大多为有机农药。我 国平均每公顷农田施用农药13.9kg,比发达国家高约 1倍,利用率不足30%,造成土壤大面积污染,目前 受农药污染的土地面积已超过1300-1600万公顷。 多环芳烃:许多PAHs可致癌,还具有破坏造血和淋 巴系统的作用,并能使脾、胸腺和隔膜淋巴结退化, 抑制骨骼形成。全国主要的农产品中PAHs超标率高 达20%以上。
(三)土壤污染的影响及危害
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1.土壤污染对植物的影响
(1)无机污染物的影响 受Cu、Ni、Co(钴)、Zn 、As(砷)等污 染,引起植物生长和发育受到限制;而受Hg、 Cd(镉)、Pb(钯)等污染,一般不引起植 物生长发育的限制,但它们能在可食部位蓄 积。 (2)有机毒物的影响 利用未经处理的含油、酚等有机毒物的污 水灌溉农田,使植物生长和发育受到限制, 如沈阳抚顺灌区用未经处理的炼油厂废水灌 溉,结果水稻严重矮化,初期症状是叶片披 散下垂,叶尖变红;中期症状是抽穗后不能 开花授粉,形成空壳,或者根本不抽穗。