土壤污染及其防治论文

土壤污染及其防治农药环境学论文班级：农水一班学号： 1502040129姓名： 王如珂土壤污染及其防治农水一班王如珂摘要：总的来说，我国的土壤污染总体形势十分严峻，土壤深度盐渍化、酸化，铅、汞、砷、镉等重金属含量偏高，农药等一些有机污染物残留严重对农业生产的可持续发展以及人类健康安全造成了极大的威胁。本文根据农业环境学所学知识，通过查阅相关文献，对土壤污染这一问题进行了综合阐述，主要包括土壤污染的现状、来源、特点及其危害，并且提出了相应的一些防治措施。借此来减缓土壤的恶化趋势，降低土壤污染程度，呼吁公众提高土壤保护的意识。关键词：土壤污染；现状；来源；特点；危害；防治措施土壤污染是指进入土壤中的有害、有毒物质超出土壤的自净能力，导致土壤的物理、化学和生物学性质发生改变，降低农作物的产量和质量，并危害人体健康的现象。土壤污染使土壤生物种群发生变化，直接影响土壤生态系统的结构与功能，导致生产能力退化，并土壤-植物-动物-人体的食物链最终对生态安全和人类生命健康构成威胁。由于其缓慢性和隐蔽性，故被称为“看不见的污染”。因此，认识并了解土壤污染这一问题，提高公众的土壤保护意识对预防和治理土壤污染起到了至关重要的作用。1、 土壤及相关概念对于土壤，较为综合且精确的定义是：“土壤是历史自然体，是位于地球陆地表面和浅水域底部的具有生命力、生产力的疏松而不均匀的聚积层，是地球系统的组成部分和调控环境质量的中心要素”。根据结构类型不同，土壤可分为：单粒结构、粒状结构、片状结构、块状结构、柱状结构以及棱柱状结构。土壤有五大功能：1、无机质与有机质的循环，2、生物栖息，3、地建筑物地基，4、水分供应及洁净，5、支持植物生长。在植物生活全过程中，土壤供应和协调植物生长所需的水、养分、气、热的能力。它们之间相互联系和相互制约。土壤具有肥力是其最本质的特征，是其区别于其它事物的标志，是和生物进化同步发展的。土壤肥力又分为自然肥力和人为肥力，自然肥力是指土壤在自然因子（气候、生物、地形等）综合作用下所具有的肥力,而人为肥力是土壤在人为条件熟化(耕作、施肥、灌溉等)作用下所表现出来的肥力。土壤肥力的发挥与环境条件、社会经济条件、科学技术条件密切相关。土壤是通过岩石风化而形成的。土壤生态系统是由生命有机体（包括植物、动物、微生物等）和非生命无机环境（如矿物、有机质、水、空气等）组成。此外，土壤在生态系统物质和能量循环过程中具有重要作用：1、土壤是水分生态循环的重要环节；2、土壤是生态系统中食物链的开端；3、土壤是可更新的农业自然资源；4、土壤是个强大的净化场所；5、土壤具有自动调节能力2、 土壤污染类型及其现状土壤是人类生存、兴国安邦的战略资源。人类活动产生的污染物进入土壤并积累到一定程度，引起土壤质量恶化的现象。土壤污染就是指人为因素有意或无意地将对人类或其他生命体有害的物质施加到土壤中，使其某种成分的含量明显高于原有含量、并引起土壤环境质量恶化的现象。随着城市化、工业化、农业集约化的迅速发展，大量未经处理的废弃物向土壤系统排放，并在自然因素的影响下汇集、残留于土壤环境中。据估计，我国被农药、重金属等污染的土壤面积有几千万公顷，其中受镉、砷、铬、铅等重金属污染的耕地面积近 2000 万公顷，约占总耕地面积的 1/5，全国受农药污染耕地约有 13001600 万公顷，矿区污染土壤面积达200万公顷，石油污染土壤面积约500万公顷、固废堆放污染土壤面积约5万公顷，如此形式已对我国的生态环境质量、食品安全以及社会经济持续发展构成严重威胁。从土壤污染的概念来看，判断土壤是否发生污染有两个指标：1）土壤背景值：土壤中某元素的平均含量超过背景值，即发生了土壤污染。2）生物指标：土壤中某有害元素或污染物含量较高时，被植物吸收的量也相应增加，可引起植物的一系列反应；土壤微生物区系会发生变化；受污染的植物被人们食用后会对人体健康产生不良影响。植物、微生物及人体受到的危害程度均可作为度量污染的生物指标。污染物质的种类主要有硝酸盐、重金属、农药及持久性有机污染物、放射性核素、病原菌病毒以及异型生物质等。根据污染物性质分类，可分为无机污染、有机污染及生物污染等三大类型。按环境中污染物的存在状态分类，可分为单一污染、复合污染以及混合污染等。根据污染物来源分类，可分为农业物资(农药、化肥、农膜等)污染型、工企三废(废渣、废水、废气)污染型及城市生活废物(污水、固废、烟尾气等)污染型。按污染场地分类，又可分为矿区、农田、老城区、工业区及填埋区等污染退化。可见，我国土壤污染退化已经表现出复合、多源、面广、量大、持久、毒害的现代环境污染特征，正从常量污染物转向微量持久性毒害污染物，尤其是在经济快速发展地区。我国土壤污染退化的总体现状已从局部扩大到区域，从城市城郊延伸到乡村，从单一污染扩展到复合污染，从有毒有害污染发展至有毒有害污染与N、P营养污染的交叉污染，形成点源与面源污染共存，农业污染、生活污染和工业污染叠加，各种新旧污染与二次污染相互混合或复合的态势。3、 土壤污染的类型土壤污染源主要是人为造成的污染源，如“三废”的排放，即废气、废渣、废水过量使用的农药、化肥、重金属物、化学药品等。3.1、水质污染型这是土壤环境污染的最主要类型，污染源主要是工业废水、城市生活污水和受污染的地面水体。目前，我国污水灌溉的农田面积占很大比例。工业废水和生活污水中，含有、氮、磷等植物所需要的养分，因此合理地使用污水灌溉农田，一般会有增产效果。但是污水中还含有重金属、酚、氰化物等许多有毒有害的物质，如果污水没有经过必要的处理而直接用于农田灌溉，会将污水中有毒有害的物质带至农田，污染土壤。例如电镀、冶炼、燃料、汞化物等工业废水能引起汞、镉、铬、铜等重金属污染；石油化工、农药、肥料等工业废水会造成酚、三氯乙醛、农药等有机物的污染。经由污水灌溉所造成的土壤环境污染，由于污染物质大多从地表进入土体，所以污染物一般集中于土壤表层。但是，随着污灌时间的延续，某些污染物质可随水从土体上部向土体下部迁移，有时甚至达到地下水层。3.2、大气污染型污染物质来源于被污染的大气，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。各种大气飘尘中包括重金属、非金属有毒有害物质及放射性散落物等多种物质，也会造成土壤的多种污染。工业废气的污染大致分为两类：气体污染，如二氧化硫、臭氧、氟化物、碳氢化合物、氮氧化物等；气溶胶污染，如烟尘、粉尘等固体粒子及烟雾，雾气等液体粒子，它们通过沉降或降水进入土壤，造成污染。例如，有色金属冶炼厂排出的废气中含有铬、铅、铜、镉等重金属，对附近的土壤造成污染；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。大气污染型的土壤污染的特点是以大气污染源为中心呈环状或带状分布，且长轴沿主风向伸长。污染的面积、程度和扩散的距离，取决于污染物质的种类、性质、排放量、排放形式及风力大小等。污染物质主要集中在土壤表层，主要污染物是大气中的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等，它们通过沉降和降水而降落到地面。大气中的二氧化硫等酸性氧化物使雨水酸度增加，从而引起土壤酸化，破坏土壤的肥力与生态系统的平衡。3.3、固体废物污染型固体废物是指被丢弃的固体状物质和泥状物质，包括工矿业废物、污泥和城市垃圾等。固体废物除了占用大量耕地之外，还可通过大气扩散或降水淋滤使周围地区的土壤受到污染。这种污染的污染特征属点源性质。主要是造成土壤环境的重金属污染，以及油类、病原菌和某些有毒有害有机物的污染。3.4、农业污染型在农业生产中使用化肥、农药、城市垃圾堆肥、污泥等引起的土壤环境污染属于农业污染型。施用化肥是农业增产的重要措施之一，但不合理的使用化肥，也会引起土壤污染。长期大量使用氮肥，会破坏土壤结构，造成土壤板结，生物学性质恶化，影响农作物的产量和质量。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。氮、磷等化学肥料会在根层以下积累或转入地下水，成为潜在的环境污染物。农药能防治病、虫、草害，如果使用得当，可保证作物增产，但它是一类危害性很大的土壤污染物，一旦施用不当，会引起土壤污染。喷施于作物体上的农药，除部分被植物吸收或逸入大气外，约有一半散落在农田，这一部分农药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。有些农药如有机氯杀虫剂DDT、六六六等，可在土壤中长期残留，并在生物体内富集。残留在土壤中的农药和氮、磷等化合物在地面径流或土壤风蚀时，就会向其他地方转移，扩大土壤的污染范围。农业污染型的污染物质主要集中在土壤表层或耕层，其分布比较广泛，属于面源污染。3.5、综合污染型土壤环境污染的发生往往是多源性质的。对于同一区域受污染的土壤，其污染源可能同时来自受污染的地面水、大气，或同时来自固体废物以及农药、化肥等多方面。因此，土壤环境的污染往往是综合污染型的，但对于一个地区或区域的土壤来说，土壤污染可能是以某一污染类型或某两污染类型为主。4、 土壤污染的特点4.1、隐蔽性、滞后性水体和大气的污染比较直观，但土壤污染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，甚至通过农作物以及摄食的人或动物的健康状况才能反映出来，从遭受污染到产生恶果有一个相当长的逐步积累过程，具有隐蔽性或潜伏性。4.2、累积性和持久性污染物质在土壤中不易迁移、转化、稀释，容易不断累积而超标；土壤一旦被污染，要恢复污染之前的状态可能需要几十年甚至几百年如重金属元素对土壤的污染是一个不可逆过程，而许多有机化学物质的污染也需要一个比较长的降解时间。上世纪70年代，沈阳抚顺污水灌区发生石油、酚类以及镉污染，造成大面积的土壤毒化，导致稻米异味、含镉量超标。经过十余年的艰苦努力，包括施用改良剂、深翻、清灌、客土等各种措施，才逐步恢复部分生产力。4.3、普遍性、地域性几乎每个国家都有土壤污染事件的发生；土壤污染物的种类和污染程度存在地域性差异4.4、土壤污染具有不可逆转性。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。如：被某些重金属污染的土壤可能要100200年时间才能够恢复。4.5、难治理性大气和水体受到污染，切断污染源通过稀释作用和自然净化作用，有可能会不断逆转。但积累在土壤中的难降解污染物很难靠稀释作用和自净作用来消除。靠换土、淋洗土壤才有可能解决，成本较高、治理周期很长。5、 土壤污染的危害5.1、土壤污染导致严重的直接经济损失。仅以土壤重金属污染为例，全国每年就因重金属污染而减产粮食1000多万吨,另外被重金属污染的粮食每年也多达1200万吨,合计经济损失至少200亿元。加入WTO后，我国农产品出口频遭绿色壁垒，污染问题己严重影响了农产品出口创汇。5.2、土壤污染导致生物产量和品质的下降。我国大多数城市近郊土壤都受到了不同程度的污染，有许多地方粮食、蔬菜、水果等食物中镉、铬、砷、铅等重金属含量超标和接近临界值。土壤污染除影响食物的卫生品质外，也明显地影响到农作物的其他品质。5.3、土壤污染危害人体健康。当土壤中含有害物质过多，超过土壤的自净能力时，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，间接被人体吸收，影响人们的健康。5.4、土壤污染导致其他环境问题。土地受到污染后，含重金属浓度较高的污染表土容易在风力和水力的作用下分别进入大气和水体中，导致大气污染、地表水污染、地下水污染和生态系统退化等其他次生生态环境问题。5.5、污染土壤不仅影响作物的产量、质量，而且由于污染的存在，影响土壤中养分元素的有效性及形态转化，破坏土壤矿物结构、理化性状及降低土壤肥力水平。主要有：影响土壤的缓冲性；影响土壤的理化性状；不同的元素对土壤有机质有不同的影响；影响土壤养分的调控措施；影响施肥；影响土壤的微生物等。6、土壤污染的防治措施。要如想尽快地从根本上改善我国土壤污染的现状，必须从二个方面着手：一是“防”，就是防止土壤污染；二是“治”，就是对已经污染的土壤进行改良、治理。6.1、土壤污染的预防措施。6.1.1、科学地利用污水灌溉农田。废水成分复杂，种类繁多，因此，用于灌溉农田的污水，必须符合不同灌溉水质标准，否则必须进行处理，符合标准要求后，才能用于灌溉农田。6.1.2、合理使用农药，积极发展高效低残留农药。科学地使用农药能够有效地消灭农作物病虫害。合理使用农药是指严格按照农药管理条例的各项规定进行使用、保存和运输。使用农药必须了解农药的相关知识，以合理选择不同农药的使用范围、施药时间、喷施次数以及用量等，尽可能减轻农药对土壤的污染。禁止使用残留时间长的农药，如六六六、DDT等有机氯农药，发展高效低残留农药，这将有利于减轻农药对土壤的污染。6.1.3、积极推广生物防治病虫害。为了既能有效地防治农业病虫害，又能减轻化学农药对土壤的污染，就需要积极推广生物防治方法，利用益虫、益鸟和某些病原微生物来防治农业病虫害。利用生物方法防止农林病虫害具有安全、经济、有效、不污染的特点。6.1.4、提高公民的土壤保护意识。土壤保护意识是指特定主体对土壤保护的思想、观点、知识和心理，包括特定主体对土壤本质、作用、价值的看法，对土壤的评价和理解，对利用土壤的理解和衡量，对自己土壤保护权利和义务的认识，以及特定主体的观念。在开发和利用土壤的时候，应进一步加强舆论宣传工作，使广大人民群众都知道，土壤问题是关系到国泰民安的大事。让农民和基层干部充分了解当前严峻的土壤形势，唤起他们的忧患感、紧迫感和历史使命感。6.2、土壤污染的治理措施。6.2.1、生物修复方法。土壤污染物质可以通过植物吸收或生物降解而被净化。蚯蚓是一种能够提高土壤自净能力的动物，利用蚯蚓还能处理工业废弃物和城市垃圾以及重金属、农药等有害物质。积极推广使用农药污染的微生物降解菌剂，以减少农药残留量。利用植物吸收去除污染，如：严重污染的土壤可改种某些非食用的植物如花卉、林木、纤维作物等，也可种植一些非食用的吸收重金属能力强的植物，像羊齿类铁角蕨属植物对土壤重金属有较强的吸收聚集能力，对镉的吸收率可达到10，连续种植多年则能有效降低土壤含镉量。6.2.2、化学方法。对于重金属轻度污染的土壤，可使用化学改良剂使重金属转为难溶性物质，减少植物对它们的吸收。酸性土壤施用石灰，可提高土壤pH值，使镉、铜、锌、汞等形成氢氧化物沉淀，从而降低它们在土壤中的浓度，减少对植物的危害。对于硝态氮积累过多并已流入地下水体的土壤，首先要大幅度减少氮肥施用量，二是要配施脲酶抑制剂、硝化抑制剂等化学抑制剂，以控制硝酸盐和亚硝酸盐的大量累积。6.2.3、调控土壤氧化还原条件。调节土壤氧化还原状况在很大程度上影响重金属变价元素在土壤中的行为，能使某些重金属污染物转化为难溶