土壤环境污染对农作物的影响.doc

土壤环境污染对农作物的影响班 级： 食品081班 姓 名： 张蓉 学 号： 0812034040 指导教师： 梁引库 二0一零年六月九日土壤环境污染对农作物的影响Soil environment pollution effects on crops张 蓉Zhang Rong（陕西理工学院生物科学与工程学院，汉中 723000）（Shaanxi University of Technology , Hanzhong 723000）摘要：土壤是生物和人类赖以生存和生活的重要环境。随着工业化的发展、城市化进程的深入，我国土壤环境污染不断加剧。目前，土壤生态环境安全已成为我国可持续发展的制约因素。本文阐述了我国土壤污染的现状、危害、及土壤污染物对农作物的影响，分析了我国土壤污染问题的防治问题，提出一些解决土壤污染的建议。关键词：土壤环境；农作物；危害Abstract: The soil is biological and human survival and the life of the important environmental Al -ong with the development of industrialization and urbanization in China, the depth of the soil env -ironmental pollution increasing. At present, the soil ecological environment security has become t -he factors restricting the development of Chinas sustainable. This paper expounds the present situ -ation of soil pollution, damage, and soil to the influence of the pollutants crops in China is analyz -ed, and the prevention and control of soil pollution problems, this paper puts forward some sugge -stions to solve the soil pollution. Key words: soil environment, crops, damage土壤是人类赖以生存、发展的主要自然资源之一，也是人类生态环境的重要组成部分。而现今，土壤环境和食品安全已成为影响广泛而深远的热点问题。由于现代工农业生产的飞跃发展，环境污染问题日益严重。工矿企业将固体废弃物向土壤倾倒和堆放，公路废气、城市污水、工业废水、大气沉降物进入土壤，不断恶化了的土壤污染态势，使土壤质量下降，土壤农作物受到严重危害。土壤质量是在特定的生态系统和土地利用方式下，维持土壤基本功能的能力和保持土壤生物的繁殖、环境质量和促进动植物以及人类健康的能力。随着污染的日益严重，土壤环境污染物种类和数量不断增加，发生的地域和规模在逐渐扩大，危害也进一步深入。土壤污染问题已成为影响农业生产、人类健康和社会稳定的重要因素。1.我国土壤环境污染现状及危害1.1我国土壤污染现状土壤污染是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环境质量恶化，并影响土壤利用功能的现象。土壤作为开放的缓冲物质体系，同外界进行物质和能量的交换，被认为是地球上各种人为的和自然的污染物的汇集，承担着环境中大约90的污染物质1。土壤污染很难恢复，即使有机污染物能被降解，但一般也需要经过很长时间。土壤污染大致可分为：重金属污染、农药和有机物污染、放射性污染、病原菌污染等多种类型。据报道，目前我国受镉、砷、铬、铅等重金属污染的耕地面积近12000万公顷，约占总耕地面积的1/5；其中工业三废污染耕地1000万公顷，污水灌溉的农田面积已达330多万公顷 2。污水灌溉等废弃物对农田已造成大面积的土壤污染。如沈阳张士灌区用污水灌溉20多年后，污染耕地2500多公顷，造成了严重的镉污染，稻田含镉5-7mg/kg。天津近郊因污水灌溉导致2.3万公顷农田受到污染物。广州近郊因为污水灌溉而污染农田2700公顷，因施用含污染物的底泥造成1333公顷的土壤被污染，污染面积占郊区耕地面积的46%。80年代中期对北京某污灌区进行的抽样调查表明，大约60%的土壤和36%的糙米存在污染问题。另一方面，全国有1300-1600万公顷耕地受到农药的污染。除耕地污染之外，我国的工矿区、城市也还存在土壤（或土地）污染问题2。1.2土壤污染的危害1.2.1土壤污染导致严重的直接经济损失对于各种土壤污染造成的经济损失,目前尚缺乏系统的调查资料。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。对于农药和有机物污染、放射性污染、病原菌污染等其他类型的土壤污染所导致的经济损失,目前尚难以估计3。1.2.2土壤污染导致食物品质不断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、果等食物中镉、铬、砷、铅等重金属含量超标或接近临界值。1.2.3土壤污染危害人体健康土壤污染会使污染物在植(作)物体中积累,并通过食物链富集到人体和动物体中,危害人畜健康,引发癌症和其他疾病等。1.2.4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到大气和水体中,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生态问题。2常见土壤环境污染物对农作物的影响2.1重金属污染及危害土壤中重金属含量的变化受多种因素的影响。一般而言，来源主要分为两类，即：自然源和人类活动源。地壳的岩石中含有多种重金属，岩石经自然风化，使重金属汞、铜、锌、铅、砷、铬、镉、镍等广泛存在于土壤中。生活在自然界的动植物中也有一定量的本底重金属。随着工业化发展和城市化进程的加快，以及人类活动的频繁干扰，特别是近年来大量外部污染物的输入，导致菜地土壤重金属含量往往高于背景值。表现在：(1)大量未经过处理或处理后未达标的工业污水、城市生活用水直接排放到蔬菜地中，导致菜地土壤超标。如：河北邢台污水灌溉区中心区域的菜地土壤中镉平均含量已超过国家标准数倍；沈阳章士灌区长期使用水质不达标的污水灌溉，造成土壤镉和汞的含量超标4。(2)污泥、垃圾等固体废弃物的施用，是菜地土壤中金属含量增高的重要原因。如：天津长期使用污泥的菜地土壤中，铜、锌、铅的含量高于背景值34倍，镉含量高于背景值十倍，汞含量高于背景值125倍5。(3)采矿、冶炼、造纸、交通等人为活动产生的废弃物未经处理或不达标排放，进入土壤和水，造成土壤和水重金属超标。(4)农药、化肥、塑料薄膜、有机肥等农业投入品是土壤中重金属的重要输入源。据估计，人类活动对土壤中各的贡献中，磷肥占54%58%。有机肥中也含一定量的重金属。如刘荣乐6等对中国8省市商品有机肥的调查结果表明，有机肥中各种重金属均出现不同程度的超标。重金属对农作物的危害常从根部开始，然后再蔓延至地上部，受重金属影响，会妨碍植物对氮、磷、钾的吸收，使农作物叶黄化、茎秆矮化，从而降低农作物产量和质量。密度大于5的金属元素称为重金属，地壳及岩石中含有40多种重金属元素。人体可以通过饮水、食物、生产活动等接触和摄入重金属元素。进入人体的重金属元素有些是人体所必须的，在一般膳食情况下不致造成对肌体的危害。汞、镉、铅、砷等重金属对人体有明确的毒害作用。铜、锌、铬等重金属元素对人体营养有一定意义，但摄入过量，也会导致对机体的危害。有毒重金属进入人体内多以原来的形式存在，也能转变成毒性更强的化合物。多数有毒重金属在机体内蓄积，且半衰期长。长期少量摄入可以产生慢性毒性反应，也可能有致畸、致突变、致癌的潜在危害。一次大剂量的给予也可以产生急性中毒。2.2农药污染及危害农药在生产和使用过程中都可以导致环境的污染，现已成为重要的“公害”之一。据专家调查，20世纪90年代以来我国的农药使用量高达100万吨年，数量如此大的农药真正到达目的物上的只有1020，最多可达30，落在地面上的占4060，530飘浮于大气之中。这表明每年大约有7080万吨农药进入环境，污染土壤、水体，进而通过食物链进入人体7。目前，我国使用量最大的农药为有机磷农药，广泛用于农作物的杀虫、杀菌、除草。如甲胺磷、氧化乐果、久效磷、对硫磷、甲拌磷、敌百虫等，而这些正是农作物中残留最为严重的农药。随食物摄入人体内的残留农药，会分布于全身组织，以肝脏最多。人大量摄人或接触后可导致急性中毒，轻者有头痛、头昏、恶心、呕吐、无力、胸闷、视力模糊等，中度中毒时有神经衰弱、皮炎、失眠、出汗、肌肉震颤、运动障碍等，重者则会肌肉抽搐、痉挛、昏迷、视物模糊、呼吸困难，最后因呼吸麻痹而死亡。2.3氟化物污染及危害氟化物主要来自于生活燃煤污染及化工厂、铝厂、钢铁厂和磷肥厂排放的氟气、氟化氢、四氟化硅和含氟粉尘。氟化氢被叶表面吸收后，经薄壁细胞间隙进入导管中，并随蒸腾流到达叶的边缘和尖端，由于卤素的特殊活泼性，使叶的这些部位的叶绿素和各种酶遭到损害，因而使光合作用长时间地受到抑制，或使磷酸化酶、烯醇化酶和淀粉酵钝化。氟化氢对叶的损害首先出现在尖端和边缘。通常受害部位呈棕黄色，成带状或环带状分布，然后逐渐向中间扩展。当受害严重时，使整个叶片枯焦脱落。由于农作物可以直接吸收空气中的氟，而且氟具有在生物体内富集的特点，因此在受氟污染的环境中生产出来的茶、蔬菜和粮食的含氟量一般都会远远高于空气中氟的含量7。氟化物会通过禽畜食用牧草后进入食物链，对食品造成污染，危害人体健康。氟被吸收后，95以上沉积在骨骼里。由氟在人体内积累引起的最典型的疾病为氟斑牙和氟骨症，表现为齿斑、骨增大、骨质疏松、骨的生长速率加快等。2.4煤烟粉尘、金属飘尘及危害煤烟粉尘是由炭黑颗粒、煤粒和飞尘组成的，产生于冶炼厂、钢铁厂、焦化厂和供热锅炉等烟囱附近，以污染源为中心周围几十公顷的耕地或下风向区域的农作物都会受到影响。随着工业的发展，在某些工厂附近的大气中，还含有许多金属微粒，如镉、铍、锑、铅、镍、铬、锰、汞、砷等。这些有毒污染物可以降落在农作物上、水体和土壤内，然后被农作物吸收并富集于蔬菜、瓜果和粮食中，通过食物和饮水在人体内蓄积，造成慢性中毒。这些物质对机体的危害，在短期内并不明显，但经过长期蓄积，会引起远期效应，影响神经系统、内脏功能和生殖、遗传等。2.5酸雨及危害大气中SO2和氮氧化合物是酸雨物质的主要来源。由于矿物燃烧，含硫矿石冶炼和其他工业生产过程中产生了大量的硫和氮氧化合物，经过大气化学反应转化成硫酸和硝酸，再以酸性降雨的形式返回地球表面。目前大气中的硫和氮的化合物大部分是人类活动造成的。 当酸雨进入土壤或水体后，抑制有机物的分解和氮的固定，会使土壤和水体酸化。土壤中的锰、铜、铅、汞、镉等元素转化为可溶性化合物，使土壤重金属浓度增高。对于农作物，酸雨损害新生的叶芽，影响其生长发育，造成农作物生长不良，抗病能力下降，产量下降7。酸雨对人体也有较严重的影响影响：一是通过食物链使汞、铅等重金属进入人体，诱发癌症和老年痴呆；二是酸雾侵入肺部，诱发肺水肿或导致死亡；三是长期生活在含酸沉降物的环境中，诱使产生过多的氧化脂，导致动脉硬化、心肌梗塞等疾病概率增加。2.6多氯联苯及危害多氯联苯是目前联合国环境署致力消除的12种持久性有机污染物之一，存在于水体、空气和土壤中，并通过食物链的传递，对环境和人体构成危害。例如美国某地小麦、麦蒿中含多氯联苯0.3ppm，牛乳中多氯联苯含量高达28ppm。由于多氯联苯的脂溶陛强，进入机体后可贮存于各组织器官中，尤其是脂肪组织中含量最高。有关资料表明，人类接触多氯联苯可影响机体的生长发育，使免疫功能受损。孕妇如果多氯联苯中毒，胎儿将受到影响，发育极慢。此外，多氯联苯还会导致引发癌症和免疫力低下。2.7酚类污染物及危害酚类污染物主要来自焦化厂、煤气厂、炼油厂、合成树脂、合成纤维、农药、化学试剂等工业废水。灌溉水中含有的酚类物质会在作物中蓄积，使其具有酚的臭味，使农作物减产或枯死，影响作物产品质量7。酚类化合物是一种原型质毒物，所有生物活性体均能产生毒性，可通过与皮肤、粘膜的接触不经肝脏解毒直接进入血液循环，致使细胞破坏并失去活力，也可通过口腔侵入人体，造成细胞损伤。高浓度的酚液能使蛋白质凝固，并能继续向体内渗透，引起深部组织损伤，坏死乃至全身中毒，即使是低浓度的酚液也可使蛋白质变性。人如果长期饮用被酚污染的水能引起慢性中毒，出现贫血、头昏、记忆力衰退以及各种神经系统的疾病，严重的会引起死亡。据有关报道，酚和其它有害物质相互作用产生协同效应，变得更加有害，促进致癌化。3.关于土壤污染问题的控制建议3.1坚持科学发展观要坚持全面、协调、可持续的科学发展观，反对以环境污染为代价的破坏性发展观和以一味追求经济为目的片面性发展观，切实转变经济增长方式，提高发展质量，推进经济社会全面协调可持续发展。3.2完善相关法律制度在我国现行的法律体系中，已经制定了防治大气污染、水污染、海洋污染的法律，但是防治土壤污染的法律基本上还是空白。现行法律中一些零星的规定，都是分散而不系统，缺乏可操作性。法制的不健全已经成为我国土壤污染防治工作的瓶颈，所以要加快有关土壤污染防治的立法工作速度，尽快出台土壤污染防治法。土壤污染防治的立法要结合我国土壤污染的现实情况。从而实现土壤污染依法防治、依法监督、依法管理。3.3建立长期有效的土壤质量监测机制建立长期有效的土壤质量监测机制，及时的土壤质量监测可以了解土壤污染的程度，为环境管理和污染防治提供科学的依据。环境保护行政主管部门应该会同其他部门定期地对土壤质量进行监测，以便及时采取措施防止土壤污染的进一步扩展和生态环境的恶化。土地的利用者应该予以配合，不应拒绝、回避、妨碍调查测定或样品的采集；同时，调查结果环保部门应该予以公布或者建立相关的档案并且允许公众查阅，使公众及时了解土壤污染的状况8。3.4提倡清洁生产大力提倡清洁生产，控制工业和城市“三废”的排放，合理施用农药、化肥，提高土壤环境质量，控制土壤中污染物的转移，降低对人体健康和农业生产的危害。保护人们生活和生产的安全。3.5加强保护环境法律意识加强公众保护环境法律意识。公众环保意识较为薄弱，对自己的环境权益不了解，往往在自身受到环境危害的威胁时还弄不清