巖土工程師考試基礎(chǔ)知識考試知識點5

　　土壤污染

　　土壤是指陸地表面具有肥力、能夠生長植物的疏松表層，其厚度一般在2 m左右。土壤不但為植物生長提供機械支撐能力，并能為植物生長發(fā)育提供所需要的水、肥、氣、熱等肥力要素。近年來，由于人口急劇增長，工業(yè)迅猛發(fā)展，固體廢物不斷向土壤表面堆放和傾倒，有害廢水不斷向土壤中滲透，大氣中的有害氣體及飄塵也不斷隨雨水降落在土壤中，導(dǎo)致了土壤污染。凡是妨礙土壤正常功能，降低作物產(chǎn)量和質(zhì)量，還通過糧食、蔬菜、水果等間接影響人體健康的物質(zhì)，都叫做土壤污染物。

　　土壤污染物的來源廣、種類多，大致可分為無機污染物和有機污染物兩大類。無機污染物主要包括酸、堿、重金屬(銅、汞、鉻、鎘、鎳、鉛等)鹽類、放射性元素銫、鍶的化合物、含砷、硒、氟的化合物等。有機污染物主要包括有機農(nóng)藥、酚類、氰化物、石油、合成洗滌劑、3，4-苯并以及由城市污水、污泥及廄肥帶來的有害微生物等。當土壤中含有害物質(zhì)過多，超過土壤的自凈能力，就會引起土壤的組成、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化，微生物活動受到抑制，有害物質(zhì)或其分解產(chǎn)物在土壤中逐漸積累，通過“土壤→植物→人體”，或通過“土壤→水→人體” 間接被人體吸收，達到危害人體健康的程度，就是土壤污染。

　　為了控制和消除土壤的污染，首先要控制和消除土壤污染源，加強對工業(yè)“三廢”的治理，合理施用化肥和農(nóng)藥。同時還要采取防治措施，如針對土壤污染物的種類，種植有較強吸收力的植物，降低有毒物質(zhì)的含量(例如羊齒類鐵角蕨屬的植物能吸收土壤中的重金屬);或通過生物降解凈化土壤(例如蚯蚓能降解農(nóng)藥、重金屬等);或施加抑制劑改變污染物質(zhì)在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化方向，減少作物的吸收(例如施用石灰)，提高土壤的pH，促使鎘、汞、銅、鋅等形成氫氧化物沉淀。此外，還可以通過增施有機肥、改變耕作制度、換土、深翻等手段，治理土壤污染。

　　土壤污染 soil pollution

　　由于具有生理毒性的物質(zhì)或過量的植物營養(yǎng)元素進入土壤而導(dǎo)致土壤性質(zhì)惡化和植物生理功能失調(diào)的現(xiàn)象。土壤處于陸地生態(tài)系統(tǒng)中的無機界和生物界的中心，不僅在本系統(tǒng)內(nèi)進行著能量和物質(zhì)的循環(huán)，而且與水域、大氣和生物之間也不斷進行物質(zhì)交換，一旦發(fā)生污染，三者之間就會有污染物質(zhì)的相互傳遞。作物從土壤中吸收和積累的污染物常通過食物鏈傳遞而影響人體健康。

　　污染物類型 土壤污染物有下列4類：①化學(xué)污染物。包括無機污染物和有機污染物。前者如汞、鎘、鉛、砷等重金屬，過量的氮、磷植物營養(yǎng)元素以及氧化物和硫化物等;后者如各種化學(xué)農(nóng)藥、石油及其裂解產(chǎn)物，以及其他各類有機合成產(chǎn)物等。②物理污染物。指來自工廠、礦山的固體廢棄物如尾礦、廢石、粉煤灰和工業(yè)垃圾等。③生物污染物。指帶有各種病菌的城市垃圾和由衛(wèi)生設(shè)施(包括醫(yī)院)排出的廢水、廢物以及廄肥等。④放射性污染物。主要存在于核原料開采和大氣層核爆炸地區(qū)，以鍶和銫等在土壤中生存期長的放射性元素為主。

　　污染物進入土壤的途徑 主要有：①污水灌溉。用未經(jīng)處理或未達到排放標準的工業(yè)污水灌溉農(nóng)田是污染物進入土壤的主要途徑，其后果是在灌溉渠系兩側(cè)形成污染帶。屬封閉式局限性污染。②酸雨和降塵。工業(yè)排放的 SO2、NO等有害氣體在大氣中發(fā)生反應(yīng)而形成酸雨，以自然降水形式進入土壤，引起土壤酸化。冶金工業(yè)煙囪排放的金屬氧化物粉塵，則在重力作用下以降塵形式進入土壤，形成以排污工廠為中心、半徑為2至3公里范圍的點狀污染。③汽車排氣。汽油中添加的防爆劑四乙基鉛隨廢氣排出污染土壤，行車頻率高的公路兩側(cè)常形成明顯的鉛污染帶。④向土壤傾倒固體廢棄物。堆積場所土壤直接受到污染，自然條件下的二次擴散會形成更大范圍的污染。⑤過量施用農(nóng)藥、化肥。屬農(nóng)業(yè)區(qū)開放性的。

　　污染物在土壤中的去向 進入土壤的污染物，因其類型和性質(zhì)的不同而主要有固定、揮發(fā)、降解、流散和淋溶等不同去向。重金屬離子，主要是能使土壤無機和有機膠體發(fā)生穩(wěn)定吸附的離子，包括與氧化物專性吸附和與胡敏素緊密結(jié)合的離子，以及土壤溶液化學(xué)平衡中產(chǎn)生的難溶性金屬氫氧化物、碳酸鹽和硫化物等，將大部分被固定在土壤中而難以排除;雖然一些化學(xué)反應(yīng)能緩和其毒害作用，但仍是對土壤環(huán)境的潛在威脅。化學(xué)農(nóng)藥的歸宿，主要是通過氣態(tài)揮發(fā)、化學(xué)降解、光化學(xué)降解和生物降解而最終從土壤中消失，其揮發(fā)作用的強弱主要取決于自身的溶解度和蒸氣壓，以及土壤的溫度、濕度和結(jié)構(gòu)狀況。例如，大部分除草劑均能發(fā)生光化學(xué)降解，一部分農(nóng)藥(有機磷等)能在土壤中產(chǎn)生化學(xué)降解;目前使用的農(nóng)藥多為有機化合物，故也可產(chǎn)生生物降解。即土壤微生物在以農(nóng)藥中的碳素作能源的同時，就已破壞了農(nóng)藥的化學(xué)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致脫烴、脫鹵、水解和芳環(huán)烴基化等化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生而使農(nóng)藥降解。土壤中的重金屬和農(nóng)藥都可隨地面徑流或土壤侵蝕而部分流失，引起污染物的擴散;作物收獲物中的重金屬和農(nóng)藥殘留物也會向外環(huán)境轉(zhuǎn)移，即通過食物鏈進入家畜和人體等。施入土壤中過剩的氮肥，在土壤的氧化還原反應(yīng)中分別形成NO、 N□和NH□、N□。前兩者易于淋溶而污染地下水，后兩者易于揮發(fā)而造成氮素損失并污染大氣。

　　防治 防治土壤污染，首先應(yīng)通過國家立法，健全有關(guān)環(huán)境保護的法律、標準和制度;同時應(yīng)通過土壤質(zhì)量監(jiān)測，嚴格控制污染物排放，合理施用農(nóng)藥、化肥、禁用長殘留和對人畜高毒性農(nóng)藥;還應(yīng)對土地嚴重破壞的礦山和工業(yè)區(qū)進行地表景觀的修復(fù)，以保持環(huán)境清潔等措施，預(yù)防土壤污染的發(fā)生。對于已經(jīng)污染的土壤，一般可采取下列措施進行改良和利用：①改革耕作制度。土壤中污染物的危害程度常與土壤性質(zhì)密切相關(guān)。如有機氯農(nóng)藥在旱作土壤中的殘留期可長達數(shù)年，而在水田中嫌氣微生物群體的作用下，只需2至3個月即可基本消失。在水田中鎘離子易形成難溶性化合物而毒害減輕;砷則相反，在水田中可形成比砷酸毒性更強的亞砷酸。因而可根據(jù)這些原理調(diào)整耕作制度，以減輕土壤污染的危害。②合理利用污染土地。嚴重污染的土壤可改種非食用經(jīng)濟作物或經(jīng)濟林木以減少食品污染。③施用石灰、磷酸鹽、氧化鐵等化學(xué)改良劑，可減輕土壤中重金屬的毒害。采用稀酸和氯化鐵處理土壤可加速排除土壤中的重金屬，但具體實施時要防止污染地下水。④客土或深埋等工程措施，是快速和較徹底地治理土壤污染的方法，但工程量較大。

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