巖土工程師考試基礎(chǔ)知識(shí)考試知識(shí)點(diǎn)5

　　土壤污染

　　土壤是指陸地表面具有肥力、能夠生長(zhǎng)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(zhǎng)提供機(jī)械支撐能力，并能為植物生長(zhǎng)發(fā)育提供所需要的水、肥、氣、熱等肥力要素。近年來(lái)，由于人口急劇增長(zhǎng)，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(guò)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(lái)源廣、種類多，大致可分為無(wú)機(jī)污染物和有機(jī)污染物兩大類。無(wú)機(jī)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(jī)污染物主要包括有機(jī)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(lái)的有害微生物等。當(dāng)土壤中含有害物質(zhì)過(guò)多，超過(guò)土壤的自凈能力，就會(huì)引起土壤的組成、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化，微生物活動(dòng)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(guò)“土壤→植物→人體”，或通過(guò)“土壤→水→人體” 間接被人體吸收，達(dá)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(qiáng)對(duì)工業(yè)“三廢”的治理，合理施用化肥和農(nóng)藥。同時(shí)還要采取防治措施，如針對(duì)土壤污染物的種類，種植有較強(qiáng)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(guò)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(guò)增施有機(jī)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(guò)量的植物營(yíng)養(yǎng)元素進(jìn)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(wú)機(jī)界和生物界的中心，不僅在本系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)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(jìn)行物質(zhì)交換，一旦發(fā)生污染，三者之間就會(huì)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(guò)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(wú)機(jī)污染物和有機(jī)污染物。前者如汞、鎘、鉛、砷等重金屬，過(guò)量的氮、磷植物營(yíng)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(jī)合成產(chǎn)物等。②物理污染物。指來(lái)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(kāi)采和大氣層核爆炸地區(qū)，以鍶和銫等在土壤中生存期長(zhǎng)的放射性元素為主。

　　污染物進(jìn)入土壤的途徑 主要有：①污水灌溉。用未經(jīng)處理或未達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)污水灌溉農(nóng)田是污染物進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(diǎn)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(chǎng)所土壤直接受到污染，自然條件下的二次擴(kuò)散會(huì)形成更大范圍的污染。⑤過(guò)量施用農(nóng)藥、化肥。屬農(nóng)業(yè)區(qū)開(kāi)放性的。

　　污染物在土壤中的去向 進(jìn)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(wú)機(jī)和有機(jī)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(duì)土壤環(huán)境的潛在威脅?；瘜W(xué)農(nóng)藥的歸宿，主要是通過(guò)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(qiáng)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(jī)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(jī)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(shí)，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(kuò)散;作物收獲物中的重金屬和農(nóng)藥殘留物也會(huì)向外環(huán)境轉(zhuǎn)移，即通過(guò)食物鏈進(jìn)入家畜和人體等。施入土壤中過(guò)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?fù)p失并污染大氣。

　　防治 防治土壤污染，首先應(yīng)通過(guò)國(guó)家立法，健全有關(guān)環(huán)境保護(hù)的法律、標(biāo)準(zhǔn)和制度;同時(shí)應(yīng)通過(guò)土壤質(zhì)量監(jiān)測(cè)，嚴(yán)格控制污染物排放，合理施用農(nóng)藥、化肥、禁用長(zhǎng)殘留和對(duì)人畜高毒性農(nóng)藥;還應(yīng)對(duì)土地嚴(yán)重破壞的礦山和工業(yè)區(qū)進(jìn)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(duì)于已經(jīng)污染的土壤，一般可采取下列措施進(jìn)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(jī)氯農(nóng)藥在旱作土壤中的殘留期可長(zhǎng)達(dá)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(gè)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(qiáng)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(yán)重污染的土壤可改種非食用經(jīng)濟(jì)作物或經(jīng)濟(jì)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(shí)施時(shí)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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