土壤污染的危害和治理

土壤污染大致可以分为：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。除耕地污染之外，我国的工矿区、城市也存在土壤（或土地）污染问题。

一、土壤污染的危害

人类因土壤污染而遭受的危害主要有：

一是工业生产中排放大量未经处理的水、气、渣等有害废物，严重地破坏农业的生态平衡和自然资源，导致农作物减产和农产品品质降低，对农业生产的发展造成极大的危害。

二是土壤污染使本来就紧张的耕地资源更加短；其中的污染物具有迁移性和滞留性，有可能继续造成新的土地污染。

三是有些污染不容易发现，发现以后造成的危害已经很严重，造成严重的经济损失。

四是土壤污染严重危及后代子孙的利益，不利于经济的可持续发展。

五是土壤污染也是造成其他污染的重要原因。

六是污染地下水和地表水，影响大气环境质量，给人民的身体健康带来极大的威胁。

1.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，全国每年因重金属污染而减产粮食多万吨，被重金属污染的粮食每年也多达万吨，合计经济损失至少亿元。对于农药和有机物污染、放射性污染、病原菌污染等类型的土壤污染所导致的经济损失，目前尚难以估计。但是，这些类型的污染问题在国内确实存在，甚至也很严重。例如：我国天津蓟运河畔的农田，曾因引灌三氯乙醛污染的河水而导致数万亩小麦受害。

2.导致生物品质不断下降

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、水果等食物中镉、铬、砷、铅等重金属含量超标和接近临界值。每年转化成为污染物而进入环境的氮达万吨，农产品中的硝酸盐和亚硝酸盐污染严重。农膜污染土壤面积超过万公顷,残存的农膜对土壤毛细管水起阻流作用，恶化土壤物理性状，影响土壤通气透水，影响农作物产量和农产品品质。

据南京环保所报道，南京市的市售蔬菜几乎都受到一定程度的硝酸盐污染。其中，大白菜和青菜的硝酸盐污染最重，其次为菠菜；萝卜的污染相对较轻。北京、上海等大中城市蔬菜的硝酸盐污染超标现象也十分普遍。

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。有些地区污灌已经使得蔬菜的味道变差，易烂，甚至出现难闻的异味；农产品的储藏品质和加工品质也不能满足深加工的要求。

3.危害人体健康

土壤污染会使污染物在植物体内积累，并通过食物链富集到人体和动物体中，危害人体健康，引发癌症和其他疾病等。

上世纪50、60年代，是日本战后经济腾飞时期。由于日本片面追求工业和经济的发展，加之当时对环境问题又缺乏应有的认识。因此，在日本曾出现过一系列由于环境问题所导致的污染公害事件。年至7O年代初，在日本富山市神通川流域曾出现过一种称为“痛痛病”的怪病。其症状表现为周身剧烈疼痛，甚至连呼吸都要忍受巨大的痛苦。后来的研究证实，这种所谓的“痛痛病”实际上是由于镉污染所引起的。其主要原因是由于当地居民长期食用被镉污染的大米----“镉米”。到年为止，这一公害事件先后导致80多人死亡，间接受害人数更多，赔偿的经济损失超过20多亿日元（年的价格）。至今，还有人不断提出起诉和索赔的要求。

4.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次生生态环境问题。并进一步通过呼吸作用进入人体。这一过程对人体健康的影响可能有些类似于食用受污染的食物。因此，美国、澳大利亚、奥地利、香港等国家和地区的科学家已经注意到，城市的土地污染对人体健康也有直接影响。由于城市人口密度大，而城市的土地污染问题又比较普遍，因此，国际上对城市土地污染问题开始予以高度重视。

二、土壤污染的治理措施

首先要控制和消除土壤污染源，加强对工业“三废”的治理，污染物在土壤中的去向监测。对于土壤污染，必须贯彻“以防为主，防治结合”的环保方针。同时看到土壤具有强大的净化能力，在防治土壤污染时应充分利用这一特点。

⒈控制和消除土壤污染源

控制和消除土壤污染源，是防止污染的根本措施。土壤对污染物所具有的净化能力相当于一定的处理能力。控制土壤污染源，即控制进入土壤中的污染物的数量和速度，通过其自然净化作用而不致引起土壤污染。

⑴控制和消除工业“三废”排放

大力推广闭路循环、无毒工艺，推广和发展清洁生产，以减少或消除污染物的排放。对工业“三废”进行回收净化处理，化害为利，并严格控制污染物排放量和浓度，使之符合排放标准。

⑵加强土壤污灌区的监测和管理

对污水进行灌溉的污灌区，要加强对灌溉污水的水质监测，了解水中污染物质的成分、含量及其动态，避免带有不易降解的高残留的污染物随水进入土壤，引起土壤污染。

⑶建立监测系统网络

定期对辖区土壤环境质量进行检查，建立系统的档案资料，要规定检测的土壤污染物和检测标准方法，按照优先次序进行调查、研究及实施对策。

⒉强化污染土壤的环境管理与综合防治

控制和消除土壤污染源，组织有关部门和科研单位，筛选污染土壤修复实用技术，选择有代表性的污灌区农田和污染场地，开展污染土壤治理与修复。重点支持一批国家级重点治理与修复示范工程，为在更大范围内修复土壤污染提供示范、积累经验。合理利用污染土地，严重污染的土壤可改种非食用经济作物或经济林木以减少食品污染。强化对农药、化肥、除草剂等农用化学品管理。

⒊施用化学改良剂

在受重金属轻度污染的土壤中施用抑制剂，即向土壤施加改良抑制物（如石灰、磷酸盐、硅酸钙等），可改变污染物在土壤中的迁移转化方向，将重金属转化成为难溶的化合物，降低重金属在土壤及土壤植物体内的迁移能力，减少农作物的吸收，以减轻土壤中重金属的毒害。这种方法能起到临时性的抑制作用，时间过长也会引起污染物的积累，并在条件变化时重金属又转成可溶性。

例如，在受镉污染的酸性、微酸性土壤中施用石灰或碱性炉灰等，可以使活性镉转化为碳酸盐或氢氧化物等难溶物，改良效果显著。施用石灰可提高土壤pH值，使镉、铜、锌和汞等形成氢氧化物沉淀。施用石灰时，稻谷含镉量可降低30%左右。氢氧化镉的pH值在10以上才能完全沉淀，pH值大于6.5时汞就能形成氢氧化物和磷酸盐沉淀，而钙离子能防止汞离子争夺植物根表面的代换位置，使植物吸收汞明显减少。因此，施用石灰还可以使作物降低对放射性物质的吸收达70～80%。

碱性磷酸盐可与土壤中的镉作用生成磷酸镉沉淀，在不能引起硫化镉沉淀的弱还原条件下，磷酸镉的形成对清除镉污染具有重要意义。

施加改良剂的主要目的是减小重金属的污染和加速有机物的分解，如添加有机质可加速土壤中农药的降解，减少农药的残留量。因为重金属大部分为亲硫元素，所以在水田中施用绿肥、稻草等，在旱地上施用适量的硫化钠、石硫合剂等有利于重金属生成难溶的硫化物。

⒋增施有机肥，改良砂性土壤

有机胶体和粘土矿物对土壤中重金属和农药有一定的吸附力。因此，增加土壤有机质，改良砂性土壤，增加和改善土壤胶体的种类和数量，增加土壤对有毒物质的吸附能力和吸附量，从而减少污染物在土壤中的活性。是增加土壤容量，提高土壤自净能力的有效措施。

如褐腐酸能吸收和溶解三氯杂苯除草剂及某些农药，腐殖质能促进镉的沉淀等。同时，增加有机肥还可以改善土壤微生物的流动条件，加速生物降解过程。

⒌调控土壤氧化还原条件

调节土壤氧化还原电位，使某些重金属污染物转化为难溶态沉淀物，控制其迁移和转化,降低污染物的危害程度。调节土壤氧化还原电位主要是通过调节土壤水分管理和耕作措施实现。如砷随着土壤氧化还原电位的降低而毒性增加。

控制土壤氧化还原条件，是减轻重金属污染危害的重要措施。加强水浆管理，可有效地减少重金属的危害。据研究，在水稻抽穗到成熟期，无机成分大量向穗部转移，淹水可明显地抑制水稻对镉的吸收，落干则促进水稻对镉的吸收。

水稻田的氧化还原状况，可控制水稻田中重金属的迁移转化。水稻田在还原条件下产生S2-与Cd2+，形成难溶解的CdS沉淀。铜、锌、铅等重金属元素均能与土壤中的H2S，产生硫化物沉淀。因此，加强稻田的水灌管理，可有效地减少重金属的危害。

⒍改变耕作制度,实行翻土和换土

改变耕作制度会引起土壤环境条件的变化，消除某些污染物的危害。对于污染严重的土壤，在面积不大的情况下，采取铲除表土和换客土的方法；这是目前清除土壤污染的最有效手段，但是对换出的污染土壤必须妥善处理，防止次生污染。但如果是地区性的污染，采用客土法是不现实的。

对于轻度污染的土壤，采取深翻土或换无污染客土的方法。将污染的土壤翻到下层，上下土层翻动混合，使表层土壤污染物含量减低。掩埋深度应根据不同作物根系发育特点，以不致污染作物为原则。这种方法动土量较少，但在严重污染的地区不宜采用。

通过土壤耕作改变土壤环境条件，可消除某些污染物的危害。旱田改水田，DDT和六六六在旱田中的降解速度慢，积累明显，残留量大；改水田后DDT降解加快，仅1年左右土壤中残留的DDT已基本消失。所以实行水旱轮作，是减轻或消除农药污染的有效措施。

⒎生物防治

土壤污染物可以通过生物降解或吸收而净化。研究分离和培育新的微生物品种，以增强生物降解作用。用植物、细菌、真菌联合加速有机物降解。这是提高土壤净化能力的重要措施之一。美国分离出能降解三氯丙酸或三氯丁酸的小球状反硝化菌种；意大利从土壤中分离出的某些菌种，可抽取出酶复合体，能降解2.4-D除草剂；日本研究出土壤中红酵母和蛇皮藓菌，能降解剧毒性聚氯联苯达40%和30%。

此外，某些鼠类和蚯蚓对一些农药也有降解作用。利用植物修复可以把一部分重金属从土壤中带走，如针对土壤污染物的种类，种植有较强吸收力的植物，羊齿类铁角蕨属的一种植物，有较强的吸收土壤中重金属的能力，对土壤中镉的吸收率可达10%，连种多年，可降低土壤含镉量。

利用某些特定的动植物和微生物较快地吸走或降解土壤中的污染物质，种植抗性作物或对某些重金属元素有富集能力的低等植物，用于小面积受污染土壤的净化。如玉米抗镉能力强，马铃薯、甜菜等抗镍能力强等。有些蕨类植物对锌、镉的富集浓度可达数百甚至数千ppm，例如，在被砷污染的土壤上谷类作物无法生存，但在其上生长的苔藓砷富集量可达×10－6。

⒏工程治理

利用物理(机械)、物理化学原理治理污染土壤，是一种最为彻底、稳定、治本的措施，但投资大，适于小面积的重度污染区，主要有隔离法、清洗法、热处理、电化法等。

近年来，把其他工业领域，特别是污水、大气污染治理技术引入土壤治理，为土壤污染治理研究开辟了新途径。如磁分离技术、阴阳离子膜代换法、生物反应器等。虽然大多数处于试验探索阶段，但积极吸收、转化新技术、新材料，在保证治理效果的基础上降低治理成本，提高工程实用性，有着重要的实际意义。

⒐合理使用农药、化肥

合理使用农药、化肥，不仅可以减少对土壤的污染，还能经济有效地消灭病、虫、草害，发挥农药的积极效能。在生产中，不仅要控制化学农药的用量、使用范围、喷施次数和喷施时间，提高喷洒技术，还要改进农药剂型，严格限制剧毒、高残留农药的使用，重视高效、低毒、低残留农药的开发与生产。禁止使用虽是低残留，但急性、毒性大的农药。禁止使用高残留的有机氯农药。

根据农药特性，合理施用，制订使用农药的安全间隔期。采用综合防治措施，既要防治病虫害对农作物的威胁，又要把农药对环境和人体健康的危害限制在最低程度。

根据土壤的特性、气候状况和农作物生长发育特点，配方施肥，严格控制有毒化肥的使用范围和用量。

⒑科学地进行污水灌溉

工业废水种类繁多，成分复杂，有些工厂排出的废水可能是无害的，但与其他工厂排出的废水混合后，就变成有毒的废水。污水灌溉等废弃物对农田已造成大面积的土壤污染。因此在利用废水灌溉农田之前，应按照《农田灌溉水质标准》规定的标准进行净化处理，这样既利用了污水，又避免了对土壤的污染。

总之，防治土壤污染的首要任务是控制和消除土壤污染源。在防治土壤污染的措施上，必须考虑到因地制宜，采取可行的办法，既消除土壤环境的污染，也不致引起其它环境污染问题。对已污染的土壤，要采取一切有效措施，清除土壤中的污染物，控制土壤污染物的迁移转化，改善农村生态环境，提高农作物的产量和品质，为广大人民群众提供优质、安全的农产品。