第四章第五节 本节内容要点：控制和消除土壤污染源的措施、增加土壤环境容量的措施、提高土自净能力的措施以及 其它防治指施等 污染物可以通过多种途径进入土壤，引起土壤正常功能的变化，从而影响柏物的正常生长和发自，蝎 而，土壤对污染物也能起净化作用，特别是进入土境的有机污染物可经过扩散、稀释、挥发及光化学降解、 生物化学隆解、化学降解等作用面得到净化。如果进入土壤中的污染物在数量和速度上超过土城的净化能 力，即超过土壤的环境容量，最终将导致土壤正常功能的失调，阻碍作物正常生长， 环境容量是指在 定环境单元 定时限内遵循环境质量标准，既保证产品的产量和质量，也不 使环境污染时土壤所能容纳污染物的最大负荷量。 在某种程度说，土壤是环境中污染物的”汇”。士墟与植物的生命活动紧密相连：污染物可通过士壤 植物系统及食物链，最终影响人体健康。因此，土壤污染的防治十分重要。首先要控制和消除污染源，对 己经污染的士壤，要采取一切有效措连，消除士壤中的污染物，或控制士壤污染物的迁移转化，使其不能 进入食物链。 1)控制和消除士藻污染源 控制和消除土，污染源是防止污染的根木措能。控制士，污染源，即控制进入土摧中污染物的数量和 南度，使其在土体中缓慢地白然降解，以免产牛土境污染， 。拉制和清除工业"三度"的放 应大力推广清洁工艺 以减少或消除污染源，对工业”三废”及城市废弃物必须处理与回收，即进行废 弃物资源化。对排放的”三废”要净化处理，控制污染物的排放数量和浓度。 我国水资源短缺，分布又不均匀，近几年来水体污染日益严重，故我国的水资源日益馈缺，农业用水 甚为紧张。因此，我国许多地方已发展了污水灌溉。这一方面解决了部分农田的用水：另一方面，污水中 含有相当多的肥料成分，但也可以导致土污染。因此利用污水灌溉和施用污泥时，首先要根据士填的环 境容量，制定区城件农田灌溉水频标准和农用污泥施用标准 要经常了解污水中污染物质的成分、含量》 动态。必须制污灌水量及污泥施用量，灌免育目滥用污水灌引起土污染。此外，工业废渣不能任意 堆放。 。控制化学农药的使用 禁止或限制使用剧市、高残图农药，如有机氧农药：发展高效、低市、低残留农药，如除虫菊酯、烟 碱等植物体天然成分的农药：大力开展微生物与激素农药的研究。微生物可使昆虫引起感染而死亡，如核 角体病毒防治桑毛虫，效果较好.激素衣药有昆虫内激素（昆虫体内腺体分泌物）、蜕皮激素（蜕皮激素固 防治蛾类幼虫)、保幼微素（天蚕油保幼激素使昆虫无法成活）和外激泰，如果蝇、午毒境及棉红铃虫等性引 诱剂。另外，可采用含有自然界中构成生物体的氨基酸、脂防酸、核酸等成分的农药，它们易被降解。探 索和推广生物防治病虫害的途径，开展生物上的天敌防治法，如应用尾虫、细菌、霉、病毒等微生物作为 病虫害的天敌。还应开展害虫不孕化防治法。 。合率使用化学肥料 要合理随用硝酸盐和磷酸盐等肥料，避免过多使用，造成土壤污染， 2)增加土环境容量，提高土壤净化能力 增加土壤有机质含量，砂掺黏和改良砂性土壤，可以增加或改善土壤胶体的性质，增加土壤对有毒物 质的吸附能力和吸附量，从而增加士壤环境容量，提高士壤的净化能力 分析、分离或培养新的微生物品种以增加微生物对有机污染的降解作用，也是提高十壤净化能力极 为重要的一环，这方面目前已取得了一些进展
第四章 第五节 本节内容要点：控制和消除土壤污染源的措施、增加土壤环境容量的措施、提高土壤自净能力的措施以及 其它防治措施等 。 污染物可以通过多种途径进入土壤，引起土壤正常功能的变化，从而影响植物的正常生长和发育。然 而，土壤对污染物也能起净化作用，特别是进入土壤的有机污染物可经过扩散、稀释、挥发及光化学降解、 生物化学降解、化学降解等作用而得到净化。如果进入土壤中的污染物在数量和速度上超过土壤的净化能 力，即超过土壤的环境容量，最终将导致土壤正常功能的失调，阻碍作物正常生长。 土壤环境容量是指在一定环境单元，一定时限内遵循环境质量标准，既保证产品的产量和质量，也不 使环境污染时土壤所能容纳污染物的最大负荷量。 在某种程度说，土壤是环境中污染物的"汇"。土壤与植物的生命活动紧密相连；污染物可通过土壤- 植物系统及食物链，最终影响人体健康。因此，土壤污染的防治十分重要。首先要控制和消除污染源，对 已经污染的土壤，要采取一切有效措施，消除土壤中的污染物，或控制土壤污染物的迁移转化，使其不能 进入食物链。 1) 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。控制土壤污染源，即控制进入土壤中污染物的数量和 速度，使其在土体中缓慢地自然降解，以免产生土壤污染。 ● 控制和消除工业"三废"的排放 应大力推广清洁工艺，以减少或消除污染源，对工业"三废"及城市废弃物必须处理与回收，即进行废 弃物资源化。对排放的"三废"要净化处理，控制污染物的排放数量和浓度。 我国水资源短缺，分布又不均匀，近几年来水体污染日益严重，故我国的水资源日益馈缺，农业用水 甚为紧张。因此，我国许多地方已发展了污水灌溉。这一方面解决了部分农田的用水；另一方面，污水中 含有相当多的肥料成分，但也可以导致土壤污染。因此利用污水灌溉和施用污泥时，首先要根据土壤的环 境容量，制定区域性农田灌溉水质标准和农用污泥施用标准，要经常了解污水中污染物质的成分、含量及 动态。必须控制污灌水量及污泥施用量，避免盲目滥用污水灌溉引起土壤污染。此外，工业废渣不能任意 堆放。 ● 控制化学农药的使用 禁止或限制使用剧毒、高残留农药，如有机氯农药；发展高效、低毒、低残留农药，如除虫菊酯、烟 碱等植物体天然成分的农药；大力开展微生物与激素农药的研究。微生物可使昆虫引起感染而死亡，如核 角体病毒防治桑毛虫，效果较好。激素农药有昆虫内激素(昆虫体内腺体分泌物)、蜕皮激素(蜕皮激素固酮 防治蛾类幼虫)、保幼激素(天蚕油保幼激素使昆虫无法成活)和外激素，如果蝇、午毒蛾及棉红铃虫等性引 诱剂。另外，可采用含有自然界中构成生物体的氨基酸、脂肪酸、核酸等成分的农药，它们易被降解。探 索和推广生物防治病虫害的途径，开展生物上的天敌防治法，如应用昆虫、细菌、霉、病毒等微生物作为 病虫害的天敌。还应开展害虫不孕化防治法。 ● 合理使用化学肥料 要合理施用硝酸盐和磷酸盐等肥料，避免过多使用，造成土壤污染。 2) 增加土壤环境容量，提高土壤净化能力 增加土壤有机质含量，砂掺黏和改良砂性土壤，可以增加或改善土壤胶体的性质，增加土壤对有毒物 质的吸附能力和吸附量，从而增加土壤环境容量，提高土壤的净化能力。 分析、分离或培养新的微生物品种以增加微生物对有机污染的降解作用，也是提高土壤净化能力极 为重要的一环，这方面目前已取得了一些进展
3)其他防治士壤污染的措施 。施用化学改良剂 化学改良剂包括物制剂和强吸附剂 一旌用的抑制剂有石灰、酸盐和碳酸盐等，它们能与重金属 发生化学反应而生成难溶化合物以阻弱重金属向作物体内转移，在酸性污染士滨中施用石灰，可提高士端 pH值，使镉、铜、锋、汞等重金属形成氢氧化物沉淀。据试验，施用石灰后，稻米的含隔量可降低30% 施用钙铁磷肥也能有效地抑制Cd、Hg、Pb、Cu、Zn重金属的活性，如Cd2+和Hg2+与磷酸盐分别形成 滩溶Cd3(PO4)2!、Ha(PO4)z↓，这对消除土摧中Cd、Ha污染具有重要意义。 ·生物改良措施 通过植物的富集而排除部分污染物，包括种植对重金属吸收能力极远的作物，如黄额蛇草对重金属的 吸收量比水稻高10倍：种植这些非食用性作物，在一定程度上可排除土壤中的重金属。另外，种植抗性 植物，即种植对重金属吸收能力极差的植物，也是生物改良的方法之一。 。控制氧化还原条件 控制士壤的氧化还原条件也能减轻重金属污染的危害。据研究，在水稻抽德到成熟期，无机成分大量 向穗部转移，淹水可明显地抑制水稻对镯的吸收，落干则能促进福的吸收，糙米中镉的含量随之增加， 儡、铜、铅、汞、锌等重金属在pE较低的士壤中均能产生硫化物沉淀，可有效地减少重金属的危害。 但钟与其他金属相反，在DE较低时其活性较大。 。尚恋作制 改变土环境条件，可消除某些污染物毒害。如对已被有机氯农药污染的士提，可通过早作改水田或 水早轮作的方式予以改良，使土壤中有机氯农药很快地分解排除。若将棉田改水田，可大大加速DDT的陶 解，一年可使DDT基本消失。稻棉水早轮作是消除或减轻农药污染的有效措施。 。改良土壤 土增一且成污垫，特别是重金属污婆，很难从中挂除出去。为了消除土重金属等的污染。常采用 排去法（挖去污染士壤）和客土法（佣非污染的土覆盖于污染士表面上）进行改良。但是，这两种方法耗费 力，易造成污染源扩散，且需要大量的客土源，所以在实际应用上，特别是对于大而积污染区土壤的改良 有一定困难，故不太现实。 为了减少污染物对作物生长等的危害，也可采用耕翻土层，即采用深耕，将上下土层翻动混合，使表 层土瑞污染物含量减低。这种方法动土量较少，但在污染严重的地区不宜采用。 近年来，士壤及地下水污染的化 与生物修复已成为研究热点，并取得了一定进展。士有机污染 的化学修复是用表面活性剂或有机溶剂清洗土壤中的有机物：生物修复是利用微生物将士壤中有毒有害有 机污染物降解为无害的有机物质(CO2和H2O)的过程.降解过程可以由改变士壤理化条件（包括pH,湿度。 温度、通气条件及添加营养物)来完成，也可接种特殊别化与构建的工程微生物提高降解速率。 污染土填生物修复的特点如下：成本低于热处理及物理化学方法：不破坏植物生长所需要的土壤环境： 污染彻氧化比较完全，不会产生二次污染：处理效果好，对低分子量的污染物去除率可达99%以上：可原 地处理，操作简单 目前国外采用的土壤生物修复技术有原位处理(n situ)、就地处理(on site)和生物反应器 (bioreactor)三种方法. 原位处理法是污染土，不经搅动、在原位和易残留部位之间进行原位处理。最常用的原位处理方式是 入土的和带污物的生物降解。可采取透加营养物、供氧（加H2O2】和接种特异工菌等措提高士圳 的生物降解能力：亦可把地下水抽至地表，进行生物处理后，再注入士滨中，以再循环的方式改良士端 该法适用于渗透性好的不饱和土壤的生物修复。 就地处理法是将废物作为一种泥浆用于土堆和经灌溉、施肥及加石灰处理过的场地，以保持营养、水 分和最佳pH。用于降解过程的微生物通常是土著土堞微生物群系。为了提高降解能力，亦可加入特效微生
3) 其他防治土壤污染的措施 ● 施用化学改良剂 化学改良剂包括抑制剂和强吸附剂。一般施用的抑制剂有石灰、磷酸盐和碳酸盐等，它们能与重金属 发生化学反应而生成难溶化合物以阻碍重金属向作物体内转移。在酸性污染土壤中施用石灰，可提高土壤 pH 值，使镉、铜、锌、汞等重金属形成氢氧化物沉淀。据试验，施用石灰后，稻米的含镉量可降低 30%。 施用钙铁磷肥也能有效地抑制 Cd、Hg、Pb、Cu、Zn 重金属的活性，如 Cd2+和 Hg2+与磷酸盐分别形成 难溶 Cd3(PO4)2↓、Hg3(PO4)2↓，这对消除土壤中 Cd、Hg 污染具有重要意义。 施用强吸附剂可使农药分子失去活性，也可减轻农药对作物的危害。如加入 0.4%的活性炭，豌豆从 土壤中吸收的艾氏剂量可降低 96%。有机质、绿肥、蒙脱土等都具有类似的缓解效果。 ● 生物改良措施 通过植物的富集而排除部分污染物，包括种植对重金属吸收能力极强的作物，如黄颔蛇草对重金属的 吸收量比水稻高 10 倍；种植这些非食用性作物，在一定程度上可排除土壤中的重金属。另外，种植抗性 植物，即种植对重金属吸收能力极差的植物，也是生物改良的方法之一。 ● 控制氧化还原条件 控制土壤的氧化还原条件也能减轻重金属污染的危害。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，落干则能促进镉的吸收，糙米中镉的含量随之增加。 镉、铜、铅、汞、锌等重金属在 pE 较低的土壤中均能产生硫化物沉淀，可有效地减少重金属的危害。 但砷与其他金属相反，在 pE 较低时其活性较大。 ● 改变耕作制 改变土壤环境条件，可消除某些污染物毒害。如对已被有机氯农药污染的土壤，可通过旱作改水田或 水旱轮作的方式予以改良，使土壤中有机氯农药很快地分解排除。若将棉田改水田，可大大加速 DDT 的降 解，一年可使 DDT 基本消失。稻棉水旱轮作是消除或减轻农药污染的有效措施。 ● 改良土壤 土壤一旦造成污染，特别是重金属污染，很难从中排除出去。为了消除土壤重金属等的污染，常采用 排去法(挖去污染土壤)和客土法(用非污染的土覆盖于污染土表面上)进行改良。但是，这两种方法耗费劳 力，易造成污染源扩散，且需要大量的客土源，所以在实际应用上，特别是对于大面积污染区土壤的改良 有一定困难，故不太现实。 为了减少污染物对作物生长等的危害，也可采用耕翻土层，即采用深耕，将上下土层翻动混合，使表 层土壤污染物含量减低。这种方法动土量较少，但在污染严重的地区不宜采用。 近年来，土壤及地下水污染的化学与生物修复已成为研究热点，并取得了一定进展。土壤有机污染 的化学修复是用表面活性剂或有机溶剂清洗土壤中的有机物；生物修复是利用微生物将土壤中有毒有害有 机污染物降解为无害的有机物质(CO2和 H2O)的过程。降解过程可以由改变土壤理化条件(包括 pH、湿度、 温度、通气条件及添加营养物)来完成，也可接种特殊驯化与构建的工程微生物提高降解速率。 污染土壤生物修复的特点如下：成本低于热处理及物理化学方法；不破坏植物生长所需要的土壤环境； 污染物氧化比较完全，不会产生二次污染；处理效果好，对低分子量的污染物去除率可达 99%以上；可原 地处理，操作简单。 目 前国 外采用 的土 壤生 物修复 技术 有原位 处理(in situ)、 就地处 理(on site)和生物 反应器 (bioreactor)三种方法。 原位处理法是污染土壤不经搅动、在原位和易残留部位之间进行原位处理。最常用的原位处理方式是 进入土壤饱和带污染物的生物降解。可采取添加营养物、供氧(加 H2O2)和接种特异工程菌等措施提高土壤 的生物降解能力；亦可把地下水抽至地表，进行生物处理后，再注入土壤中，以再循环的方式改良土壤。 该法适用于渗透性好的不饱和土壤的生物修复。 就地处理法是将废物作为一种泥浆用于土壤和经灌溉、施肥及加石灰处理过的场地，以保持营养、水 分和最佳 pH。用于降解过程的微生物通常是土著土壤微生物群系。为了提高降解能力，亦可加入特效微生
物，以改进土壤生物修复的效率。最早使用的就地处理法是土壤耕作法，并已广泛用于炼油厂含油污泥的 处理 生物反应器是用于处理污染士的特殊反应器，通常为卧式状的、气提式、分批或连续培养， 可 在污染现场或异地处理场地。污染士端用水调成泥浆，装入生物反应器内，控制一些重要的微生物降解条 件，提高处理效果。还可用上批处理过的泥浆接种下一批新泥浆。该技术尚处于实验室研究阶段。生物反 应器是污染士壤生物修复的最佳技术，它能满足污染物生物降解所需的最适宜条件，获得最佳的处理效果。 生物修复是治理土填有机污染的最有效方法。污染土堆的生物修复效密受污染物性、土岸微生物生 态结构以及土壤性质、环境条件等影响。研究污染物的生物可降解性、微生物对污染物的降解作用机 降解菌的选有与生物工程菊的应用，是提高污染士壤生物修复效果的关键，值得深入研究。 棕上所述，消除或减少土堆污染最根本的是要消除或控制污染源
物，以改进土壤生物修复的效率。最早使用的就地处理法是土壤耕作法，并已广泛用于炼油厂含油污泥的 处理。 生物反应器是用于处理污染土壤的特殊反应器，通常为卧式鼓状的、气提式、分批或连续培养，可建 在污染现场或异地处理场地。污染土壤用水调成泥浆，装入生物反应器内，控制一些重要的微生物降解条 件，提高处理效果。还可用上批处理过的泥浆接种下一批新泥浆。该技术尚处于实验室研究阶段。生物反 应器是污染土壤生物修复的最佳技术，它能满足污染物生物降解所需的最适宜条件，获得最佳的处理效果。 生物修复是治理土壤有机污染的最有效方法。污染土壤的生物修复效率受污染物性质、土壤微生物生 态结构以及土壤性质、环境条件等影响。研究污染物的生物可降解性、微生物对污染物的降解作用机理、 降解菌的选育与生物工程菌的应用，是提高污染土壤生物修复效果的关键，值得深入研究。 综上所述，消除或减少土壤污染最根本的是要消除或控制污染源
