渗透,可使其中的有害物质有机物、病原体进入土壤中,如武汉市生活垃圾含汞 9.5mg/kg、铅 13.8mg/kg、大肠菌值 10-2~10-9, 特别是有毒的工业固体废弃物 更可严重污染土壤,并通过土壤污染地下水。 4.农药型污染 目前我国大量使用农药与化肥,我国目前生产的农药包括杀虫剂、杀菌剂、 除草剂、氮化肥增效剂等有 100 多种,我国化肥用量全年约 1 亿吨。 但由于使 用不合理,农药的利用率只有 10%,化肥利用率也只 30~40%,其余均进入环 境主要是土壤之中。残留在土壤中的农药、化肥可以通过食物链危害人体键康。 二、土壤的自净(soil self-purification) 土壤是由固相(矿物质和有机质等固体物质),液相(土壤水分)和气相(土 壤空气)组成的,充满各种生物和微生物,具有吸附、交换、络合、螯合作用和 氧化还原作用,因此具有降解、转化化学污染物和杀死致病微生物的自净能力。 土壤自净作用是指进入土壤的污染物,在土壤的物理、化学和微生物作用下,使 污染物中的病原体死亡,有机物无机化或腐殖质化,有害污染物浓度减少的过程。 由于土壤上常生长有植物,因此土壤自净作用应是土壤与植物联合作用。土 壤的物理净化作用主要是机械隔滤作用,如对大肠杆菌就有很好的隔滤作用。化 学净化功能如水解,离子交换等,有机磷杀虫剂在土壤中容易被水解而消失。微 生物净化作用可藉其产生的酶来实现,如被酚污染的土壤,微生物可产生能分解 酚的多酚氧化酶系。 (一) 化学性污染的自净 由于化学污染物质的种类很多,土壤的结构、类型、酸碱度、氧化还原状态 和土壤微生物的种类又各不相同,所以,各类化学物质在土壤中的降解、蓄积、 转化、迁移和残留情况也是不同的。当前值得重视的是重金属类和农药对土壤的 污染。 1.重金属类:重金属在土壤中的动态与以下因素有关。 ⑴.土壤 pH 重金属一般是以氢氧化物、离子和盐类形式存在,土壤 pH 越低,金属的溶 解度越高,容易被植物吸收或迁移。而土壤 pH 偏碱性时,多数金属离子形成难 溶的氢氧化物而沉淀,植物难以吸收。实验表明:当土壤 pH 为 5.3 时,糙米镉 含量为 0.3mg/kg,而 pH 为 8.0 时,镉含量仅为 0.06mg/kg。 ⑵. 土壤的氧化还原状态 土壤中的氧气充足表示土壤处于氧化状态,氧气缺乏表示土壤处于还原状 态。土壤的氧化或还原条件控制着土壤中重金属的转化和存在状态。例如氧气充 足时,砷化物多为五价,而在还原条件下则为三价(亚砷酸盐),毒性比前者大。 还原状态时,重金属离子与硫酸盐形成金属硫化物(难溶解)而被固定于土壤中。 ⑶.土壤腐殖质的吸附和螯合作用 土壤腐殖质能大量吸附金属离子,使金属通过螯合作用而稳定的被留在土壤 腐殖质中,从而使金属毒物不易迁移到水中或植物中,减轻其危害。 由上述可知,重金属元素不能被土壤微生物分解,而极易与土壤有机物、无 机物结合生成稳定的络合物和螯合物,残留在土壤中。重金属在土壤中的一般迁 移、转化规律与土壤结构及其理化性质有关。土壤中重金属在植物中的残留情况 是,土壤中有机物和粘土矿物的含量越多,盐基代换量越大;土壤的 pH 越高, 重金属在土壤中的活动性越弱,重金属对植物的有效性越低,植物中残留量也越渗透,可使其中的有害物质有机物、病原体进入土壤中,如武汉市生活垃圾含汞 9.5mg/kg、铅 13.8mg/kg、大肠菌值 10-2~10-9, 特别是有毒的工业固体废弃物 更可严重污染土壤,并通过土壤污染地下水。 4.农药型污染 目前我国大量使用农药与化肥,我国目前生产的农药包括杀虫剂、杀菌剂、 除草剂、氮化肥增效剂等有 100 多种,我国化肥用量全年约 1 亿吨。 但由于使 用不合理,农药的利用率只有 10%,化肥利用率也只 30~40%,其余均进入环 境主要是土壤之中。残留在土壤中的农药、化肥可以通过食物链危害人体键康。 二、土壤的自净(soil self-purification) 土壤是由固相(矿物质和有机质等固体物质),液相(土壤水分)和气相(土 壤空气)组成的,充满各种生物和微生物,具有吸附、交换、络合、螯合作用和 氧化还原作用,因此具有降解、转化化学污染物和杀死致病微生物的自净能力。 土壤自净作用是指进入土壤的污染物,在土壤的物理、化学和微生物作用下,使 污染物中的病原体死亡,有机物无机化或腐殖质化,有害污染物浓度减少的过程。 由于土壤上常生长有植物,因此土壤自净作用应是土壤与植物联合作用。土 壤的物理净化作用主要是机械隔滤作用,如对大肠杆菌就有很好的隔滤作用。化 学净化功能如水解,离子交换等,有机磷杀虫剂在土壤中容易被水解而消失。微 生物净化作用可藉其产生的酶来实现,如被酚污染的土壤,微生物可产生能分解 酚的多酚氧化酶系。 (一) 化学性污染的自净 由于化学污染物质的种类很多,土壤的结构、类型、酸碱度、氧化还原状态 和土壤微生物的种类又各不相同,所以,各类化学物质在土壤中的降解、蓄积、 转化、迁移和残留情况也是不同的。当前值得重视的是重金属类和农药对土壤的 污染。 1.重金属类:重金属在土壤中的动态与以下因素有关。 ⑴.土壤 pH 重金属一般是以氢氧化物、离子和盐类形式存在,土壤 pH 越低,金属的溶 解度越高,容易被植物吸收或迁移。而土壤 pH 偏碱性时,多数金属离子形成难 溶的氢氧化物而沉淀,植物难以吸收。实验表明:当土壤 pH 为 5.3 时,糙米镉 含量为 0.3mg/kg,而 pH 为 8.0 时,镉含量仅为 0.06mg/kg。 ⑵. 土壤的氧化还原状态 土壤中的氧气充足表示土壤处于氧化状态,氧气缺乏表示土壤处于还原状 态。土壤的氧化或还原条件控制着土壤中重金属的转化和存在状态。例如氧气充 足时,砷化物多为五价,而在还原条件下则为三价(亚砷酸盐),毒性比前者大。 还原状态时,重金属离子与硫酸盐形成金属硫化物(难溶解)而被固定于土壤中。 ⑶.土壤腐殖质的吸附和螯合作用 土壤腐殖质能大量吸附金属离子,使金属通过螯合作用而稳定的被留在土壤 腐殖质中,从而使金属毒物不易迁移到水中或植物中,减轻其危害。 由上述可知,重金属元素不能被土壤微生物分解,而极易与土壤有机物、无 机物结合生成稳定的络合物和螯合物,残留在土壤中。重金属在土壤中的一般迁 移、转化规律与土壤结构及其理化性质有关。土壤中重金属在植物中的残留情况 是,土壤中有机物和粘土矿物的含量越多,盐基代换量越大;土壤的 pH 越高, 重金属在土壤中的活动性越弱,重金属对植物的有效性越低,植物中残留量也越