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土壤污染的發生
（一）土壤背景值和土壤環境容量
1、土壤背景值
土壤是受到自然過程和人為影響的一類成分含量複雜的物質。它含有差不多所有天然的元素，並在水、氣、熱、生物和微生物多因子共同作用下，不斷發生著各種活性反應，因此土壤中可檢出多種化學物質。不受各種污染源明顯影響的土壤中化學物質檢出量稱為土壤背景值，或土壤環境背景值。從本質上講，“不受污染源明顯影響
”只是一個相對概念，因為已證實當今的工業污染已充滿了世界的每一個角落，即使是農用化學物質的污染也是在世界範圍內擴散的。例如在南極冰層中可以發現有機氯農藥的積累。因此，土壤背景值也是相對的，“零污染”土壤樣本是不存在的。
影響土壤背景值的因素很複雜。包括數萬年以來人類活動的綜合影響，風化、淋溶、淀積等地球化學作用的影響，生物小迴圈的影響，母質成因、質地和有機物含量的影響等等。因此，土壤背景值是一個範圍值，而不是一個確定值。
2、土壤環境容量
土壤環境容量（或稱土壤負載容量）是指一定環境單元，一定時限內遵迴圈境品質標準，即保證農產品品質和生物學品質，同時也不使環境污染時，土壤能容納污染物的最大負荷量。不同土壤其環境容量是不同的，同一土壤對不同污染物的容量也是不同的，這涉及到土壤的凈化能力。
1）土壤是一個多相的疏鬆多孔體系。污染物質在土壤中可進行揮發、稀釋、擴散和濃集以至移出土體之外。這一過程是與土壤溫度和含水量的變化，土壤質地和結構，以及層次構型相關的。
2）土壤是一個膠體體系。對於某些可呈離子態的污染物質，如重金屬、化學農藥進入土壤後，土壤膠體的吸附作用可以大大改變其有效含量，成為土壤污染物，特別是重金屬自凈和富集的關鍵因子。
3）土壤是一個絡合－螯合體系。土壤中有許多天然的有機和無機配位體，也有人工合成的污染物的有機配位體。而天然環境中幾乎所有的金屬離子都有形成絡合物和螯合物的能力。因而，天然環境中絡合－螯合過程的存在，也顯著影響污染物質在天然環境中的遷移、轉化及其環境效應。
4）土壤是一個氧化還原體系。其氧化還原作用影響有機物質分解的速度和強度，也影響有機物質存在的狀態（可溶性和不溶性），從而影響到它們的遷移轉化。這也是關係到土壤污染物質遷移轉化的重要的土壤環境條件。特別是對某些變價元素，如鐵、硫、砷、汞、鉻等尤為重要。
5）土壤是一個化學體系。土壤中的化合物或進入土壤的污染物質，還直接受到土壤總化學平衡（溶解和沉澱）過程的控制，在重金屬和磷遷移轉化中，化學平衡過程扮演著重要角色。
6）土壤是一個生物體系。土壤微生物是土壤生物的主體。土壤微生物在土壤有機質的轉化過程（有機質的分解和合成）中起著巨大作用。土壤對有機污染物質之所以具有強大的自凈能力，即生物降解作用，也主要是因為種類繁多、數量巨大的土壤微生物存在。土壤微生物除參與有機質的轉化外，還積極參與其他土壤過程。此外，土壤動物在有機污染物的分解轉化中也起著一定作用。
上述過程，無論是個別或是彼此聯繫地、同時地、相繼地、或是相互交迭地發生，也還沒有完全概括複雜的土壤污染物的遷移、轉化以及凈化機制。但是，進入土壤的各種污染物質，一方面受上述土壤過程的控制和影響，會緩衝土壤污染的發生；另一方面。隨著它們進入土壤數量的增加，完全可能改變上述過程的方向、性質和速度，即土壤發生污染。
（二）土壤污染和凈化
1、土壤污染
土壤污染是指人類活動產生的污染物進入土壤並積累到一定程度，引起土壤品質惡化的現象。具體地說，污染物質是指與人類活動有關的各種對人體和生物有害的物質，包括化學農藥、重金屬、放射性物質、病原菌等。
土壤污染不能像大氣、水體那樣以某種物質超出某種標準來表示，因為土壤是很難用化學組成的變動來衡量的，即使凈土的組成也是不固定的，某些物質含量的變動不意味著土壤功能的障礙。土壤功能的破壞最明顯的標誌是作物產量和品質的下降，然而某種污染物侵入土壤，影響到作物生長並不是立即反映出來的。要確定某化合物是否對土壤起污染作用，必須研究其毒性效應；研究污染物在土壤中的遷移和富集特點。這就是當污染物進入土壤後，通過土體對污染物質的物理吸附、過濾阻留、膠體的物理化學吸附、化學沉澱、生物吸收等過程，使污染物不斷在土壤中積累，當其含量達到一定數量時，便引起土壤發生污染。
2、土壤凈化
土壤凈化，是指土壤本身通過吸附、分解、遷移、轉化，而使土壤污染濃度降低而消失的過程。
土壤具有凈化功能，這是由於土壤在環境中起著三方面的作用：
1）由於土壤中含有各種各樣的微生物和土壤動物，對外界進入土壤的各種物質都能分解轉化。
2）由於土壤中存在有複雜的有機和無機膠體體系，通過吸附、解吸、代換等過程，對外界進入土壤中的各種物質起著“蓄積作用”，使污染發生形態變化。
3）土壤是綠色植物生長的基地，通過植物的吸收作用，土壤中的污染物質發生遷移轉化的作用。
因此，某些性質不同的污染物在土體中可通過揮發、擴散、分解等作用，逐步降低污染物濃度，減少毒性或被分解成無害的物質；經沉澱、膠體吸附等作用可使污染物發生形態變化，或通過生物和化學降解，污染物變為毒性較小或無毒性,
甚至有營養的物質。有些污染物在土體中還會被分解氣化，遷移至大氣中。這些現象，從廣義上都可理解為土壤的凈化過程。只要污染物濃度未超過土壤的自凈容量，就不會造成污染。
綜上所述可以看出，在土壤中污染物的累積和凈化是同時進行的，是兩種相反的作用的對立統一過程，兩者處於一定的相對平衡狀態。
（三）土壤污染源
土壤是一個開放體系，土壤與其他環境要素間進行著物質和能量的交換，因而造成土壤污染的物質來源是極為廣泛的，有天然的也有人為污染源。天然污染源是指自然界自行向環境排放有害物質的場所，如正在活動的火山；人為污染源是指人類活動所形成的污染源，如工業生產排放的“三廢”，農業生產使用的農藥、化肥等。污染物進入土壤的途徑按照所劃分的土壤污染源可分為污水灌溉、固體廢棄物利用、化肥和農藥的施用、大氣沉降等。
1、污水灌溉
灌溉，特別是污灌常可引起土壤污染。污灌是指利用城市污水、工業廢水或混合污水進行農田灌溉。大量的污水未加處理而直接傾注于環境中，使一些灌區土壤中有毒有害物質有明顯的積累。京津唐地區污灌對生態環境的影響表明，北京東郊由污灌引起的土壤污染約佔檢測樣品的60％，污染的糙米樣品數約佔檢測樣品數的36％。
2、固體廢棄物的利用
固體廢棄物包括工業廢渣、污泥、城市垃圾等。由於污泥中含有一定的養分，因而可用來作為肥料使用，城市生活污水處理廠的污泥含量為0.8－0.9％，含磷量為0.3－0.4％，含鉀量0.2－0.35％，有機質含量為16－20％。但如混入工業廢水或工業廢水處理廠的污泥，其成分較生活污泥要複雜得多，特別是金屬的含量很高，這樣的污泥如在農田中施用不當，勢必造成土壤污染。一些城市歷來都把大量的垃圾運往農村，由於垃圾中含有大量的煤灰、磚瓦碎塊、玻璃、塑膠等。含這些成分的垃圾長期施用農田，可逐步破壞土壤的團粒結構和理化性質。同時城市垃圾亦有一定量的金屬，使土壤中重金屬含量隨著垃圾施用量的增多而增加。
3、農藥和化肥的施用
農藥在生產、貯存、運輸、銷售和使用過程中都會產生污染，施在作物上的殺蟲劑大約有一半左右流入土壤中。進入土壤中的農藥雖然在生物、光解和化學作用下，可有一部分降解，但對於像有機氯這樣的長效農藥來說，那是十分緩慢的。農藥在土壤中殘留性與土壤的理化性質和環境條件密切的關係。
化肥對土壤的污染一是不合理的過量施用，促使土壤養分平衡失調。二是有毒磷肥特別是含三氯乙醛磷肥，它是由含三氯乙醛的廢硫酸生產的，當它在土壤中施用後，三氯乙醛轉化為三氯乙酸，兩者均可給植物造成毒害，由此而造成的作物大面積受害的情況屢有發生。磷肥中重金屬特別是鎘的含量也是一個不容忽視的問題。據估計，我國每年隨磷肥帶入土壤的總鎘量約為37噸，因而應當認為含鎘磷肥是一種潛在的污染源。
4、大氣沉降
氣源重金屬微粒是土壤重金屬污染的途徑之一，它的構成主要是金屬飄塵。在金屬加工過程中，在交通繁忙的地區，往往伴隨有金屬塵埃進入大氣，其種類視污染源的不同而異。這些飄塵自身降落或隨雨水接觸植物體或進入土壤後隨之為植物或動物所吸收，在大氣污染嚴重的地區，作物亦有污染。酸沉降本身既是一種土壤污染源，又可加重其他有毒物質的危害，我國長江以南大部分地區本身就是酸性土壤，在酸雨的作用下，土壤進一步酸化，養分淋溶，結構破壞，肥力降低，作物受損，從而可破壞土壤生產力。此外，尚有多種污染物（包括重金屬、非金屬有毒有害物質及放射性散落物等）的同時污染。
（四）土壤污染的類型
土壤污染的類型目前並無嚴格的劃分，如從污染物的屬性來考慮，一般可分為有機物污染、無機物污染、生物污染和放射性物質的污染。
1、有機物污染
可分為天然有機污染物和人工合成有機污染物，這裡主要是指後者，它包括有機廢棄物（工農業生產及生活廢棄物中生物易降解和生物難降解有機毒物）、農藥（包括殺蟲劑、殺菌劑和除銹劑）等污染。有機污染物進入土壤後，可危及農作物的生長和土壤生物的生存，如稻田因施用含二苯醚的污泥曾造成稻苗大面積死亡，泥鰍、鱔魚絕跡。人體接觸污染土壤後，手腳出現紅色皮疹，並有噁心、頭暈現象。農藥在農業生產上的應用儘管收到了良好的效果，但其殘留物卻污染了土壤和食物鏈。近年來，塑膠地膜地面覆蓋栽培技術發展很快，由於管理不善，部分膜棄于田間，它已成為一種新的有機污染物。
2、無機物污染
無機污染物有的是隨地殼變遷、火山爆發、岩石風化等天然過程進入土壤，有的隨著人類的生產和消費活動而進入的。採礦、冶煉、機械製造、建築材料、化工等生產部門，每天都排放大量的無機污染物，包括有害的元素氧化物、酸、鹼和鹽類等。生活垃圾中的煤渣，也是土壤無機物的重要組成部分，一些城市郊區長期、直接施用的結果造成了土壤環境品質的下降。
3、土壤生物污染
是指一個或幾個有害生物種群，從外界侵入土壤，大量繁殖，破壞原來的動態平衡，對人類健康和土壤生態系統造成不良影響。造成土壤生物污染的主要物質來源是未經處理的糞便、垃圾、城市生活污水、飼養場和屠宰場的污物等。其中危害最大的是傳染病醫院未經消毒處理的污水和污物。土壤生物不僅可能危害人體健康，而且有些長期在土壤中存活的植物病原體還能嚴重地危害植物，造成農業減產。
4、土壤放射性物質的污染
是指人類活動排放出的放射性污染物，使土壤的放射性水準高於天然本底值。放射性污染物是指各種放射性核素，它的放射性與其化學狀態無關。
放射性核素可通過多種途徑污染土壤。放射性廢水排放到地面上，放射性固體廢物埋藏處置在地下，核企業發生放射性排放事故等，都會造成局部地區土壤的嚴重污染。大氣中的放射性物質沉降，施用含有鈾、鐳等放射性核素的磷肥和用放射性污染的河水灌溉農田也會造成土壤放射性污染，這種污染雖然一般程度較輕，但污染的範圍較大。
土壤被放射性物質污染後，通過放射性衰變，能產生α、β、γ射線。這些射線能穿透人體組織，損害細胞或造成外照射損傷，或通過呼吸系統或食物鏈進入人體，造成內照射損傷。
綜上所述，引起土壤污染的物質以及途徑都是極為複雜的，它們往往是相互聯繫在一起的。
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