【www.shanpow.com--化学试题】
【一】:土壤中重金属的治理方法
土壤中重金属治理现状
对什么是重金属目前尚无严格的定义,化学上根据金属的密度把金属分成重金属和轻金属,常把密度大于4.5g/cm3的金属称为重金属。如:金、银、铜、铅、锌、镍、钴、铬、汞、镉等大约45种。
从环境污染方面所说的重金属是指:汞、镉、铅、铬以及类金属砷等生物毒性显著的重金属。
对人体毒害最大的有5种:铅、汞、镉、铬、砷。这些重金属在水中不能被分解,人饮用后毒性放大,与水中的其他毒素结合生成毒性更大的有机物或无机物。
有毒非金属物质:砷、氟、氰等。
土壤重金属污染是指土壤中重金属过量累积引起的污染。污染土壤的重金属包括生物毒性显著的元素如镉、铅、汞、铬、砷,以及由一定毒性的元素如铜、锌、镍。这类污染范围广、持续时间长、污染隐蔽、无法被生物降解,将大大导致土壤退化,农作物产量和质量下降,并通过径流、淋失作用污染地表水和地下水。过量重金属将对植物生理功能产生不良影响,使其营养失调。汞、砷能抑制土壤中硝化、氨化细菌活动,阻碍氮素供应。重金属可通过食物链富集并生成毒性更强的甲基化合物,毒害食物链生物,最终在人体内积累,危害人类健康。
一、来源与分布
土地被重金属污染,在全民工业化的时代已经不是新鲜事了。德国、日本、荷兰等发达国家也都时有发生,因此在国内出现被重金属污染的土地带并不十分地惹眼。然而,在被遗忘的背后是一组令人震惊的数据。中国工程院院士罗锡文今年10月10日表示,全国3亿亩耕地正在受到重金属污染的威胁,占全国农田总数的1/6,而广东省未受重金属污染的耕地,仅有11%左右。
全国1/6的土地已经被重金属污染!这是一个多么可怕地数字!我国用全球7%的耕地养活着世界22%的人口,这并不是什么秘密。但是,更深层次的数据恐怕就不会有多少人知道了。据全国人大农业与农村委员会早前透露,目前,我国耕地面积约为18.26亿亩,比1997年的19.49亿亩减少1.23亿亩;目前,我国人均耕地面积由10多年前的1.58亩减少到1.38亩,仅为世界平均水平的40%。如若再减去近日公布的,已经被重金属污染了的占全国农田总数的1/6耕地,中国的耕地面积保护形势将不仅仅是严峻。土壤重金属污染主要有以下几种:
(一)大气沉降
能源、运输、冶金和建筑材料生产等产生的含有重金属的气体和粉尘进入大气,通过自然沉降和降水进人土壤。据估计全世界每年约有1600吨的汞通过化石燃料燃烧排放到大气中。含铅汽油的燃烧和汽车轮胎磨损产生的粉尘对大气和土壤造成铅、锌、镉、铬、铜等污染。
(二)污水
未经处理的工矿企业污水排入下水道与生活污水混合,造成污灌区土壤重金属
汞、镉、铬、铅等的含量逐年增加。如淮阳污灌区土壤汞、镉、铬、砷等重金属1995年已超过警戒线,其它灌区部分重金属含量也远远超过当地背景值。
(三)固体废弃物
工矿业固体废弃物堆放或处理过程中,由于日晒、雨淋、水洗,重金属极易移动,以辐射状、漏斗状向周围土壤、水体扩散。沈阳冶炼厂冶炼锌产生的矿渣主要含锌、镉,1971年开始堆放在一个洼地场所,目前已扩散到离堆放场700米以外的范围。武汉市垃圾堆放场,杭州铬渣堆放区附近土壤中重金属镉、汞、铬、铜、锌、铅、砷等的含量均高于当地土壤背景值。
有一些固体废弃物被作为肥料施入土壤,造成土壤重金属污染。磷石膏是化肥工业废物,含有一定量的正磷酸以及不同形态的含磷化合物,并可改良酸性土壤,因而被大量施入土壤,造成了土壤中铬、铅、锰、砷含量增加。磷钢渣作为磷源施入土壤,造成土壤中铬累积。
湖南省地质研究所调查发现,按照我国现行标准,“湖南粮仓”洞庭湖区有相当数量的稻米及蔬菜重金属含量已超标。
据2005年对洞庭湖区常德、临澧、益阳、南县、宁乡、汨罗等6个工作区采取的早、晚稻米分析,晚稻米镉含量平均有0.23至0.26 mg /kg,公开发表的数据晚稻镉含量超标达41.67%,蔬菜近乎全部超标。
辽宁省辽河流域农业地质调查数据也显示土壤重金属污染对农产品安全的影响不可忽视。在检测的3984项重金属元素中,总计超标305项,超标率达到7.66%。大宗农作物中的镉、铬等元素超标问题比较显著,尤其是沈抚灌区、柳壕灌区和新城子灌区等,由于常年利用城市污水灌溉农田,土地污染和粮食超标问题比较突出。其中,蔬菜超标区域主要集中在沈阳、锦州等重工业城市周边,例如沈阳细河蔬菜基地土地和地下水严重污染,农业生态环境恶劣,蔬菜品质低下。
(四)农用物资
农药、化肥和地膜长期不合理施用,导致土壤重金属污染。杀真菌农药含有铜和锌,被大量地施用于果树和温室作物,造成土壤铜、锌累积达到有毒的浓度。如在莫尔达维亚,葡萄生长季节要喷5~12次波尔多液或类似的制剂,导致每年约有6000~8000吨的铜被施入土壤。
近年来,地膜的大面积推广使用,不仅造成了土壤的白色污染,而且地膜生产过程中加入了含镉、铅的热稳定剂,增加了土壤重金属污染。
二、重金属污染治理方法
(一)常见治理方法
土壤重金属污染治理途径主要有两种,一是改变重金属在土壤中的存在状态,使其由活化态转为稳定态;二是从土壤中除去重金属。
常采用的物理及物理化学的方法时热解吸法、电化学法和提取法。对于挥发性重金属可用加热方法从土壤中解吸出来。若重金属渗透性不高且传导性差则用电化学法除去。提取法可利用试剂和土壤中的重金属作用,形成溶解性的重金属离子或金属试
剂络合物,回收再利用。
(二)工程物理化学法
工程物理化学法是利用物理、化学等方法治理重金属污染土壤的方法。在重金属污染的初期,由于污染较集中,这种方法较为普遍采用,主要方法有:客土法、冲洗络合法、电动化学法、热处理法、物理固化法等。对于污染重、面积小的土壤运用物理化学法具有治理效果明显、迅速的优点,但对于污染面积较大的土壤则需要消耗大量的人力与财力,而且容易导致土壤结构的破坏和土壤肥力的下降,因此对于大面积重金属污染地不宜采用这种方法。
热处理法是将污染土壤加热,使土壤中的挥发性污染物挥发并收集起来进行回收或处理;电解法是使土壤中重金属在电解、电迁移、电渗和电泳等的作用下在阳极或阴极被移走。
(三)生物修复法
生物修复是指利用生物的新陈代谢活动减少土壤中重金属的浓度或使其形态发生改变,从而使污染的土壤环境能够部分或完全恢复到原始状态的过程。修复措施主要包括植物修复、微生物修复和动物修复等。因其具有效果好、投资省、费用低、易于管理与操作、不产生二次污染等优点,日益受到人们的重视,成为污染土壤修复研究及工程运用的热点。
1、植物修复措施
植物修复措施是以植物忍耐和超量积累某种或某些化学元素理论为基础,一些重金属污染区存在着对重金属具耐性的植物,这些植物通过排斥或在局部使重金属富集,使重金属在植株根部细胞壁沉淀而“束缚”其跨膜吸收,或与某些蛋白质、有机酸结合生成不具生物活性的解毒形式,从而提高了对重金属伤害的忍耐度。利用植物及其共存微生物体系清除环境中的污染物是一门新兴起的环境应用技术。植物治理措施的关键是寻找合适的超积累或耐重金属植物,超积累植物可吸收积累大量的重金属,但植物修复措施也有局限性,如超积累植物通常生物量低,生长缓慢,效果不显著。
2、微生物修复措施
微生物治理是利用土壤中的某些微生物对重金属具有吸收、沉淀、氧化和还原等作用,从而降低土壤中重金属的毒性。原核生物(细菌、放线菌)比真核生物(真菌)对重金属更敏感,利用此原理在土壤中培养富汞细菌,将这些细菌收集后,经蒸发、活性碳吸附等方法治理受汞污染的土壤。当前运用遗传、基因工程等生物技术,培育对重金属具有降毒能力的微生物,并运用于污染治理,是土壤重金属污染研究中较活跃的领域之一。
土壤重金属污染的微生物修复主要包括2方面:即生物吸附和生物氧化-还原。生物吸附是重金属被生物体吸附,如蓝细菌、硫酸还原菌以及某些藻类能够产生具有大量阳离子基团的胞外聚合物如多糖、糖蛋白等,并与重金属形成络合物;而生物氧化是微生物对重金属离子进行氧化、还原、甲基化和脱甲基化作用,降低土壤环境中重金属含量。
3、低等动物修复措施
土壤中的某些低等动物(如蚯蚓类)能吸收土壤中的重金属,因而能一定程度地降低污染土壤中重金属的含量。韩国有科学家运用蚯蚓毒理学试验对3个废弃的砷矿
及重金属矿区尾矿进行修复实验,研究表明蚯蚓对锌和镉有良好的富集作用。由此可见,在重金属污染的土壤中放养蚯蚓,待其富集重金属后,采用电激、清水等方法驱出蚯蚓集中处理,对重金属污染土壤有一定的治理效果。
(四)农业治理方法www.shanpow.com_土壤的治理方法。
农业治理是因地制宜的改变一些耕作管理制度来减轻重金属的危害,在污染土壤上种植不进入食物链的植物。主要有:控制土壤水分是指通过控制土壤水分来调节其氧化还原电位,达到降低重金属污染的目的;选择化肥是指在不影响土壤供肥的情况下,选择最能降低土壤重金属污染的化肥;增施有机肥是指有机肥能够固定土壤中多种重金属以降低土壤重金属污染的措施;选择农作物品种是指选择抗污染的植物和不要在重金属污染的土壤上种植进入食物链的植物。
农业治理措施的优点是易操作、费用较低,缺点是周期长、效果不显著。
目前,土壤重金属污染治理的主要措施就是“预防为主,防治结合”。对于没有被污染的土壤以预防为主,切断污染源,提高土壤环境容量;对于已被污染的土壤主要是进行改造、治理,以消除污染。土壤重金属污染物的迁移转化非常复杂,治理极其艰难,必须引起人类的高度注重,杜绝土壤的重金属污染。
【二】:我国土壤存在的主要问题及解决方法
我国土壤存在的主要问题及解决方法
姓名:李方园 班级:物流管理(二)班
学号:2012100244
我国国土面积辽阔,又是一个农业大国,土壤的好坏直接影响着我国农作物生长。因为缺乏科学合理的管理措施,设施土壤的可持续利用周期不长。当达到一定年限,生产上便会出现作物生长不良、病害严重等一系列问题。其主要原因是设施土壤的问题。由于温室、大棚等栽培条件下的土壤缺少雨水淋洗,且温度、湿度、通气状况和水肥管理等均与露地栽培有较大差别,加之设施栽培又长期处于高集约化、高复种指数、高肥料施用量的生产状态下,其特殊的生态环境与不合理的水肥管理措施导致了土壤次生盐渍化、土壤酸化、设施土壤板结等诸多生产问题的产生。
1.土壤盐渍化
土壤盐渍化是指盐分不断向土壤表层聚积形成盐渍土的自然地质过程。盐渍土是在一定的气候、地形、土地、水文地质等自然条件下形成的。人类活动、历史上的洪、涝、旱灾害,河道变迁,以及土地利用、农业技术措施等,又对土壤盐渍化的发生、发展产生重大影响。一般将土壤层0.2 m厚度内可溶盐含量大于0.1%的土壤称为盐渍土。土壤盐渍化分盐化与碱化两种类型,故又称为土壤盐碱化。当土壤表层中的中性盐含量超过0.2%时,称为盐化土(盐土);以碳酸盐为主的盐渍土,土中代换性钠含量大,通常称为碱化土(碱土)。土壤盐渍化主要发生在干旱与半干旱地区。若是排水条件不好或缺乏适当的排水措施,灌溉管理不当,过量引水,灌溉水的渗漏引起地下水位升高和强烈蒸发,就可能招致土壤盐渍化。由于灌溉管理不当(人为原因)而产生的土壤盐渍化,称为次生盐碱化。由于人为影响产生的盐渍土称为次生盐渍土。
土壤盐碱化形成的因素很多,包括自然因素和人为因素。自然因素包括气候、地质、地貌、水文及水文地质等。气候因素是形成土壤盐碱化的根本因素,如果没有强烈的蒸发作用,土壤表层就不会强烈积盐。地貌因素特别是盆地、洼地等低洼地形有利于水、盐的汇集。地质因素主要反映在土壤母质上。人为因素表现为人类改造自然和适应自然的各种活动。盐渍土形成的主要原因是由于气候干旱,土壤排水不畅,地下水位高,矿化度大等重要条件所制约,以及地形、母质、植被等自然条件综合影响的结合所造成的。在干旱、半干旱地区,若水资源开发利用创造了与原生盐渍土形成的相同条件时,就会出现土壤次生盐渍化。某些地区利用咸水进行灌溉,也可造成土壤盐渍化。土壤次生盐渍化属于现代积盐过程,它的形成有几个必要条件:(1)地下水水位过高,高过临界深度以上;(2)地下水中含有较多的可溶性盐类;(3)土壤性质不良(首先是土壤缺乏结构),(4)气候干旱、土壤蒸发强度大等。可知土壤次生盐碱化与地下水有着密切的关系。由于地下水位高过临界深度,毛管水的向上运动和土壤的强烈蒸发,使土壤水中的盐分逐渐在土壤表层积累。地下水离地面愈近,则毛管水向上流动的速率愈大,经由www.shanpow.com_土壤的治理方法。
土壤的水分通量愈大,大气蒸发力愈强,聚集在土壤表层的盐类也愈多。土壤水中盐分的来源,是由地下水带来或是由于下层土壤所含盐类溶解的结果。
土壤盐碱化不仅对农作物生长发育产生危害,而且使土壤物理性恶化,地下水矿化度提高,水变苦,地下水源不能充分利用。同时使大片土地荒芜,农耕地减少,土壤中水、肥等因素互不协调,影响农作物产量。影响主要有:土壤板结与肥力下降;不利于农作物吸收养分,阻碍作物生长。
盐渍土防治与改良的主要措施,归纳起来大致是四个方面:
(1).水利改良措施:主要包括排水、灌溉洗盐、引洪放淤,其中排水是一项带根本性的措施,应结合各地不同自然条件和地形部位的特点,建立起切实可行的排灌系统,有利于灌溉使土壤中盐分溶解于水中,通过在土壤中渗透,自上而下地把表土层中的可溶性盐碱洗出去,然后由排水沟排除。所谓放淤是把含有泥沙的水通过渠系引入事先筑好的畦埂和进、退水口建筑物的地块,用减缓水流的办法使泥沙沉降下来,淤地造田,由于增加新的淡土层,使地下水位相对降低,抑制土壤返盐,且含丰富的养分,有别于作物的生育。
(2).农业技术改良措施:主要包括种稻、平整土地、耕作客土、施肥等。有人说“叫地生放,无沟种稻”,因为种稻的田间要经常保持水层,这样就能使土壤中的盐分不断遭到淋洗,随着种稻年限的延长,土壤脱盐程度不断增加,据黄淮各地经验,即使含盐量达0.6~1.0%的盐碱土,种植水稻二年以后,1m土层中的盐分即可降低到0.1~0.3%。同时结合平整土地,合理耕作,增施有机肥料等措施,可以加速土壤淋盐防止表土返盐。
(3).生物改良措施:主要是植树造林、种植牧草、绿肥等,植树造林对改良盐土有良好的作用,林带可以改善农田小气候,减低风速,增加空气温度,从而减少地表蒸发,抑制返盐。林木根系不断自土壤深层吸收水分复消耗于叶面的蒸腾作用,据测定,5~6年生的柳树,每年每亩的蒸腾量可达1360m3,此林带就象竖排水作用的抽水井那样进行生物排水,可以显著降低地下水位。绿肥牧草种植,具有培肥改土的作用,尤其是它们都有茂密的茎叶覆盖地面,可减弱地面水分蒸发,抑制土壤返盐。据疆地区测定,种植紫花苜蓿三年,地下水位下降0.9m,土壤脱盐率也大大提高。
(4).化学改良措施:采取施用石膏及其它化学改良物可收到较好效果。如碱化土壤或碱土中含有大量苏打及代换性钠,致使土壤分散,呈强碱性,引起土壤物理性状不良,改良这类土壤除了消除多余的盐分外,主要应降低和消除土壤胶体过多的代换性钠和强碱性,在国外多有施用大量的石膏、硫酸亚铁(黑矾)、硫酸、硫磺等,可收到降低土壤碱性,协调和改善土壤理化性状的作用。
2.设施土壤酸化
由于土壤酸化的基本原因是氢离子的形成,而土壤中氢离子来源于不同途径,再加上设施土壤又具有高温高湿、高蒸发、高复种指数、肥料施用量大、无雨水
淋洗等特点,因此设施土壤的酸化原因也不尽相同。主要表现在以下几方面:高温高湿的条件下使有机质分解的更快,产生更多的有机酸和腐殖酸。有机质分解迅速,含量下降,土壤缓冲能力降低,土壤酸化问题加重。在高复种指数条件下,倒茬作物单一,为了保证作物的产量和质量,增加肥料施用量已成为设施栽培的重要措施之一,但是雨水淋溶作用小,随着栽培年限的增加,导致土壤有机质含量下降,缓冲能力降低,耕层土壤酸性离子的积累严重导致了土壤酸化。还有偏施或过量施用生理酸性肥料也成为设施土壤酸化的另一原因。高蒸发和无雨水淋洗使设施土壤养分易于在土壤表层积累,造成设施土壤表层酸化更为严重。为了提高大棚作物的产量,施用高浓度氮、磷、钾三元复合肥,而钙、镁等中量元素投入相对不足,造成土壤养分失调,从而过多的移走土壤中的碱基离子,如钙离子、镁离子、钾离子等,导致了土壤中的钾和中微量元素消耗过度使土壤向酸化方向发展。
土壤酸化滋生真菌,根际病害增加,且控制困难,尤其是十字花科的根肿病和茄果类蔬菜的青枯病、黄萎病增多。土壤结构被破坏,土壤板结,物理性变差,抗逆能力下降,蔬菜抵御旱、自然灾害的能力减弱。
土壤酸化的防治措施有一下几点:
(1). 灌水淋盐:由于设施土壤酸化大部分是由土壤盐碱化引起的,所以采取注水的方式,先灌后排,把土壤的盐分洗掉一部分,因为盐分是随水来的,那么他自然也会随水分去;值得注意的是,采取的淋盐方式,而不是给土壤浇水,所以灌入的水一定要多才有效果,不然会适得其反。
(2).挖沟排水:土壤盐分主要是通过地下水位上升和土壤毛管把盐分带到土壤表面,所以可以采取降低地下水位的方式减少盐分在土壤表面的积累,那就是在大棚或温室周围挖一条较深的沟渠,让土壤中的水从沟渠中排走,同时让地下水位得到了降低,减少了水分把盐分带到土壤表面的机会,土壤盐分就会大大降低。
(3). 减少大棚覆盖时间:设施土壤之所以比室外土壤更容易酸化,很大部分原因就是没有得到雨水的淋刷,没有雨水的淋刷,盐分就会随着土壤毛管向土表积聚, 导致土壤盐分增加,从而形成土壤酸化,较好的方式就是在下雨天可以将大棚去掉,让土壤多接受雨水的淋刷,对土壤盐分的降低有好处,同时就会降低酸度。
(4). 去掉表层土:土壤酸化主要集中在表层土,所以可以将表面积盐的土壤排除掉,最好效果排除10cm左右的土壤,酸化较严重的可以增加到20cm,然后移至新的良好的土壤就能很好的解决土壤酸化问题。
(5). 合理轮作:合理的轮作也是有效控制土壤酸化的一种有效措施,在土壤上长期种植一种植物,会造成某几种营养物质富集,导致酸化加剧,所以采取合理的轮作对土壤酸化也有遏制作用。
(6). 合理施肥:由于化肥和有机肥中都含有大量的有机酸,所以不恰当的施肥也会导致土壤酸化加剧,对肥料根据土壤肥性进行科学配比,达到最佳利用效果,对减少土壤酸化有积极效果。
3.土壤板结
形成土壤板结的原因是多方面的,主要的大概有七个:农田土壤质地太粘,有机肥不足及秸秆还田量减少,塑料制品过多,长期单一地施用化肥,镇压、翻耕等农耕措施,部分地方地下水和工业废水及有毒物质含量高,暴雨水土流失后造成土壤板结。造成土壤板结的主要因素是土壤团粒结构的改变,土壤团粒结构是由若干土壤单粒粘结在一起形成为团聚体的一种土壤结构,是带负电的土壤粘粒及有机质通过带正电的多价阳离子联接而成的。在土壤团粒结构下,能够疏通空气,从而疏松土壤,提高地温,同时有利于土壤微生物的活动,促进有机物质的分解,增加土壤养分供应能力,改善营养条件。土壤有机质的含量是土壤团粒结构和肥力的一个重要指标,同时土壤有机质是土壤团粒结构的重要组成部分,因而土壤有机质的降低,会致使土壤板结。
土壤板结的情况下,通气性变差,植物根部细胞有氧呼吸作用减弱,导致植物根部因呼吸作的能量减少。而土壤中得的矿质元素多以离子形式存在的,吸收时多以主动运输方式,要耗细胞代谢产生的能量。当呼吸减弱,能量供应不足,导致对矿质元素的吸收受阻,不利于植物生长。并且土壤板结不利于土壤中离子物质的扩散,导致施肥后土壤中得元素分布不均匀,同样不利于植物对矿质元素的吸收。
治理土壤板结要具体分析其形成的原因,采取不同的措施。如果是由于土壤质地太黏而造成的,可以向土中掺沙,增施有机肥,改变土壤过的物理性状。因为有机肥不足造成的就可以向土中增施有机肥,但是也得适量不可过多施用。农作物秸秆是重要的有机肥源,秸秆根茬还田是增肥地力的有效措施之一。秸秆根茬粉碎还田是提高土壤有机质含量和养分,增加了土壤的团粒结构,增加了孔隙度,调整了土壤坚实度,降低了土壤容重,协调了水、肥、气、热状况,提高蓄水保墒性能。为土壤微生物活动创造了良好环境,有利于有机质 分解、软化。因而要采用秸秆还田技术。设施栽培与大田栽培条件不同,秸秆还田比较困难,应采取多途径实现秸秆间接还田。在过去的设施土壤作物种植中大量采用地膜覆盖和营养袋育苗栽培技术,这些塑料制品的过多使用,用后又没有彻底清除塑料胶状物大量残留在土壤中,破坏了土壤结构致使土壤板结。因而在治理土壤板结时要减少或杜绝塑料制品的使用,使用了也要彻底清除,不可滞留土中。土壤施用农家肥严重不足,重氮轻磷钾肥,土壤有机质下降,腐殖质不能得到及时地补充,引起土壤板结和龟裂。这其中又分为氮肥、磷肥、钾肥的过量施用。在治理的过程中推广测土配方施肥技术:根据土壤化验依据,采用有机与无机肥结合,增施有机肥,合理施用化肥,补施微量元素肥料,这样化肥施入土壤不仅不会板结土壤,而且会增加有机质含量,改善土壤结构,在增加肥力的同时增加透水透
气性,进一步提高土壤质量,能避免板结的发生。在土壤耕作上要注意适度深耕,深耕不超过三十公分。要根据土壤情况和作物种类确定深耕。
我国的土壤面临的这三大问题,必然会对我国的农业造成巨大的影响,只要我们抓住问题出现的原因,然后对症下药,采取合理长久的措施,土壤问题终究不会是大问题了,在这一点上,还要求我国科技的发展和农业发展相速度结合,依靠科技的强大力量,更好的解决农业发展的问题,促进我国的生态平衡和经济的发展。
【三】:我国土壤污染现状及治理措施
摘要我国土壤污染的总体形势严峻,部分地区土壤污染严重,由土壤污染引发的农产品质量安全问题和群体性事件逐年增多。针对我国土壤污染的现状、危害、原因,提出了解决我国土壤污染的治理措施,以为改良我国土壤污染现状给予理论支持。
关键词土壤污染;现状;危害;治理措施
1土壤污染概念
土壤是指陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层,其厚度一般在2 m左右。土壤不但为植物生长提供机械支撑能力,并能为植物生长发育提供所需要的水、肥、气、热等肥力要素。近年来,由于人口急剧增长,工业迅猛发展,固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒,有害废水不断向土壤中渗透,汽车排放的废气,大气中的有害气体及飘尘不断随雨水降落在土壤中。农业化学水平的提高,使大量化学肥料及农药散落到环境中,导致土壤遭受非点源污染的机会越来越多,其程度也越来越严重,在水土流失和风蚀作用等的影响下,污染面积不断扩大。因此,凡是妨碍土壤正常功能,降低农作物产量和质量,通过粮食、蔬菜、水果等间接影响人体健康的物质都叫做土壤污染物[1-2]。
当土壤中有害物质过多,超过土壤的自净能力,引起土壤的组成、结构和功能发生变化,微生物活动受到抑制,有害物质或其分解产物在土壤中逐渐积累,通过“土壤→植物→人体”,或通过“土壤→水→人体”间接被人体吸收,达到危害人体健康的程度,就是土壤污染。
2我国土壤污染现状与危害
2.1土壤污染的现状
目前,我国土壤污染的总体形势严峻,部分地区土壤污染严重,在重污染企业或工业密集区、工矿开采区及周边地区、城市和城郊地区出现了土壤重污染区和高风险区。土壤污染类型多样,呈现出新老污染物并存、无机有机复合污染的局面。土壤污染途径多,原因复杂,控制难度大。土壤环境监督管理体系不健全,土壤污染防治投入不足,全社会防治意识不强。由土壤污染引发的农产品质量安全问题和群体性事件逐年增多,成为影响群众身体健康和社会稳定的重要因素[3]。
2.2土壤污染的危害
2.2.1土壤污染导致严重的直接经济损失。初步统计,全国受污染的耕地约有1 000万hm2,有机污染物污染农田达3 600万hm2,主要农产品的农药残留超标率高达16%~20%;污水灌溉污染耕地216.7万hm2,固体废弃物堆存占地和毁田13.3万hm2。每年因土壤污染减产粮食超过1 000万t,造成各种经济损失约200亿元。
2.2.2土壤污染导致生物产品品质不断下降。因农田施用化肥,大多数城市近郊土壤都受到不同程度的污染,许多地方粮食、蔬菜、水果等食物中镉、砷、铬、铅等重金属含量超标或接近临界值。每年转化成为污染物而进入环境的氮素达1 000万t,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780万hm2,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。
2.2.3土壤污染危害人体健康。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。
2.2.4土壤污染导致其他环境问题。土壤受到污染后,含重金属浓度较高的污染土容易在风力和水力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。
3造成土壤污染的原因
3.1过量施用化肥
我国每年化肥施用量超过4100万t。虽然施用化肥是农业增产的重要措施,但长期大量使用氮、磷等化学肥料,会破坏土壤结构,造成土壤板结、耕地土壤退化、耕层变浅、耕性变差、保水肥能力下降、生物学性质恶化,增加了农业生产成本,影响了农作物的产量和质量;未被植物吸收利用和根层土壤吸附固定的养分,都在根层以下积累或转入地下。残留在土壤中的氮、磷化合物,在发生地面径流或土壤风蚀时,会向其他地方转移,扩大了土壤污染范围。过量使用化肥还使饲料作物含有过多的硝酸盐,妨碍牲畜体内氧气的输送,使其患病,严重导致死亡[4]。
3.2农药是土壤的主要有机污染物
全国每年使用的农药量达50万~60万t,使用农药的土地面积在2.8亿hm2以上,农田平均施用农药13.9 kg/hm2。直接进入土壤的农药,大部分可被土壤吸附,残留于土壤中的农药,由于生物和非生物的作用,形成具有不同稳定性的中间产物或最终产物无机物。喷施于作物体上的农药,除部分被植物吸收或逸入大气外,约有1/2左右散落于农田,又与直接施用于田间的农药构成农田土壤中农药的基本来源。农作物从土壤中吸收农药,在植物根、茎、叶、果实和种子中积累,通过食物、饲料危害人体和牲畜的健康。
3.3重金属元素引起的土壤污染
全国320个严重污染区约有548万hm2土壤,大田类农产品污染超标面积占污染区农田面积的20%,其中重金属污染占80%,粮食中重金属镉、砷、铬、铅、汞等的超标率占10%。被公认为城市环境质量优良的公园存在着严重的土壤重金属污染。汽油中添加的防爆剂四乙基铅随废气排出污染土壤,使行车频率高的公路两侧常形成明显的铅污染带。砷被大量用作杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂和除草剂,硫化矿产的开采、选矿、冶炼也会引起砷对土壤的污染。汞主要来自厂矿排放的含汞废水。土壤组成与汞化合物之间有很强的相互作用,积累在土壤中的汞有金属汞、无机汞盐、有机络合态或离子吸附态汞,所以,汞能在土壤中长期存在。镉、铅污染主要来自冶炼排放和汽车尾气沉降,磷肥中有时也含有镉[5]。
3.4污水灌溉对土壤的污染
我国污水灌溉农田面积超过330万hm2。生活污水和工业废水中,含有氮、磷、钾等许多植物所需要的养分,所以合理地使用污水灌溉农田,有增产效果。未经处理或未达到排放标准的工业污水中含有重金属、酚、氰化物等许多有毒有害的物质,会将污水中有毒有害的物质带至农田,在灌溉渠系两侧形成污染带。
3.5大气污染对土壤的污染
大气中的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等有害物质,在大气中发生反应形成酸雨,通过沉降和降水而降落到地面,引起土壤酸化。冶金工业排放的金属氧化物粉尘,则在重力作用下以降尘形式进入土壤,形成以排污工厂为中心、半径为2~3 km范围的点状污染。
3.6固体废物对土壤的污染
污泥作为肥料施用,常使土壤受到重金属、无机盐、有机物和病原体的污染。工业固体废物和城市垃圾向土壤直接倾倒,由于日晒、雨淋、水洗,使重金属极易移动,以辐射状、漏斗状向周围土壤扩散。
3.7牲畜排泄物和生物残体对土壤的污染
禽畜饲养场的厩肥和屠宰场的废物,其性质近似人粪尿。利用这些废物作肥料,如果不进行物理和生化处理,则其中的寄生虫、病原菌和病毒等可引起土壤和水域污染,并通过水和农作物危害人群健康。
3.8放射性物质对土壤的污染
土壤辐射污染的来源有铀矿和钍矿开采、铀矿浓缩、核废料处理、核武器爆炸、核实验、燃煤发电厂、磷酸盐矿开采加工等。大气层核试验的散落物可造成土壤的放射性污染,放射性散落物中,90Sr、137Cs的半衰期较长,易被土壤吸附,滞留时间也较长。
4我国土壤污染的治理措施
4.1施用化学改良剂,采取生物改良措施,增加土壤环境容量,增强土壤净化能力
向土壤中施用石灰、碱性磷酸盐、氧化铁、碳酸盐和硫化物等化学改良剂,加速有机物的分解,使重金属固定在土壤中,降低重金属在土壤及土壤植物体的迁移能力,使其转化成为难溶的化合物,减少农作物的吸收,以减轻土壤中重金属的毒害。针对有机物污染,用植物、细菌、真菌联合加速有机物降解。针对无机物污染,利用植物修复可以把一部分重金属从土壤中带走。
增加土壤有机质含量、砂掺粘改良性土壤,增加和改善土壤胶体的种类和数量,增加土壤对有害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。发现、分离和培养新的微生物品种,以增强生物降解作用。
4.2强化污染土壤环境管理与综合防治,大力发展清洁生产
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,加强污染土壤修复技术集成,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。科学地进行污水灌溉,加强土壤污灌区的监测和管理,了解水中污染物的成分、含量及其动态,避免带有不易降解的高残留污染物随机进入土壤。
增施有机肥,提高土壤有机质含量,增强土壤胶体对重金属和农药的吸附能力。强化对农药、化肥、除草剂等农用化学品管理。增施有机肥同时采取防治措施,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。在生产中合理施用农药、化肥,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,改进农药剂型,严格限制剧毒、高残留农药的使用,大力发展高效、低毒、低残留农药。大力发展生物防治措施。
大力推广闭路循环、无毒工艺,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,严格控制污染物的排放量和浓度。大力推广和发展清洁生产。
针对土壤污染物的种类,种植有较强吸收能力的植物,降低有毒物质的含量,或通过生物降解净化土壤,通过改变耕作制度、换土、深翻等手段,施加抑制剂改变污染物质在土壤中的迁移转化方向,减少农作物的吸收,提高土壤pH值,促使镉、汞、铜、锌等形成氢氧化物沉淀。
根据土壤的特性、气候状况和农作物生长发育特点,既要防治病虫害对农作物的威胁,又要把化肥、农药对环境和人体健康的危害限制在最低程度。利用物理、物理化学原理治理污染土壤。大力开展植树造林,提高森林覆盖率,维护森林生态系统平衡。
4.3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。
4.4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,采取铲除表土和换客土的方法;对于轻度污染的土壤,采取深翻土或换无污染客土的方法。
4.5采用农业生态工程措施
在污染土壤上繁殖非食用的种子、种经济作物,从而减少污染物进入食物链的途径;或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,从而达到净化土壤的目的。
4.6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。
5参考文献
[1] 徐月珍.防止土壤污染和地下水污染的措施[J].环境与可持续发展,1989(1):29-31.
[2] 任旭喜.土壤重金属污染及防治对策研究[J].环境保护科学,1999,25(5):31-33.
[3] 陈晶中,陈杰,谢学俭,等.土壤污染及其环境效应[J].土壤,2003,35(4):298-303.
[4] 孙铁珩,李培军,周启星.土壤污染形成机理与修复技术[M].北京:科学技术出版社,2005.
[5] 赵美微,塔莉,李萍.土壤重金属污染及其防治、修复研究[J].北方环境,2007(6):21.
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【四】:不可忽视的土壤污染阅读题答案
导语:土壤污染物大致可分为无机污染物和有机污染物两大类。无机污染物主要包括酸、碱、重金属,盐类、放射性元素铯、锶的化合物、含砷、硒、氟的化合物等。下面是学习啦小编为您收集整理《不可忽视的土壤污染》的阅读题目及其参考答案以供大家学习,相信这些文字对你一定会有所帮助。
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(1)土壤、水、阳光和空气是大自然赋予人类和其他生物生存的四大要素。一般的污染马上就能引起大家的关注,而土壤污染引起的不良后果要在几年、几十年甚至上百年后才能显现出来。所以,人们常常忽视对土壤污染的整治。
(2)近年来,由于人口的急剧增长和工业的迅猛发展,固体废物的倾倒和堆放量日益增多,有害废水不断向土壤中渗透,大气中的有害气体和漂浮的尘土也不断随雨水降落在土壤中,导致了土壤污染。
(3)土壤污染所造成的危害有以下几个方面:第一,土壤污染导致严重的直接经济损失,对此目前尚缺乏系统的调查资料。仅以土壤重金属污染为例,我国每年因重金属污染而减产的粮食就有1000多万吨,被污染的粮食每年也多达1200万吨,合计经济损失至少200亿元。第二,土壤污染导致食物品质不断下降。我国大多数城市市郊土壤都受到了不同程度的污染,许多地方的粮食、蔬菜、水果等食物中的镉、铬、砷、铅等重金属含量超标和接近临界值。第三, 。土壤污染会使污染物在植物体中积累,并通过食物链富集到人体和动物体中,危害人畜健康,引发多种疾病。另外,受到污染的土壤表土在风力和水力的作用下,进入到大气和水体中,导致大气污染和水体污染。
(4)为了控制和消除土壤污染,科学家们提出了许多解决办法:首先要控制和消除污染源,加强对工业“三废”的治理。其次是采用生物(例如蚯蚓等)降解净化土壤。还可以通过增施有机肥、换土和深翻等手段,治理土壤污染。
(5)近年来,世界各国的环保专家和生物学家都提出了让植物来净化土壤的新方案。他们培养出各种转基因植物,让它们吸收土壤中的有害物质,然后集中起来焚烧处理,这样,经过植物吸收后的重金属还可以提炼出来,变废为宝,不但净化了土壤,还获得了贵重的重金属。与传统的化学、物理等除污手段相比,植物除污具有投资和维护成本低、操作简便、不造成二次污染、经济效益明显等优点。
《不可忽视的土壤污染》阅读题目:www.shanpow.com_土壤的治理方法。
1.给文中加横线的字注音。
渗 透
2.本文的说明内容除了土壤污染不被重视、土壤污染的原因和危害之外,还有 。
3.第(3)段中加点的词“至少”在句子中的作用是: 。
4.填空,完成植物净化土壤的过程。(每空6个字)
培养转基因植物→ → →提炼重金属
5.请在下边给第(3)段空白处补写一句话。
6.为了提高人们对土壤及环境的保护意识,请你设计一条公益广告。(含标点20字以内)
《不可忽视的土壤污染》阅读答案:
1.shèn
2.“控制和消除土壤污染的办法(措施)”或“如何控制和消除(治理)土壤污染”
3.“强调(突出)了经济损失之大”或“强调(突出)了土壤污染导致严重的直接经济损失”。
4.吸收有害物质;集中焚烧处理。
5.土壤污染会危害人(畜)健康。
6.还我青山碧水,还我土地芬芳。保护环境,人人有责(从我做起)等。
【五】:不同月份苗木的管理方法有哪些
不同月份有其不同的气候特征,苗木的管理也应当有所不同。今天学习啦小编就来给大家讲讲不同月份苗木的管理方法。
三月份苗木的管理方法
气温开始回升,中旬以后,苗木开始萌芽。
施肥:土壤解冻后,在灌水的同时施用基肥,增强苗木的生长后劲。
春灌:因春季干旱多风,蒸发量大,为防止春旱,应及时灌水。
防治病虫害:人工摘除虫卵、越冬蛹或喷洒药剂等措施。,应采取喷洒石硫合剂或涂干的方法防治其腐烂病。
四月份苗木的管理方法
气温继续上升,所栽苗木开始萌芽,进入旺盛生长期。
灌水、施肥、防治病虫害继续进行。
修剪:剪除干枯的枝条,拨除树干上的萌蘖芽。对模纹应进行整形修剪。
五月份苗木的管理方法
气温急剧上升,树木生长迅速。
灌水:苗木抽枝、展叶盛期,需水量很大,应适时灌水。
施肥:结合浇水,追施尿素等氮肥(浓度约2-3%)或根据需要进行叶面施肥。
树木剥芽,去蘖,防治病虫害,尤其注意大叶黄杨蛀干害虫。
六月份苗木的管理方法
气温高,燥热。
灌水、施追肥、对冠大叶密的树适当疏剪。
草:及时锄去树下杂草,防止草荒。
准备排水:低洼地预先挖好排水沟,以被雨季排水。
防治病虫害
七月份苗木的管理方法
七月气温很高,开始进入雨季。
巡查抢险:由于树木靠海边近,如遇暴风雨,容易发生树木歪倒等情况,应及时或提前加固支架。
排涝:大雨过后,应及时排水防涝。特别是低洼处的黄杨模纹排水。
施追肥:可雨前干施。
防治病虫害:美国白蛾二代危害较严重,应及时摘除网幕或喷洒农药防治幼虫。
八月份苗木的管理方法
仍是雨季。
叶面喷水:临近海边,此期间海霎较重,沾附叶面盐分较多,应经常叶面喷水,防止海霎腐蚀叶面。
排涝、巡查、修剪、除草、防治病虫害等项工作穿插进行。
九月份苗木的管理方法
气温下降。
施肥:对有些生长较弱,枝条不充实的苗木,追施一些磷、钾肥。
除草、防治病虫害等。
十月份苗木的管理方法
气温继续下降,苗木开始落叶,陆续进入休眠期。
防治病虫害:采用人工方法捕捉虫卵、蛹。
灌防冻水:下旬根据气温情况开始灌防冻水。
十一月苗木的管理方法
土壤开始上冻,进入隆冬季节。土壤封冻前灌完水、防治病虫害等。
十二月苗木的管理方法
北方处于气温最低时期,露地苗木处于休眠状态,故苗木的养护管理基本上不采取措施。一月份与二月份与十二月份方式相同。