土壤污染過程與特點概述

陳郭俊（丹陽市環(huán)境保護科技咨詢服務(wù)中心,江蘇 鎮(zhèn)江 212300）

土壤和空氣、水一樣是環(huán)境的基本構(gòu)成要素，也是人類賴以生產(chǎn)、生活和生存的物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，城市化進程的不斷推進，人們活動范圍不斷擴大，人為因素對土壤環(huán)境的污染與破壞也日益加重，土壤成為許多有害廢棄物處理和容納的場所。土壤環(huán)境的改變必然會對賴以生存的人類和動植物等產(chǎn)生巨大的影響。

1 土壤污染的概念

土壤污染是指由于人為活動，蓄意或者無意間將有害物質(zhì)帶入至土壤環(huán)境中，其數(shù)量和速度遠遠超過土壤本身的自凈作用，導(dǎo)致有害物質(zhì)在土壤環(huán)境中逐漸積累，致使這些成分明顯高于原含量，引起土壤質(zhì)量惡化、正常功能失調(diào)，甚至某些功能喪失的現(xiàn)象[1,2]。但從環(huán)境科學(xué)角度來看，由于人類自身活動而產(chǎn)生的污染物，可通過多種途徑施加到土壤中，當人類向土壤中施加污染物的速率大于土壤自身凈化能力時，自然界中廣義的動態(tài)平衡狀態(tài)失衡，導(dǎo)致污染物在土壤環(huán)境中不斷累積，土壤本身正常的凈化能力遭到破壞。同時，土壤中污染物會不斷釋放、遷移和轉(zhuǎn)化有毒有害物質(zhì)，造成大氣和水體的二次污染，進一步通過食物鏈的累積作用對人類造成巨大的危害，此過程稱之為土壤污染。因此，土壤污染應(yīng)該同時滿足如下三個要素：一是人類將大量污染物施加至土壤中，二是土壤凈化功能失調(diào)，并進一步對空氣和水體造成二次污染，三是污染物數(shù)量超過土壤污染臨界值[2,3]。

2 土壤污染過程

土壤作為構(gòu)成環(huán)境的有效組分，構(gòu)筑了自然壞境中無機界、有機界和生物界相互循環(huán)。土壤環(huán)境污染不同于大氣和水體污染那樣容易顯現(xiàn)，而是一個漫長的過程。隨著時間的推移，外部物質(zhì)逐漸向土壤內(nèi)部滲透，且不斷轉(zhuǎn)移、累積和變化，進而改變土壤的自身屬性，如化學(xué)組成、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)和生化功能。與此同時，土壤自身也向外在環(huán)境體系傳輸物質(zhì)和釋放能量，逐漸改變外在環(huán)境體系的物理狀態(tài)、化學(xué)性質(zhì)和生化功能。通常而言，這兩個過程之間維持著有效的動態(tài)平衡，土壤環(huán)境不會出現(xiàn)污染這種失衡狀態(tài)。然而，由于人類活動造成的大量污染物質(zhì)，被不斷排放至土壤中，且污染物的數(shù)量和排放速度遠遠大于土壤本身的凈化能力時，土壤環(huán)境將失衡，污染物在土壤中的進一步富集，最終導(dǎo)致土壤體系功能喪失、質(zhì)量下降、結(jié)構(gòu)破壞、微生物菌群失調(diào)、和土壤酶活性減小等[4]。

3 土壤污染的特點

土壤作為復(fù)雜的氣液固三相共存體系，污染特征不明顯，不像大氣與水體污染易于觀察。有害物質(zhì)在土壤中與土壤相結(jié)合，部分有害物質(zhì)可被土壤生物分解或吸收。當土壤中有害物質(zhì)通過離子交換作用遷移至農(nóng)作物，進而通過食物鏈而損害人類健康，但此時，土壤本身仍然具有一定的生產(chǎn)能力，這使得土壤污染危害更具有隱蔽性，以致污染危害持續(xù)發(fā)展。土壤環(huán)境污染的潛在危害具有如下特征[4,5]：

3.1 隱蔽性或潛伏性。水體污染和大氣污染特征明顯，比較直觀和易于觀察，土壤污染則不同。土壤污染需要通過糧食、蔬菜、水果或牧草等農(nóng)作物生長情況的改變，或攝食受污染農(nóng)作物的人或動物的健康情況才能反映出來。特別是重金屬污染，往往通過對土壤樣品分析化驗和對農(nóng)作物重金屬的殘留進行檢驗才能確定。

3.2 不可逆性和長期性。土壤一旦受到污染，修復(fù)及其困難，特別是重金屬離子富集造成的土壤污染具有不可逆性，土壤中有機化學(xué)物的污染難以有效降解或者需要較長的降解時間。土壤中重金屬污染層大部分殘留于土壤耕層，很少向下層移動。由于土壤中存在著有機膠體、無機膠體和有機-無機復(fù)合交替，對重金屬離子具有較強的吸附和螯合能力，限制了重金屬在土壤中的遷移。

3.3 間接危害性。土壤體系對污染物會產(chǎn)生富集效應(yīng)，即土壤內(nèi)部環(huán)境對污染物產(chǎn)生吸附效應(yīng)和固定過程，例如植物的吸收作用和枝葉的殘落，導(dǎo)致污染物再次富集于土壤體系內(nèi)。大多數(shù)無機物污染物，尤其是重金屬離子和微量元素，都易與土壤中有機質(zhì)或礦質(zhì)發(fā)生化學(xué)作用相結(jié)合，因而長期存在于土壤體系內(nèi)部。

3.4 難治理性。通常狀況下，大氣和水體受到外界污染，一旦切斷污染源，在稀釋和自凈作用下，大氣和水體中的污染物可逐步降解或消除，污染狀況也可能會改善，但累積于土壤體系中的難降解物質(zhì)難以通過稀釋效應(yīng)和自凈過程來緩解，土壤污染現(xiàn)象一旦發(fā)生，簡單地依靠切斷污染源的方法難以消除，只有通過置換、淋洗土壤等技術(shù)手段才能有效解決問題，其他治理技術(shù)成效甚微。因此，土壤污染的治理過程具有成本高、治理周期長等特點。

針對我國土壤污染日趨嚴重的現(xiàn)象，土壤污染的防治過程必須采取“以防為主”的政策，不僅對已經(jīng)污染的土壤采取有效的修復(fù)技術(shù)，而且需進一步加強土壤污染防治措施與環(huán)境管理。積極提高公眾對土壤的環(huán)保意識，開展廣泛國際合作，逐步建立我國土壤環(huán)境安全預(yù)警系統(tǒng)。

[1]李天杰.土壤環(huán)境污染防治與生態(tài)保護.北京：高等教育出版社，1996.

[2]王文興，童莉，海熱提.土壤污染物來源及前沿問題.生態(tài)環(huán)境，2005,14(1):1-5.

[3]夏立江，王洪康.土壤污染及其防治.上海：華東理工大學(xué)出版社，2001.

[4]高翔云，湯志云，李建和，等.國內(nèi)土壤環(huán)境污染現(xiàn)狀與防治措施.江蘇環(huán)境科技，2006,19(2):52-55.

[5]趙炳梓，張佳寶.病毒在土壤中的遷移行為.土壤學(xué)報，2006，43(2):306-313.