土壤亞健康

土壤亞健康

土壤亞健康,主要指由於重金屬、農藥、化肥以及利用污水灌溉所產生的土壤病態現象。由於不合理的化肥施用、水土流失等,中國目前(2010年)處於“亞健康”的土壤面積已經很大,而病態土壤則占到了約10%,加強土壤保健已刻不容緩。

基本信息

背景資料

中國土壤地理背景中國土壤地理背景

中國是一個人多耕地少的國家,土壤污染較為嚴重。

中國現有水土流失面積356.92萬平方公里,占國土總面積的37.2%;中國荒漠化土地面積263.62萬平方公里,超過國土總面積的四分之一;

中國鹽鹼化土壤面積約3690萬公頃。其中受鹽鹼化影響的耕地總面積達624萬公頃,約占全國土地總面積的7%;

中國約50%以上的耕地微量元素缺乏,耕地缺面積達51%,缺面積達60%。由於過度墾殖,土壤因有機質匱乏而導致養分狀況失衡,土壤養分長期的低投入、高支出造成全國範圍土壤肥力的下降。

2010年11月,中國土壤保健促進會稱,由於不合理的化肥施用、水土流失等,中國現在處於“亞健康”的土壤面積已經很大,而病態土壤則占到了約10%,加強土壤保健已刻不容緩。

成因

1、土壤內源污染主要是由農民不合理耕種方式造成的,主要表現為用水方式不當、有機肥投入不足、化肥使用不平衡,造成耕地土壤退化、耕作層變淺,土壤保水保肥能力下降。這些不合理耕種方式造成的土壤污染約占土壤污染總量的90%。

2、人為因素,發生在農業生產過程中如不當使用農藥等、以及其他人類活動中如工業污水流經的土地引起的土壤污染等;

3、自然因素,自然因素造成的土壤污染其因果關係和機理較為複雜,就中國農業用地的污染主要來自不當的農業種植方式如濫用農藥、化肥等和工業污染所帶來的土壤重金屬含量超過國家和世界標準許可的範圍。

影響

土壤污染土壤污染

土壤是生態環境的重要組成部分,是人類賴以生存的主要資源之一。但同時,在各類環境要素中,土壤是污染物的最終受體,大量水、氣污染陸續轉化為土壤污染,損害經濟社會可持續發展的基礎。由於土壤污染具有隱蔽性、滯後性等特徵,其對人類的危害將是災難性的。

氮肥、磷肥等肥料的過量施用都會造成土壤內源污染,帶來土壤物理性質惡化,如土壤沙化、板結、土壤自我修復能力變差等,還會引發病蟲害增加,抑制農作物對有益營養元素的吸收。

另外,由於大氣粉塵、灌溉超標污水、施用污泥與垃圾、工業廢渣堆放及不合理施用農藥、化肥等影響中國農田污染十分嚴重。包括農田土壤在內的農業環境污染,不僅降低了土地資源的質量,使農業生產遭受損失,並且通過污染農副產品而損害人體健康。

對策

採取有效措施防治土壤污染對於合理利用土地、保護人民身體健康、提高人民生活質量具有極其重要的意義。

生物修復

土壤污染物質可以通過生物降解或植物吸收而被淨化。蚯蚓是一種能提高土壤自淨能力的環境動物,利用它還能處理城市垃圾和工業廢棄物以及農藥、重金屬等有害物質。因此,蚯蚓被人們譽為“生態學的大力士”和“環境淨化器”等。積極推廣使用農藥污染的微生物降解菌劑,以減少農藥殘留量。利用植物吸收去除污染:嚴重污染的土壤可改種某些非食用的植物如花卉、林木、纖維作物等,也可種植一些非食用的吸收重金屬能力強的植物,如羊齒類鐵角蕨屬植物對土壤重金屬有較強的吸收聚集能力,對鎘的吸收率可達到10%,連續種植多年則能有效降低土壤含鎘量。

施用化學物質

對於重金屬輕度污染的土壤,使用化學改良劑可使重金屬轉為難溶性物質,減少植物對它們的吸收。酸性土壤施用石灰,可提高土壤pH值,使鎘、鋅,銅、汞等形成氫氧化物沉澱,從而降低它們在土壤中的濃度,減少對植物的危害。對於硝態氮積累過多並已流入地下水體的土壤,一則大幅度減少氮肥施用量,二則施用配施脲酶抑制劑、硝化抑制劑等化學抑制劑,以控制硝酸鹽和亞硝酸鹽的大量累積。

增施有機肥料

增施有機肥料可增加土壤有機質和養分含量,既能改善土壤理化性質特別是土壤膠體性質,又能增大土壤環境容量,提高土壤淨化能力。受到重金屬和農藥污染的土壤,增施有機肥料可增加土壤膠體對其的吸附能力,同時土壤腐殖質可絡合污染物質,顯著提高土壤鈍化污染物的能力,從而減弱其對植物的毒害。

調控土壤氧化還原條件

調節土壤氧化還原狀況在很大程度上影響重金屬變價元素在土壤中的行為,能使某些重金屬污染物轉化為難溶態沉澱物,控制其遷移和轉化,從而降低污染物危害程度。調節土壤氧化還原電位即Eh值,主要通過調節土壤水、氣比例來實現。在生產實踐中往往通過土壤水分管理和耕作措施來實施,如水田淹灌,Eh可降至160mv時,許多重金屬都可生成難溶性的硫化物而降低其毒性。

改變輪作制度

改變耕作制度會引起土壤環境條件的變化,可消除某些污染物的毒害。據研究,實行水旱輪作是減輕和消除農藥污染的有效措施。

換土和翻土

對於輕度污染的土壤,採取深翻土或換無污染的客土的方法。對於污染嚴重的土壤,可採取剷除表土或換客土的方法。這些方法的優點是改良較徹底,適用於小面積改良。但對於大面積污染土壤的改良,非常費事,難以推行。

實施針對性措施

對於重金屬污染土壤的治理,主要通過生物修復、使用石灰、增施有機肥、灌水調節土壤Eh、換客土等措施,降低或消除污染。對於有機污染物的防治,通過增施有機肥料、使用微生物降解菌劑、調控土壤pH和Eh等措施,加速污染物的降解,從而消除污染。

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