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，大气中的有害气体及飘尘也不断随雨水降落在土壤中，导致了土壤污染。凡是妨碍土壤正常功能，
降低作物产量和质量，还通过粮食、蔬菜、水果等间接影响人体健康的物质，都叫做土壤污染物。土壤污染
物的来源广、种类多，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
（铜、汞、铬、镉、镍、铅等）盐类、放射性元素铯、锶的化合物、含砷、硒、氟的化合物等。有机污染物
主要包括有机农药、酚类、氰化物、石油、合成洗涤剂、3，4-苯并以及由城市污水、污泥及厩肥带来的
有害微生物等。当土壤中含有害物质过多，超过土壤的自净能力，就会引起土壤的组成、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。
为了控制和消除土壤的污染，首先要控制和消除土壤污染源，加强对工业“三废”的治理，合理施用化肥
和农药。同时还要采取防治措施，如针对土壤污染物的种类，种植有较强吸收力的植物，降低有毒物质的含
量（例如羊齿类铁角蕨属的植物能吸收土壤中的重金属）；或通过生物降解净化土壤（例如蚯蚓能降解农
药、重金属等）；或施加抑制剂改变污染物质在土壤中的迁移转化方向，减少作物的吸收（例如施用石灰）
，提高土壤的pH，促使镉、汞、铜、锌等形成氢氧化物沉淀。此外，还可以通过增施有机肥、改变耕作制
度、换土、深翻等手段，治理土壤污染。
土壤是人类环境的主要因素之一，也是生态系统物质交换和物质循环的中心环节。它是各种废弃物
的天然收容和净化处理场所。土壤污染主要是指土壤中收容的有机废弃物或含毒废弃物过多，影响或超过了
土壤的自净能力，从而在卫生学上和流行病学上产生了有害的影响。
污染物及其来源 土壤污染物可分为三类。一类是病原体，包括肠道致病菌、肠道寄生虫（蠕虫卵）、
钩端螺旋体、炭疽杆菌、破伤风杆菌、肉毒杆菌、霉菌和病毒等。它们主要来自人畜粪便、垃圾、生活污水
和医院污水等。用未经无害化处理的人畜粪便、垃圾做肥料，或直接用生活污水灌溉农田，都会使土壤受到
病原体的污染。这些病原体能在土壤中生存较长时间，如痢疾杆菌能在土壤中生存 22～142天，结核杆菌能
生存一年左右，蛔虫卵能生存315～420天，沙门氏菌能生存35～70天。另一类是有毒化学物质，如镉、铅等
重金属以及有机氯农药等。它们主要来自工业生产过程中排放的废水、废气、废渣以及农业上大量施用的农
药和化肥。第三类是放射性物质,它们主要来自核爆炸的大气散落物,工业、科研和医疗机构产生的液体或固
体放射性废弃物。它们释放出来的放射性物质进入土壤，能在土壤中积累，形成潜在的威胁。由核裂变产生
的两个重要的长半衰期放射性元素是90锶（半衰期为 28年）和137铯（半衰期为30年）。空气中的放射性90
锶可被雨水带入土壤中。因此，土壤中含90锶的浓度常与当地降雨量成正比。此外，90锶还吸附于土壤的表
层，经雨水冲刷也将随泥土流入水体。137铯在土壤中吸附得更为牢固。有些植物能积累137铯，因此,高浓
度的放射性137铯,能随这些植物进入人体。当土壤被病原体、有毒化学物质和放射性物质污染后，便能传播
疾病，引起中毒和诱发癌症。
危害 被病原体污染的土壤能传播伤寒、副伤寒、痢疾、病毒性肝炎等传染病。这些传染病的病原体随
病人和带菌者的粪便以及他们的衣物、器皿的洗涤污水污染土壤。通过雨水的冲刷和渗透，病原体又被带进
地面水或地下水中，进而引起这些疾病的水型暴发流行。因土壤污染而传播的寄生虫病（蠕虫病）有蛔虫病
和钩虫病等。人与土壤直接接触，或生吃被污染的蔬菜、瓜果，就容易感染这些蠕虫病。土壤对传播这些蠕
虫病起着特殊的作用，因为在这些蠕虫的生活史中，有一个阶段必须在土壤中度过。例如，蛔虫卵一定要在
土壤中发育成熟，钩虫卵一定要在土壤中孵出钩蚴才有感染性等。
结核病人的痰液含有大量结核杆菌，如果随地吐痰，就会污染土壤；水分蒸发后，结核杆菌在干燥而细
小的土壤颗粒上还能生存很长时间。这些带菌的土壤颗粒随风进入空气，人通过呼吸，就会感染结核病。
有些人畜共患的传染病或与动物有关的疾病，也可通过土壤传染给人。例如，患钩端螺旋体病的牛、
羊、猪、马等，可通过粪尿中的病原体污染土壤。这些钩端螺旋体在中性或弱碱性的土壤中能存活几个星
期，并可通过粘膜、伤口或被浸软的皮肤侵入人体，使人致病。炭疽杆菌芽孢在土壤中能存活几年甚至几十
年；破伤风杆菌、气性坏疽杆菌、肉毒杆菌等病原体，也能形成芽孢，长期在土壤中生存。破伤风杆菌、气
性坏疽杆菌来自感染的动物粪便，特别是马粪。人们受外伤后，伤口被泥土污染，特别是深的穿刺伤口，很
容易感染破伤风或气性坏疽病。此外，被有机废弃物污染的土壤，是蚊蝇孳生和鼠类繁殖的场所，而蚊、蝇
和鼠类又是许多传染病的媒介。因此，被有机废弃物污染的土壤，在流行病学上被视为特别危险的物质。
土壤被有毒化学物污染后，对人们的影响大都是间接的，主要是通过农作物、地面水或地下水对人体产
生影响。在生产过磷酸钙工厂的周围，土壤中砷和氟的含量显著增高;铅、锌冶炼厂周围的土壤,不仅受到
铅、锌、镉的严重污染，而且还受到含硫物质所形成的硫酸的严重污染。任意堆放的含毒废渣以及被农药等
有毒化学物质污染的土壤，通过雨水的冲刷、携带和下渗，会污染水源。人、畜通过饮水和食物可引起中
毒。
土壤被放射性物质污染后,通过放射性衰变,能产生a、β、γ射线。这些射线能穿透人体组织,使机体的一
些组织细胞死亡。这些射线对机体既可造成外照射损伤，又可通过饮食或呼吸进入人体，造成内照射损伤，
使受害者头昏、疲乏无力、脱发、白细胞减少或增多，发生癌变等。
20世纪70年代以来，通过对致癌物质的研究，还发现许多工业城市及其近郊的土壤中含有苯并（a)芘等
致癌物质。
被有机废弃物污染的土壤还容易腐败分解，散发出恶臭，污染空气。有机废弃物或有毒化学物质又能阻
塞土壤孔隙，破坏土壤结构，影响土壤的自净能力；有时还能使土壤处于潮湿污秽状态，影响居民健康。
防治 为了防治土壤污染,主要应采取下列措施:①对粪便、垃圾和生活污水进行无害化处理；②加强对
工业废水、废气、废渣的治理和综合利用；③合理使用农药和化肥，积极发展高效、低毒、低残留的农药；
④积极慎重地推广污水灌溉，对灌溉农田的污水，进行严格的监测和控制。
壤的污染源可分为天然污染源和人为污染污染源。主要包括污水灌溉、固体废弃物利用、农药和化肥施用、大气沉降物和汽车尾气及燃煤等途径。
重金属元素在土壤环境中的迁移、转化
1．物理迁移 土壤溶液中的重金属离子或络合物可以随径流作用向侧向或向下进行迁移，从而导致重金属元素的水平和垂直分布特征。此外，水土流失和风蚀作用也可以使重金属随土壤颗粒发生位移和搬运。
2．物理化学迁移和化学迁移 重金属污染物通过离子交换吸附、络合－螯合等形式与土壤胶体相结合或者发生溶解或者沉淀。
生物迁移是指通过植物根系从土壤中吸收有效态重金属，并在植物体积累起来的过程。我们把这种由于某种元素存在促进植物对另外一种金属元素吸收并增强其对植物的危害的效应称为协同作用；而把减小植物对某种重金属离子的吸收并减弱重金属离子对作物的危害的效应称之为拮抗作用。
重金属对土壤的污染
（一）汞污染 利用被汞污染的水灌溉农田是引起局部地区土壤污染的一个重要途径。
（二）镉污染及其危害 土壤呈吸附态的镉所占比例较大，而且吸附过程极快，95％的土壤溶液中的Cd在10分钟之内被吸附，1小时后达到平衡，不同土壤的吸附顺序为：腐殖质土壤>重壤质冲积土>壤质土>砂质冲积土。
（三）铅污染及其危害 植物吸收积累铅绝大部分积累在根部，而转移到茎叶和种子中很少。由于铅在土壤中固定为难溶性铅的能力较强，因此，通过食物链而引起人体铅中毒的现象极少。铅污染土壤后，对种子的发芽率和呼吸强度有一定的影响。铅对幼苗生长也有明显的抑制作用，这主要是由于铅抑制了幼苗对营养吸收和使叶绿素含量减少，光合作用受阻。
（四）铬污染及其危害 铬是一种重要的环境污染元素，其中Cr(Ⅵ)有明显的致癌致畸作用。 土壤中Cr（Ⅵ）的毒害作用是人们最关心的问题，这种形态铬既使在低浓度条件下对植物和微生物的毒害作用都很大。由于土壤中有机质的还原和土壤胶体的吸附作用，一般在Cr(Ⅵ)进入土壤后的反应初期，胶体吸附是占主导地位，而随着反应时间延长，Cr(Ⅵ)转化为Cr(Ⅲ)的还原量占主导地位。受铬污染的土壤，是通过植被吸收而进入食物链危害人体健康的。水稻各部分组织器官对铬的残留积累量有很大差异，其顺序是根铬＞茎叶铬＞糙米中铬。
（五）砷污染及其危害 砷是植物强烈吸附积累的元素。砷的植物积累系数（指植物灰分中As的平均含量与土壤中砷的平均含量的比）为十分之几以上。在淹水条件下，水稻糙米中含砷量均高于旱地小麦产麦粒的含砷量。不同结合态砷对水稻的影响明显不同，其毒性排列顺序为亚砷酸铝>亚砷酸钠>砷酸氢钠>砷酸钙>砷酸铁>硫化砷。
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