第二节　土壤污染特点与危害

一、土壤污染的特点

土壤是生态、水、气系统之间物质和能量交换的重要构成单元，是人类生存环境的重要支撑。由于土壤在构成上的特殊性和土壤受污染的途径多种多样，使土壤污染与其他环境体系的污染相比具有很大的不同。

1.隐蔽性和滞后性

往往要通过对土壤样品化验和农作物的残留检测才能确定土壤污染通过食物给动物和人类健康造成的危害，因而不易被人们察觉；因此，从产生污染到出现问题通常会滞后很长的时间，要通过对土壤样品进行分析化验和农作物的残留检测，甚至通过研究对人畜健康状况的影响后才能确定。例如环境八大公害事件之一的日本“痛痛病”，就是经过了10～20年之后才逐渐被人们认识。

2.累积性

污染物质在土壤中不容易迁移、扩散和稀释，因此容易在土壤中不断积累而超标。

3.不可逆转性

重金属对土壤的污染基本上是一个不可逆转的过程，许多有机化学物质的污染也需要较长的时间才能缓解或清除。

4.危害的严重性

土壤污染可以通过直接接触、食物链的生物放大等多途径影响人体健康和生态环境的安全与质量，其危害后果往往很严重。历史上很多公害事件与土壤污染密切相关，如施用含三氯乙醛的废硫酸生产的过磷酸钙，使粮食作物（如玉米、小麦）减产直至绝收，万亩以上污染区曾在山东、河南、河北、辽宁、苏北、皖北多次发生。

5.难治理性

积累在污染土壤中的难降解污染物很难靠稀释作用和自净化作用来消除。而土壤污染一旦发生，仅仅依靠切断污染源的方法则往往很难恢复，有时要靠换土、淋洗土壤等方法才能解决问题，其他治理技术可能见效较低，需要很长的治理周期和较高的投资成本，造成的危害也比其他污染更难消除。

综上可见，污染土壤治理通常成本较高、周期长。鉴于土壤污染难于治理，而土壤污染问题的产生又具有明显的隐蔽性和滞后性等特点，与现今很多的水土致病问题、生物放大现象和食物链污染等直接相关，引发了很多社会问题，因此，土壤污染问题受到越来越广泛的关注。

二、土壤污染的危害

随着现代工业化和城市化的不断发展，环境中有毒有害物质日趋增多，环境污染日益严重。当外界环境进入土壤中的各种污染物质，其含量超过土壤本身的净化能力，使土壤微生物和植物生长受到危害时，称为土壤污染。土壤是人类和动植物赖以生存的自然环境，污染物质通过土壤—植物—动物—人体系统的食物链，使人类和动植物遭受危害。

（一）对土壤结构与性质的影响

现代农业大量化肥的长期使用导致土壤板结及酸碱度发生变化，对土壤的结构与性质产生了一定的影响。如土壤长期施用含有硝酸盐和磷酸盐的氮肥和磷肥，会降低土壤肥力。如施用磷酸钙或铁铝磷酸盐2125～715t/hm2，可引起土壤中铁、锌等营养元素的缺乏和磷素被固定，使作物减产。

（二）对水环境的危害

进入土壤环境中的污染物对水环境的危害主要体现在两方面。

①土壤表层的污染物随风飘起被搬到周围地区，扩大污染面。土壤中一些水溶性污染物受到土壤水淋洗作用而进入地下水，造成地下水污染。例如，1988年美国EPA的报告表明，在26个州的地下水检测到46种农药；土壤中的多环芳烃（PAHs）污染物能够在渗流带迁移，进而进入作为饮用水源的地下水；任意堆放的含毒废渣以及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；被病原体污染的土壤通过雨水的冲刷和渗透，病原体被带进地表水或地下水中。

②一些悬浮物及其所吸附的污染物，也可随地表径流迁移，造成地表水体的污染等。

（三）土壤污染对植物的危害

一些在土壤中长期存活的植物病原体能严重地危害植物，造成农业减产。例如，某些植物致病细菌污染土壤后能引起番茄、茄子、辣椒、马铃薯、烟草等百余种茄科植物的青枯病，能引起果树的细菌性溃疡和根癌病。某些致病真菌污染土壤后能引起大白菜、油菜、萝卜、甘蓝、荠菜等100多种蔬菜的根肿病，引起茄子、棉花、黄瓜、西瓜等多种植物的枯萎病，以及小麦、大麦、燕麦、高粱、玉米、谷子的黑穗病等。此外，甘薯茎线虫，黄麻、花生、烟草根结线虫，大豆胞束线虫，马铃薯线虫等都能经土壤侵入植物根部引起线虫病。

不同的污染物对土壤植物的影响是不同的，对于重金属污染，当土壤受铜、镍、钴、锌、砷等元素的污染，能引起植物的生长和发育障碍。受镉、汞、铅等元素的污染，一般不引起植物生长发育障碍，但它们能在植物可食部位蓄积。用含锌污水灌溉农田，会对农作物特别是小麦的生长产生较大影响，会导致一些植物器官的外部形态变化如花色改变、叶形改变，或植株发生个体变态，变得矮小或硕大。当土壤中含砷量较高时，植物的最初症状是叶片卷曲枯萎，进一步是根系发育受阻，最后是植物根、茎、叶全部枯死。土壤中存在过量的铜，也能严重地抑制植物的生长和发育。当小麦和大豆遭受镉的毒害时其生长均受到严重影响。

（1）可食部分有毒物的积累尚在食品卫生标准允许限量下时，农作物主要表现是减产或品质降低。例如，土壤中汞含量达到1.5mg/kg以上时，稻米生长会受到抑制；土壤中砷酸钠浓度大于8mg/kg时，水稻生长开始受到抑制，浓度为40mg/kg时，水稻减产50%，浓度达到160mg/kg时，水稻已不能生长，至枯黄死亡；另外，土壤污染也会导致蔬菜味道变差、易烂，甚至出现难闻的异味；农产品储藏品质和加工品质也不能满足深加工的要求等。

（2）可食部分有毒物质积累量已超过允许限量，但农作物的产量却没有明显下降或不受影响，即进入土壤中的污染物浓度超过了作物需要，但未表现出受害症状或影响作物生长，但产品中的污染物含量超标。据南京环保所报道，南京市的市售蔬菜几乎都受到一定程度的硝酸盐污染；北京、上海等大中城市蔬菜的硝酸盐超标现象也十分严重。

（四）土壤污染对人体健康的危害

人类吃了含有残留农药的各种食品后，残留的农药转移到人体内，这些有毒有害物质在人体内不易分解，经过长期积累会引起内脏机能受损，使机体的正常生理功能发生失调，造成慢性中毒，影响身体健康。杀虫剂所引起的致癌、致畸、致突变等“三致”问题，令人十分担忧。

土壤重金属被植物吸收以后，可以通过食物链危害人体健康。例如，1955 年日本富山县神通川流域由于利用含镉废水灌溉稻田，污染了土壤和稻米导致镉含量增加，使几千人因镉中毒，引起全身性神经痛、关节痛，而得骨痛病。另外镉会损伤肾小管，出现糖尿病，还会引起血压高，出现心血管病，甚至还有致癌、致畸的报道。

土壤含90Sr的浓度常与当地的降雨量成正比。137Cs在土壤中吸收得更为牢固。有些植物能积累137Cs，所以高浓度的放射性137Cs能通过这些植物进入人体。放射性物质主要是通过食物链经消化道进入人体，其次是经呼吸道进入人体。放射性物质进入人体后，可造成内照射损伤，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。此外，长寿命的放射性核素因衰变周期长，一旦进入人体，其通过放射性裂变而产生的射线，将对机体产生持续的照射，使机体的一些组织细胞遭受破坏或变异。此过程将持续至放射性核素蜕变成稳定性核素或全部被排出体外为止。

总体上，污染土壤对人体的危害主要通过两个过程来体现。

①长期暴露于土壤污染物条件下。例如，长时间暴露于多氯联苯（PCBs）、多环芳烃（PAHs）等持久性有机污染物（POPs）中，癌症发病率大大升高，并干扰与损害内分泌系统；一些重金属元素（Hg、Pb、Cd、As等）污染的土壤，通过长期暴露会引起神经系统、肝脏、肾脏等损害。大量事实表明环境中高含量的铅影响儿童血铅含量、智力和行为。

②污染物通过以土壤为起点的土壤—植物—动物—人类的食物链，使有害物质逐渐富集，从而降低食物链中农副产品的生物学质量，造成残毒，通过食物链进入人体的有毒有害成分在体内不断积累，逐渐接近中毒剂量后表现出中毒症状，导致人体发生一系列的病变。如镉污染全国涉及11个省市，北起黑龙江、辽宁，南至广东、广西，面积约1万公顷，并产生“镉米”（镉含量高的稻米），“镉米”使镉在人体积累中毒，影响肾功能增加钙质排出，形成骨质软化，骨髓变形，容易骨折，如日本发生的骨痛病事件。汞污染有21个地区，面积约3.2万公顷，最严重的有贵州省清镇地区、铜仁汞矿区以及松花江流域，所产稻米中汞含量高达0.382mg/kg，大大超过食品标准（0.02mg/kg）；污染土壤中有机汞直接通过食物链进入人体，在体内转化成甲基汞，可引起一系列中枢神经中毒症状，此外，甲基汞还可以导致流产、死亡、畸胎或出现先天性痴呆儿等。