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土壤污染成因
土壤环境是一个开放的系统,土壤环境质量受多重因素叠加影响,在局域范围内,人为活动的影响更为突出。我国土壤污染是在工业化发展过程中长期累积形成的。工矿业、农业生产等人类活动和自然背景高是造成土壤污染的主要原因。调查结果表明,局域性土壤污染严重的主要原因是由工矿企业排放的污染物造成的,较大范围的耕地土壤污染主要受农业生产活动的影响,一些区域性、流域性土壤重金属严重超标则是工矿活动与自然背景叠加的结果。
工矿企业污染物排放是造成局域土壤重污染和高风险的主要原因
(1)金属矿冶活动造成的污染。有色、黑色金属冶炼是造成采矿区和矿产资源型城市土壤重金属污染的主要原因;金属冶炼过程中含有重金属的粉尘沉降是造成其周边土壤重金属污染的一个重要原因;矿冶废水直接排放和土法冶炼也会造成企业周边土壤重金属的污染。
(2)重污染企业生产造成的污染。重污染企业在生产过程中,由于设备老化、生产工艺等限制因素,污染物无组织排放,导致企业周边土壤污染。有关研究表明,我国每年有60万吨石油经“跑冒滴漏”等途径进入环境,其中绝大部分进入土壤。重污染企业排放的工业废水中含有大量重金属和有毒有机污染物,直接排放可造成企业周边土壤的污染。
(3)工业废弃地造成的污染。自20世纪90年代以来,伴随着产业结构和土地利用规划调整,大批工业企业搬迁或关闭,部分工业废弃地环境风险较高,成为新的污染源,对周边土壤环境质量构成威胁。
(4)废弃物堆放场地造成的污染。在矿产资源开发利用过程中,堆放于地表的废石、尾砂、废渣和粉煤灰通过风化和淋滤等作用,其中的重金属被活化并以各种形式逸散到周围环境中,并最终进入土壤导致环境污染。废旧电器和报废汽车含有铅、汞、镉和铬等重金属,以及多溴联苯、多溴联苯醚和石油烃等有机污染物,处理不当可对土壤环境造成污染。我国的垃圾处理处置主要是以堆放、填埋为主,导致大量成分复杂、污染物含量极高的渗滤液进入土壤和地下水中,造成周围土壤污染,非卫生填埋场周边的土壤污染尤其严重。河道和湖泊疏浚底泥,重金属、持久性有机污染物含量一般都较高,如不加处理直接施用于城市绿地或农田,会导致土壤污染。
(5)燃煤排放造成的污染。燃煤排放产生大量的汞、铅、多环芳烃等污染物,通过大气沉降进入土壤并积累,造成大范围或区域性的土壤污染。有关研究表明,我国年均燃煤释放的汞超过220吨,占汞排放总量的38%,仅次于金属冶炼排放。
农业生产活动是导致耕地土壤大范围污染的主要原因
(1)污水灌溉引起的污染。工业污水直接灌溉或使用受污染的江(河)水灌溉农田是造成耕地土壤污染的主要原因之一。
(2)农药、化肥、农膜等农业投入品使用造成的污染。滴滴涕和六六六等有机氯农药于20世纪80年代全面禁用,但由于其具有较高的稳定性和持久性,在土壤环境中降解缓慢,目前土壤中还能够普遍检出,在有的地区还存在较高的残留。同时,滴滴涕作为三氯杀螨醇的原料、六六六作为农药中间体和林丹的原料仍在国内生产、使用,造成新的土壤污染。施用含铜农药和含砷农药(如亚砷酸钠、砷酸钙)成为农业土壤特别是果园土壤中重金属污染的主要来源之一。常用的磷肥中含有一定量的重金属,较为突出的是镉。磷肥的长期施用是导致局部农田土壤镉污染的原因之一。据统计,我国农用磷肥施用量逐年增加,近30年累计施用量达到1.63亿吨,通过施用磷肥带入到耕地土壤中的镉总量估计高达数百吨。农膜的大量使用是设施农业土壤中酞酸酯污染的主要来源,农膜中酞酸酯类化合物的含量很高。全国农用塑料薄膜年使用总量为176万吨,农膜中的酞酸酯易于从塑料中解析并进入土壤环境,导致大面积的酞酸酯污染。
(3)秸秆燃烧排放造成的污染。秸秆露天焚烧所释放的颗粒物和各种气态污染物沉降到土壤中,成为土壤中多环芳烃等污染的来源之一。
(4)畜禽养殖造成的污染。畜禽养殖也是造成土壤重金属污染的一个重要因素。硫酸铜、硫酸锌、洛克沙胂等饲料添加剂含有大量铜、锌、镉、砷等重金属物质,畜禽粪便作为有机肥料施用到农田中会导致土壤铜等重金属的污染。在一些受规模化畜禽养殖废水灌溉影响及施用养殖场有机肥的耕地土壤中,土壤砷、镉、铜、锌等重金属超标严重。
(5)污泥施用引起的污染。据统计,截至2010年底,全国污水处理能力达到1.25亿立方米/日,年产生含水率80%的污泥约3000万吨,而农田施用污水处理厂的污泥量约占污泥总量的45%。污泥中含有重金属、多氯联苯、二噁英等多种污染物,农田长期施用污泥可导致土壤污染。
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