土壤污染物来源及前沿问题

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1、王文兴等：土壤污染物来源及前沿问题5土壤污染物来源及前沿问题王文兴1，童莉2，海热提21.中国环境科学研究院，北京100012；2.北京化工大学环境科学与技术中心，北京100083摘要：人类活动对土壤系统的影响日趋严重。土壤污染物主要来自污染的大气沉降，废水和污水灌溉，工业废渣和城市垃圾，以及农药施用等。土壤污染对环境和人体健康造成极大的危害。文章通过计算得出了大气汞沉降和酸沉降在中国的累积沉降量，并通过调查分析中国各项污染物来源的最新资料，详细论述了各主要污染因素对土壤系统的影响。文章阐述了污染物在土壤系

2、统中主要的物理化学行为，主要包括污染物在土壤生态系统中的吸附、迁移和扩散、酸沉降对土壤系统的影响等三个方面。最后回顾了该领域的研究现状和主要的前沿问题，并对进一步的深入研究提出了建议。关键词：土壤污染物；污染源；大气沉降；物理化学行为中图分类号：X53文献标识码：A文章编号：1672-2175（2005）01-0001-05王文兴等：土壤污染物来源及前沿问题5土壤是地球生态系统的重要组成部分，在地球演化漫长的历史过程中，与大气、水、生物系统形成了宏观的相对平衡的体系。在时间尺度上人类的历史与地球的演化过程相

3、比，自然界的变化对人类的影响相对是微不足道的。因此关注人类自身活动对地球环境的影响就是很自然的了。也正是人类自身的活动影响了整个地球的生态环境，而土壤是其中的重要组成部分，也是人类赖以生存的重要物质基础之一。人类活动对土壤环境的影响可以追溯到远古时代，但那时影响的范围和深度是很小的。在欧洲一直到工业革命以后，人类活动对土壤环境的影响才开始急剧地增长。在我国则是自新中国成立以后，随着工业的发展，大量的废水、废气和固废排向环境造成了环境污染，其中包括土壤污染。外来的有毒有害农药、石油、重金属以及酸性物质，破坏了

4、土壤中物质和生态系统固有的动态平衡。土壤污染物主要来自污染的大气沉降，废水和污水灌溉，工业废渣和城市垃圾，以及农药施用等。人为源大气污染物主要来自化石燃料燃烧、工业废气和机动车尾气。其中对土壤产生不良影响的重要污染物有SO2、NOx、重金属、POPs、农药、石油等。2000年全球排入大气的SO2、NOx分别达到15000万t和5657万t，以致全球大气酸化[1]，土壤pH值下降。2001年我国SO2、NOx的排放量分别为1948万t和1100万t，其中，SO2排放量居世界第一位。2001年我国工业废水排放量

5、为203亿t，生活污水230亿t，合计433亿t，其中含COD1405万t，工业废水和生活污水分别占608万t和797万t。污水中含有大量的Hg、Cd、Cr6＋、Pb、As、挥发酚、氰化物、石油类、氨氮等污染物，通过污水灌溉进入土壤。全国2001年工业固废产生量4.7469亿t，生活垃圾1.74亿t[2]。废气、废水、工业固废和城市垃圾排放以及农药施用，造成土壤重金属、农药、石油污染，土壤酸化，营养元素流失，破坏土壤生态系统，降低作物产量，森林衰亡。因此，防治土壤污染是一项刻不容缓的任务。1土壤污染物的来源

6、土壤污染物主要来自大气沉降，工业废水和生活污水排放，农药施用，工业固废和生活垃圾堆放，以及矿产资源开放和炼制等。1.1大气沉降地球大气环境随着地球的演化而变化，形成一个相对稳定的体系。大气中的微量成分在整个地球环境中进行着周而复始的循环，其中包括S、N以及某些重金属的循环。由于工业的迅速发展，大量化石燃料燃烧排放的酸性气体和微量金属破坏了大气系统微量物质的平衡。据报道，人类活动向大气释放的Hg、Pb、Cd、Zn等重金属的量已分别超过自然源排放总量的1.5、18、5、3倍。人类排放的酸性气体SO2和NOx分别

7、超过6和1.3倍[3]。大量的有害物质沉降到土壤环境，造成土壤污染。此处将着重介绍大气Hg沉降和酸沉降对土壤的污染。1.1.1大气汞沉降全球大气环境中总Hg含量约为40000多t，其中来自人为源10200t，海洋源23000t，陆地源8300王文兴等：土壤污染物来源及前沿问题5t。Hg在大气中随水汽的运行而循环，在循环中通过大气干沉降和湿沉降到达土壤[4]。大气汞人为源中主要有煤、石油、天然气以及薪柴燃烧，这些燃烧过程产生的汞主要以气态形式存在，量大而广，全球排放量约8000t，并有增加的趋势。我国的主要能

8、源是煤，1995年消耗量已达13.8亿吨，占世界第一位。燃煤成为我国大气Hg污染的主要来源。我们最近根据各地煤炭中的汞含量计算了1949年至2000年全国汞的历年排放量和累计排放量。1949年由于煤的消耗量小，全国汞的年排放量只有约11t，1995年煤的消耗量达到13.8亿t，而汞的排放量也达到303t。根据各地区煤的消耗量与平均汞含量可以计算出各地区汞的累积排放量，到2000年全国汞历年累积排放总量已达约600