以農田土壤為例。
1、 污染物類型
農田土壤面臨的污染物主要包括無機污染物(砷,氰化物、重金屬等等)、農藥(包括殺蟲劑、除草劑等)和多環芳烴[1]等。在這里需要強調的是,化肥不是土壤的污染物,化肥的最大危害是造成水環境惡化,所以如果討論土壤污染,需要排除掉化肥這一因素。
2、土壤污染程度
《全國土壤污染狀況調查公告》顯示,以下簡稱公告:
耕地:土壤點位超標率為19.4%,其中輕微、輕度、中度和重度污染點位比例分別為 13.7%、2.8%、1.8%和 1.1%,主要污染物為鎘、鎳、銅、砷、汞、鉛、滴滴涕和多環芳烴。
其中中重度污染合計2.9%,如果按照20.27億畝耕地來計算[2],耕地污染面積達5878萬畝,與貼出的耕地污染面積基本類似(5000多萬畝)。
需要指出的是, 公告中的調查面積是630萬平方公里,約合94.6億畝,包含了耕地、林地、草地等等。上文中的計算是基于一個假設,即土壤調查結果具有代表性,能夠完全代表土壤污染狀況。
3、污染物來源
3.1 無機污染物
我國土壤污染中的無機污染物包括砷、氰化物與重金屬等等。重金屬包括:鎘、汞、砷、銅、鉛、鉻、鋅、鎳八種。有些重金屬,如鋅,其實也是一種微量營養元素。即植物需要微量的鋅來合成一些有機質,但是濃度過高的鋅會對植物有害。
重金屬的來源主要有:自然背景值較高、污水灌溉、大氣沉降、礦業污染等等。
i ) 背景值較高:當地土壤或地下水中某種污染物濃度天然就很高,即使沒有人類活動干擾,也會存在重金屬污染。例如東南亞地區許多地方土壤中砷超標,釋放到地下水之后,富集到水稻和飲用水中,對人體造成非常大的傷害。(我還是不上圖了,想看的自己去google).
這是一個土壤與地下水污染狀況及解決方案的介紹,感興趣的可以看一下。
ii) 污水灌溉:
污水灌溉是污水處理的一部分,即把工業廢水平排放到農田中,通過作物吸收,土壤吸附等原理,凈化污水中的污染物。這種處理方法是污水處理中常用的方法,但是,如果污染負荷過大,即排入污水太多,超過土壤的承載能力,就會造成污染。
iii) 大氣沉降
很多工廠,例如冶金廠、煉油廠等等,排除的廢氣中都會有一些重金屬。這些重金屬隨著空氣流通,沉降到附近耕地中,長時間累積下,會造成土壤重金屬污染。
iv) 采礦業污染
采礦業會產生很多富集重金屬的污水,這些污水進入水體之后,會隨著灌溉污染耕地。注意,這種灌溉跟第二種的“污水”灌溉不同。污水灌溉是知道灌溉水質很差,收獲的作物一般不會再販賣;但是這種污染時,農民不知道土壤已經被污染,生產出來的作物——尤其是大米——會進入流通領域,可能會造成嚴重后果。