環(huán)境與健康第五講土壤污染與健康課件

1992年10月和1993年5月，在未經(jīng)有關(guān)部門同意的情況下，遼寧省沈陽冶煉廠兩次非法向黑龍江省雞西市梨樹區(qū)轉(zhuǎn)移有毒化工廢渣。廢渣中含有三氧化二砷等10多種有毒物質(zhì)332噸。這些有毒物質(zhì)使穆棱河下游約20平方千米范圍內(nèi)的土壤、植物和地下水環(huán)境造成不同程度的污染。其中以土壤和植被受到的污染和破壞最為嚴(yán)重，殘留在廢渣堆放地及周圍的砷、銅、鉛等元素污染平均超標(biāo)75倍，其中砷超標(biāo)指數(shù)最高達103倍。廢渣傾倒現(xiàn)場寸草不長，26棵20厘米直徑樹木枯死，地表裸露面積達500平方米，大約7公頃地表植物受到較嚴(yán)重污染，污染深度0～140厘米。2022/12/111案例1黑龍江省雞西市梨樹區(qū)有毒化工廢渣污染事件2004年前后，廣東省地質(zhì)局做過一次初步調(diào)查，在珠江河口周邊區(qū)域，受IT行業(yè)電子垃圾污染導(dǎo)致土壤中有毒有害重金屬元素污染面積達5500平方公里。一項由原國家環(huán)保總局進行的土壤調(diào)查結(jié)果顯示，該地區(qū)近40％的農(nóng)田菜地土壤遭重金屬污染，且其中10％屬嚴(yán)重超標(biāo)。2008年，中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的科研團隊分別在廣州6個區(qū)各選擇兩個農(nóng)貿(mào)市場采集蔬菜樣本，分析樣本中鎘、鉛的含量情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，葉菜類蔬菜的污染情況十分嚴(yán)重，除1種為輕度污染外，其余5種均達到重度污染水平。2022/12/112案例2廣東IT行業(yè)重金屬污染土壤討論：黑龍江省雞西市梨樹區(qū)有毒化工廢渣污染土壤帶來了哪些社會影響？土壤污染與人體健康有哪些關(guān)系？2022/12/113125.1.1土壤組成2022/12/115土壤礦物質(zhì)土壤有機質(zhì)土壤水分土壤空氣土壤中含碳有機化合物總稱。占固相總重量10％以下，是土壤的重要組成部分，是土壤形成的主要標(biāo)志，對土壤性質(zhì)有很大的影響。土壤有機質(zhì)主要來源于動植物和微生物殘體。是由巖石經(jīng)過物理和化學(xué)風(fēng)化形成。原生礦物：來源于巖石受到不同程度的物理風(fēng)化作用的碎屑：硅酸巖和鋁酸鹽類、氧化物類、硫化物和磷酸鹽類，以及穩(wěn)定的原生礦物（如石英、石膏、方解石等）。次生礦物：巖石風(fēng)化和成土過程新生成的礦物，包括各種簡單鹽類，次生氧化物和鋁硅酸鹽類礦物等統(tǒng)稱次生礦物。5.1土壤組成和性質(zhì)5.1.2土壤性質(zhì)2022/12/1165.1土壤組成和性質(zhì)（1）膠體性質(zhì)（2）絡(luò)合性質(zhì)（3）酸堿性質(zhì)

（4）氧化還原性質(zhì)5.1.2土壤性質(zhì)2022/12/1175.1土壤組成與性質(zhì)（1）膠體性質(zhì)①極性吸附：與膠體微粒帶電有關(guān)，一般情況下，土壤中的膠體是帶負電荷的，如：兩性氫氧化物在酸性下帶正電，在堿性下帶負電。北方土壤堿性，南方土壤酸性。易被土壤吸附的金屬離子是陽離子。吸附過程中，膠體每吸附一部分離子，同時也釋放出等量其他同號離子，叫離子吸附。吸附量與膠體比表面積有關(guān)，表面積越大，吸附量越大。南方土壤腐殖質(zhì)含量較北方土壤少，所以，北方土壤對金屬的吸附量較南方土壤大。膠體的吸附作用還與離子電價有關(guān)，電價越高，受膠體吸附吸引力越大。膠體就是分散質(zhì)微粒的直徑在10-9-10-7米之間的分散系。5.1.2土壤性質(zhì)2022/12/1185.1土壤組成與性質(zhì)②非極性吸附：與膠體比表面積和比表面能有關(guān)。物體的表面能愈大，其吸附作用愈強。該吸附所吸附的是分子，也稱分子吸附。土壤膠體對重金屬吸附作用具有雙重效果，一是使它們不易被植物吸收；另一方面卻使它們長期滯留在農(nóng)田內(nèi)，并隨時間推移而富集，很難讓它們通過地下滲水、水田放水等途徑離開土壤，最終還是只有讓植物吸收，危及生物圈。土壤膠粒對農(nóng)藥吸附作用也類似，一方面暫時阻礙植物吸收，一方面卻使農(nóng)藥得不到及時的揮發(fā)和生物降解。（1）膠體性質(zhì)5.1.2土壤性質(zhì)2022/12/11105.1土壤組成與性質(zhì)（3）酸堿性質(zhì)氫離子濃度是決定土壤酸度直接因素和根源。酸性土壤形成的外部因素：高溫高濕、生物活動(產(chǎn)生硝酸、硫酸)、施肥與灌溉。過酸性和過堿性的土壤都不利于作物的生長。堿性土壤中大多數(shù)金屬離子（除Na、K等堿金屬）都形成了難溶的氫氧化物，植物不易吸收；反之，金屬離子溶解度將提高。

pH值也影響土壤中重金屬元素存在形態(tài)，如強酸性土壤中幾乎不存在六價鉻化合物。5.1.3土壤功能2022/12/11125.1土壤組成與性質(zhì)土壤是指陸地表面具有肥力、能夠生長植物的疏松表層，其厚度一般在2m左右。土壤不但為植物生長提供機械支撐能力，并能為植物生長發(fā)育提供所需要的水、肥、氣、熱等肥力要素。土壤對水體和溶質(zhì)流動起調(diào)節(jié)作用，同時也實現(xiàn)營養(yǎng)元素和生物之間的循環(huán)和周轉(zhuǎn)，保持生物生命周期的生息和繁衍。5.2.1土壤污染源2022/12/1114（1）工業(yè)廢水和固體廢物（2）農(nóng)藥和化肥（3）牲畜排泄物和生物殘體（4）大氣沉降物5.2土壤污染物（5）自然污染源5.2.2土壤污染物種類2022/12/1115（1）有機污染物（2）重金屬污染物（3）放射性元素污染物（4）病原微生物5.2土壤污染物5.2.2土壤污染物種類2022/12/1116土壤有機污染物主要是化學(xué)農(nóng)藥。目前大量使用的化學(xué)農(nóng)藥約有50多種，主要包括有機磷農(nóng)藥、有機氯農(nóng)藥、氨基甲酸酷類、苯氧羧酸類、苯酰胺類等。此外，土壤中常見的有機污染物還有石油、多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯、甲烷等。5.2土壤污染物（1）有機污染物5.2.2土壤污染物種類2022/12/1117土壤重金屬污染物主要有Hg、Cd、Cu、Zn、Cr、Pb、As、Ni、Co、Se等。土壤中的重金屬污染物主要來源兩個方面，一個途徑是含有重金屬的廢水進行灌溉進人土壤，另一個途徑是隨大氣沉降落人土壤。由于重金屬不能被微生物分解，而且可為生物富集，土壤一旦被重金屬污染，其自然凈化過程和人工治理都是非常困難的。5.2土壤污染物（2）重金屬污染物5.2.2土壤污染物種類2022/12/1118土壤放射性元素主要有Sr、Cs、U等，其主要來源于大氣層核試驗的沉降物，以及原子能和平利用過程中所排放的各種廢氣、廢水和廢渣。土壤一旦被放射性物質(zhì)污染就難以自行消除，只能靠其自然衰變?yōu)榉€(wěn)定元素，而消除其放射性。放射性元素也可通過食物鏈進入人體。5.2土壤污染物（3）放射性元素污染物5.3土壤污染與人體健康5.3.1土壤污染特點5.3.1土壤污染危害人體健康2022/12/11205.3.1土壤污染特點(1)隱蔽性和滯后性(2)累積性和地域性(3)非逆性和難治性2022/12/11215.3土壤污染與人體健康5.3.2土壤污染危害人體健康2022/12/1123（1）病原體對人體健康的影響病原體是由土壤生物污染帶來的污染物，包括腸道致病菌、腸道寄生蟲、破傷風(fēng)桿菌、肉毒桿菌、霉菌和病毒等。病原體能在土壤中生存較長時間，如痢疾桿菌能在土壤中生存22～142天，結(jié)核桿菌能生存1年左右，蛔蟲卵能生存315～420天，沙門氏菌能生存35～70天。被有機廢棄物污染的土壤，往往是蚊蠅孳生和鼠類繁殖的場所，而蚊、蠅和鼠類又是許多傳染病的媒介。5.3土壤污染與人體健康5.3.2土壤污染危害人體健康2022/12/1124

土壤重金屬被植物吸收以后，可通過食物鏈危害人體健康。例如，1955年日本富山縣發(fā)生的“鎘米”事件，即“痛痛病”事件。其原因是農(nóng)民長期使用神通川上游鉛鋅冶煉廠的含鎘廢水灌溉農(nóng)田，導(dǎo)致土壤和稻米中的鎘含量增加。當(dāng)人們長期食用這種稻米，使得鎘在人體內(nèi)蓄積，從而引起全身性神經(jīng)痛、關(guān)節(jié)痛、骨折，以致死亡。（2）重金屬污染物對人體健康的影響5.3土壤污染與人體健康5.3.2土壤污染危害人體健康2022/12/1126放射性物質(zhì)主要是通過食物鏈經(jīng)消化道進人人體，其次是經(jīng)呼吸道進人人體。90鍶和137銫是對人體危害較大的長壽命放射性核素。放射性物質(zhì)進人人體后，可造成內(nèi)照射損傷，使受害者頭昏、疲乏元力、脫發(fā)、白細胞減少或增多，發(fā)生癌變等。此外，長壽命的放射性核素因衰變周期長，一旦進入人體，其通過放射性裂變，而產(chǎn)生的α、β、γ射線。將對機體產(chǎn)生持續(xù)的照射使機體的一些組織細胞遭受破壞或變異。此過程將持續(xù)至放射性核素蛻變成穩(wěn)定性核素或全部被排出體外為止。（3）放射性污染物對人體健康的影響5.3土壤污染與人體健康5.3.2土壤污染危害人體健康2022/12/1127（4）有機污染物對人體健康的影響5.3土壤污染與人體健康5.3.2土壤污染危害人體健康2022/12/1128（4）有機污染物對人體健康的影響5.3土壤污染與人體健康土地污染與癌癥：中國癌癥村地圖5.3.2土壤污染危害人體健康2022/12/1130（4）有機污染物對人體健康的影響5.3土壤污染與人體健康土地污染與癌癥：中國癌癥村地圖

四川德陽什邡市雙盛鎮(zhèn)亭江村（《中國經(jīng)濟時報》2008年報道）：該村躲過了地震卻難逃污染，至2008年，癌癥致死者達五六十人。該村在汶川地震中的抗震救災(zāi)英雄少年楊佳，其母于3年前因患口腔癌而喝下農(nóng)藥自盡。陜西華縣瓜坡鎮(zhèn)龍嶺村（《北京青年周刊》報道）：1974年以來，該村民小組共死亡58人，死于癌癥的29人，死于肺心病、腦血管病的2人，僅1人屬于自然死亡。中國地質(zhì)科學(xué)研究院林景星等專家根據(jù)環(huán)保志愿人士采回的樣本，得出驚人發(fā)現(xiàn)：該村的土壤、所產(chǎn)面粉和蔬菜均受到劇毒元素的污染。5.4治理土壤污染2022/12/11315.4.1土壤污染現(xiàn)狀5.4.2土壤污染治理方法5.4.1土壤污染現(xiàn)狀2022/12/1132目前,我國土壤污染的總體形勢嚴(yán)峻,部分地區(qū)土壤污染嚴(yán)重,在重污染企業(yè)或工業(yè)密集區(qū)、工礦開采區(qū)及周邊地區(qū)、城市和城郊地區(qū)出現(xiàn)了土壤重污染區(qū)和高風(fēng)險區(qū)。土壤污染類型多樣,呈現(xiàn)出新老污染物并存、無機有機復(fù)合污染的局面。土壤污染途徑多,原因復(fù)雜,控制難度大。由土壤污染引發(fā)的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全問題和群體性事件逐年增多,成為影響群眾身體健康和社會穩(wěn)定的重要因素。5.4治理土壤污染5.4.1土壤污染現(xiàn)狀2022/12/11335.4治理土壤污染(1)垃圾污染5.4.1土壤污染現(xiàn)狀2022/12/11345.4治理土壤污染(1)垃圾污染

農(nóng)村垃圾污染

5.4.1土壤污染現(xiàn)狀2022/12/11355.4治理土壤污染(1)垃圾污染

一艘外國貨輪最近通過代理公司在非洲西部的科特迪瓦經(jīng)濟首都阿比讓十多處地點傾倒了數(shù)百噸有毒工業(yè)垃圾，導(dǎo)致嚴(yán)重環(huán)境污染。中毒人數(shù)已經(jīng)超過1萬人，死亡人數(shù)為6人，包括4名兒童。包括中國大使在內(nèi)的多名中國使館人員也出現(xiàn)中毒反應(yīng)。廢物中含有硫化氫等有毒成分，中毒癥狀為嘔吐、疹子、暈眩、拉肚子與頭痛等。傾倒廢物大約是在8月下旬，至少涉及14個垃圾場。中國大使館正處于污染區(qū)內(nèi)。5.4.1土壤污染現(xiàn)狀2022/12/11365.4治理土壤污染垃圾污染是指垃圾侵占土地，堵塞江湖，有礙衛(wèi)生，影響景觀，危害農(nóng)作物生長及人體健康的現(xiàn)象。垃圾包括工業(yè)廢渣和生活垃圾兩部分。工業(yè)廢渣是指工業(yè)生產(chǎn)、加工過程中產(chǎn)生的廢棄物，主要包括煤研石、粉煤灰、鋼渣、高爐渣、赤泥、塑料和石油廢渣等。生活垃圾主要是廚房垃圾、廢塑料、廢紙張、碎玻璃、金屬制品等等。(1)垃圾污染5.4.1土壤污染現(xiàn)狀2022/12/1137電子垃圾污染

5.4治理土壤污染(1)垃圾污染5.4.1土壤污染現(xiàn)狀2022/12/11385.4治理土壤污染(2)白色污染5.4.1土壤污染現(xiàn)狀2022/12/11395.4治理土壤污染