根據(jù)土壤環(huán)境主要污染物的來(lái)源和土壤環(huán)境污染的途徑,我們可把土壤環(huán)境污染的發(fā)生類型歸納為下列幾種。
1.水質(zhì)污染型
污染源主要是工業(yè)廢水、城市生活污水和受污染的地面水體。
利用經(jīng)過(guò)預(yù)處理的城市生活污水或某些工業(yè)廢水進(jìn)行農(nóng)田灌溉,如果使用得當(dāng),一般可有增產(chǎn)效果,因?yàn)檫@些污水中含有許多植物生長(zhǎng)所需要的營(yíng)養(yǎng)元素。同時(shí)又節(jié)省了灌溉用水,并且使污水得到了土壤的凈化,減少了治理污水的費(fèi)用等。但因?yàn)槌鞘猩钗鬯凸さV企業(yè)廢水中還含有包括汞、六價(jià)鉻、鉛、砷、揮發(fā)酚、氰化物等許多有毒、有害的物質(zhì),成分相當(dāng)復(fù)雜。若這些污水、廢水直接輸入農(nóng)田,可造成土壤環(huán)境的嚴(yán)重污染。
經(jīng)由水體污染所造成的土壤環(huán)境污染,其分布特點(diǎn)是:由于污染物質(zhì)大多以污水灌溉形式從地表進(jìn)入土體,所以污染物一般集中于土壤表層。但是,隨著污灌時(shí)間的延續(xù),某些污染物質(zhì)可隨水自上部向土體下部遷移,以至達(dá)到地下水層。這是土壤環(huán)境污染的最主要發(fā)生類型。它的特點(diǎn)是沿已被污染的河流或干渠呈樹(shù)枝狀或片狀分布。
2.大氣污染型
大氣污染型指土壤環(huán)境污染物質(zhì)來(lái)自被污染的大氣。經(jīng)由大氣的污染而引起的土壤環(huán)境污染,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
①工業(yè)或民用煤的燃燒所排放出的廢氣中含有大量的酸性氣體,如SO2、NOx等,這些酸性物可以通過(guò)干濕沉降兩種形式沉降到地面。2013年我國(guó)人為源大約排放SO2(以S
計(jì))2.04×107t,排放NOx(以N計(jì))2.23×107t。排入大氣的SO2和NOx經(jīng)過(guò)大氣光化學(xué)氧化反應(yīng)絕大部分生成相應(yīng)的硫酸和硝酸,這兩種酸是可以完全離解的強(qiáng)酸。根據(jù)區(qū)域大氣輸送研究結(jié)果,我國(guó)排放的酸性氣體90%以上沉降在我國(guó)境內(nèi),酸化我國(guó)的土壤和水體。
②工業(yè)廢氣中的粒狀浮游物質(zhì)(包括飄塵)如含鉛、錦、鋅、鐵、錳等的微粒;經(jīng)降塵而落入土壤。由于工業(yè)的迅速發(fā)展,大量化石燃料燃燒排放的酸性氣體和微量金屬破壞了大氣系統(tǒng)微量物質(zhì)的平衡。據(jù)報(bào)道,人類活動(dòng)向大氣釋放的Hg、Pb、Cd、Zn等重金屬的量已分別超過(guò)自然源排放總量的1.5、18、5、3倍。
③煉鋁廠、磷肥廠、磚瓦窯廠、氰化物生產(chǎn)廠等排放的含氟廢氣,一方面可直接影響周圍農(nóng)作物,另一方面可造成土壤的氟污染。
④原子能工業(yè)、核武器的大氣層試驗(yàn)產(chǎn)生的放射性物質(zhì),隨降雨降塵而進(jìn)入土壤,對(duì)土壤環(huán)境產(chǎn)生放射性污染。
經(jīng)由大氣的污染所造成的土壤環(huán)境污染,其特點(diǎn)是以大氣污染源為中心呈橢圓狀或條帶狀分布,長(zhǎng)軸沿主風(fēng)向伸長(zhǎng)。其污染面積和擴(kuò)散距離取決于污染物質(zhì)的性質(zhì)、排放量以及排放形式。例如,西歐和中歐工業(yè)區(qū)采用高煙囪排放,SO2等酸性物質(zhì)可擴(kuò)散到北歐斯堪的那維亞半島,使該地區(qū)土壤酸化。而汽車尾氣是低空排放,只對(duì)公路兩旁的土壤產(chǎn)生污染危害。大氣污染型土壤的污染物質(zhì)主要集中于土壤表層((0-5cm),耕作土壤則集中于耕層(0-20cm)。
3.固體廢物污染型
固體廢物系指被丟棄的固體狀物質(zhì)和泥狀物質(zhì),包括工業(yè)固體廢物和城市垃圾等。我國(guó)工業(yè)固體廢物主要來(lái)自采掘業(yè)、化學(xué)原料及化學(xué)制品、黑色冶金及化工、非金屬礦物加工、電力煤氣生產(chǎn)、有色金屬冶煉等。這些固廢中主要有煤研石、鉻渣、粉煤灰、堿渣以及其他各種礦渣和工業(yè)生產(chǎn)廢渣。1949年全國(guó)廢渣產(chǎn)生量只有1.14×107t,2013年全國(guó)工業(yè)固廢產(chǎn)生量約為3.28×109t。工業(yè)廢渣量大面廣,含有各種重金屬元素,占據(jù)大面積土地,污染和破壞土壤。
城市垃圾半個(gè)世紀(jì)以來(lái)不僅產(chǎn)生量迅速增長(zhǎng),而且化學(xué)組成也發(fā)生了根本的變化,早期的城市垃圾主要來(lái)自廚余,垃圾組成基本上也是燃煤爐灰和生物有機(jī)質(zhì)。這種組成的垃圾很受農(nóng)民歡迎,可用作農(nóng)田肥料。現(xiàn)代城市垃圾的化學(xué)組成則完全不同,含有各種重金屬和其他有害物質(zhì)。城市垃圾清運(yùn)量由1949年每年8.69×106t增加到2013年的1.73×108t。
在土壤表面堆放或處理、處置固體廢物、廢渣,不僅占用大量耕地,而且可通過(guò)大氣擴(kuò)散或降水淋濾,使周圍地區(qū)的土壤受到污染,其污染特征屬點(diǎn)源性質(zhì),主要是造成土壤環(huán)境的重金屬污染,以及油類、病原菌和某些有毒有害有機(jī)物的污染。
4.農(nóng)業(yè)污染型
所謂農(nóng)業(yè)污染型是指由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要而不斷地施用化肥、農(nóng)藥;城市垃圾堆肥、廄肥、污泥等所引起的土壤環(huán)境污染。其中主要污染物質(zhì)是化學(xué)農(nóng)藥和污泥中的重金屬。而化肥既是植物生長(zhǎng)發(fā)育必需營(yíng)養(yǎng)元素的來(lái)源,又是日益增長(zhǎng)著的環(huán)境污染因子。
農(nóng)業(yè)污染型的土壤污染輕重與污染物質(zhì)的種類、主要成分,以及施藥、施肥制度等有關(guān)。污染物質(zhì)主要集中于表層或耕層,其分布比較廣泛,為面源污染。
5.綜合污染型
必須指出,土壤環(huán)境污染的發(fā)生往往是多源性的。對(duì)于同一區(qū)域受污染的土壤,其污染源可能同時(shí)來(lái)自受污染的地面水體和大氣,或同時(shí)遭受固體廢物以及農(nóng)藥、化肥的污染。因此,土壤環(huán)境的污染往往是綜合污染型的。但對(duì)于一個(gè)地區(qū)或區(qū)域的土壤來(lái)說(shuō),可能是以某一污染類型或某兩種污染類型為主。