第七章 土壤环境保护

第七章  土壤环境保护

地球表面陆地只占29.2％，其余均被水覆盖。但是，生活在地球上的绝大多数高等生物栖居在陆地上，特别是人类全部都居住在陆地上。因此，陆地是生物圈的最重要的组成部分。人类依赖陆地生态系统从事农业、牧业、林业以及其他多种经济活动，以满足食品和其他方面的需要。在陆地生态系统中，土壤又是最基本、最重要的条件，是决定生态系统构造及其类型的主要因素之一。适于植物生长的土壤是岩石经过千万年风化侵蚀和生物作用的复杂变化演化而成的。在人类过分榨取和不适当的利用下，土壤可以在几十年，甚至几年之内退化或破坏。土壤一旦发生退化或破坏，通常是难以恢复原状的。土壤的破坏是对农林业生产的最大冲击。

一、土壤的介绍

土壤是地球岩石最表层经亿万年风化和生物活动所形成的物质。迄今为止，绝大多数作物都是在土壤上栽培。土壤是生物圈、岩石圈、大气圈和水圈的交汇点。普通人常常认为土壤只是固体。其实，土壤由固体颗粒、土壤溶液和土壤空气三部分组成。土壤由固体颗粒构成有大小孔隙的土壤结构，（溶液）占据土壤的中小孔隙，土壤空气占据土壤大孔隙。

土壤固体大颗粒称为砂粒，中等粒径的颗粒称为粉粒，细小颗粒称为粘粒。根据三种土粒含量不同，将土壤分为12类，其中较为典型的有三种：砂粒含量特别多的是砂土；粘粒含量特别多的是粘土；而砂粒、粉粒、粘粒三者比例相等的是壤土。壤土的土壤耕性最好，土壤水气比例最易达到理想范围，土壤温度状况也较易保持和调整，也就是说，壤土的土壤物理性质最理想。砂土往往气多水少，温度易偏高。粘土则水多气少，温度易偏低，紧实粘重。

现在越来越强调土壤的重要性。土壤管理主要涉及对土壤物理性质的保护，同时兼顾土壤化学性质，与土壤耕性、土壤肥力和防止土壤侵蚀有关。

二、土壤质地

土壤质地即土壤机械组成，是指土壤中各级土粒含量的相对比例及其所表现的土壤砂黏性质。土壤中砂粒、粉粒和黏粒三组粒级含量的比例，是土壤较稳定的自然属性，也是影响土壤一系列物理与化学性质的重要因子。土壤质地不同对土壤结构、孔隙状况、保肥性、保水性、耕性等均有重要影响。根据土壤中砂粒、粉粒和黏粒三级含量，并参考砾石量，可划分为三大质地类型，即沙土类、壤土类和黏土类（其下各细分若干质地名称）。

各种土壤质地如下：

1、沙土：干土块不用力即可用手指压碎，肉眼可看出是沙粒，在手指上摩擦时，可发出沙沙声。抓一把沙用手捏紧，沙粒即行下泻，愈紧握下泻愈快。湿时不能揉成球，或在水分较多时，能揉成球或粗条状，但都有裂缝。胶结力弱，用力即碎。

2、沙壤土：干土块不用力即可用手指压碎，用小刀在其上刻划有条纹，痕迹不整，肉眼可见单粒，摩擦时也有沙沙声。湿土可揉成球，亦可搓成圆条。

3、粉沙壤土：干土块压碎用力较大，用小刀刻划，痕迹较沙壤土明显，但边缘破碎不齐。干摩擦时仍有沙沙声。湿土可搓成球，稍用力也致散开，有一定可塑性，可揉成圆条，粗约3毫米，手持一段，即破碎为数段。

4、壤土：干土块压碎时必须用相当大的力量，用刀刻划，刀痕粗糙，唯边缘稍平整，湿土可揉成细圆条状，弯成直径2-3厘米的小圆圈时，既出现裂缝折断。

5、粉沙粘壤土-粘壤：干土块用手指不能压碎，用刀刻划痕迹较小，湿土用力较大也可搓成球，手揉时，不费力即可揉成粗为1.5-2毫米细条，也可变成直径为2厘米的圆环，压扁圆环时，其外圈部分发生裂缝，可塑性较大，可用两指搓成扁平的光面，光滑面较粗糙，不显光亮。很湿的土置于二手指间，再抬手指，粘着力不强，有棱角.

6、粘土：干土块坚硬，手指压不碎，湿土可揉成球或细条，但仍会有裂缝，手揉时较费力。干土加水不能很快浸润，粘性大，很湿的土置于二指间粘力较大，有粘胶的感觉。土壤压成扁片时，表面光滑有反光。

7、重粘土：干土十分坚硬，以斧头打始碎，土块有白痕，并粘在斧上，湿土可塑性大，粘着力更强，搓成条或球均光滑，手指感觉细腻，塑性甚大，土壤压成片时表面光滑有亮光。

三、土壤的保护

土壤作为独立的自然体，是指位于地球陆地表面，包括具有浅层水地区的具有肥力、能生长植物的舒松层，是由矿物质、有机质、水分和空气等物质组成，是一个非常复杂的系统。 对于土壤的保护，发达国家从五六十年代就开始有了农业立法和相关的土壤保护法规；现在有一些国家也有专项有土壤环境保护法：如日本、瑞典；而我们现在还不如重农的封建时代注重土壤质量保护，过去有土地的轮作、休耕制度，目前关心的更多是土壤的经济利用、从土地中获取更多的收益。制约土壤保护关键的因素是我国的人口膨胀，我们不可能在短期内减少人压力，但如果因为人口压力过大而无视土壤的破坏速度无疑是一种本末倒置。特别是以土壤为基础的农业生存和农村经济发展，目前光靠化肥和农药堆积出来的农产品不仅有害于人体健康，更是破坏了我们生存的基础。

历历在目的水泥地面对土壤的破坏是毁灭性，人口膨胀所导致的城市化的进程，我们难以阻止，一步步侵蚀和毁灭土壤的肥力；过度过滥农药化肥的使用，使土壤质量急剧下降、土壤的可利用度直接降低；污水灌溉、污泥肥田、固体废物和危险废物的土壤填埋、土壤的盐碱化、土地沙漠化对土壤的污染和破坏显见又难以根治。而西部地区（特别是西北地区）土壤退化与土壤污染更甚，仅西北五省及内蒙古自治区的荒漠化土地面积就达212.8万平方公里，占全国荒漠化面积的81％其中重度荒漠化土地就有102万平方公里。目前我国受污染的耕地近二千万平方公顷，占耕地面积的五分之一 。而西北地区由于水土资源不合理的开发利用，赞成了目前该地区自然生态环境的严重恶化和危机，严重的生态危机日益影响着西部人民的生产、生活和生存，必然会进一步加剧了土壤破坏。土壤的完全退化与破坏是造成生态难民形成的重要原因。

另外，从资源经济学角度来看，土地资源一直是人类发展过程中的稀缺品，而我国现行法律对土壤的保护注重的仅仅只是其经济利益的可持续性，而对作为环境要素的土壤保护是很不够。与土地关系最为密切应该是农民，而农民在我国经济发展中一直都是处于弱势群体，对他们生息繁衍之地进行保护，也是国家长久发展与安全的保障，也就是对我国经济、政治、社会可持续发展的保护。西部大开发中的土壤保护问题，应该是西部环境最应关注的，失去了生存与生活的基础，又谈何发展，因此，从环境保护的角度来说，西部的环境保护应重于西部的经济开发。
    阅读材料1： 水土流失的形成与危害

地球上人类赖以生存的基本条件就是土壤和水分。在山区、丘陵区和风沙区，由于不利的自然因素和人类不合理的经济活动，造成地面的水和土离开原来的位置，流失到较低的地方，再经过坡面、沟壑，汇集到江河河道内去，这种现象称为水土流失。

水土流失是不利的自然条件与人类不合理的经济活动互相交织作用产生的。不利的自然条件主要是：地面坡度陡峭，土体的性质松软易蚀，高强度暴雨，地面没有林草等植被覆盖；人类不合理的经济活动诸如：毁林毁草，陡坡开荒，草原上过度放牧，开矿、修路等生产建设破坏地表植被后不及时恢复，随意倾倒废土弃石等。   水土流失对当地和河流下游的生态环境、生产、生活和经济发展都造成极大的危害。水土流失破坏地面完整，降低土壤肥力，造成土地硬石化、沙化，影响农业生产，威胁城镇安全，加剧干旱等自然灾害的发生、发展，导致群众生活贫困、生产条件恶化，阻碍经济、社会的可持续发展。

阅读材料2： 耕作土壤　又称"农业土壤"。

指自然土壤通过人类长期的农业生产活动和自然因素综合作用，造成适于农作物生长发育的土壤。经过人类的耕作、施肥、灌排、土壤改良等生产活动影响和改造的土壤。其形态、性状和肥力特性在不同程度上有别于当地的自然土壤。由于施肥、灌溉、耕作等农事活动，带来大量新的物质，改变了原有的自然土壤的层次和土壤肥力发展的方向、方式和速度，因而，人类的农业生产活动是耕作土壤形成中的主导因素。在合理利用改良培肥可使耕作土壤的肥力超过自然土壤。

如长期灌溉和种植水稻的土壤，发生层重新分异，形成具有耕作层、犁底层和水耕氧化还原层的水稻土。耕作土壤是人类劳动的产物，是农业最基本的生产资料。

四、污染土壤的综合治理措施

对于被污染的土壤或进入土壤的污染物，可采用以下措施进行综合治理：

1、生物修复

土壤污染物质可以通过生物降解或植物吸收而被净化。蚯蚓是一种能提高土壤自净能力的环境动物，利用它还能处理城市垃圾和工业废弃物以及农药、重金属等有害物质。因此，蚯蚓被人们誉为"生态学的大力士"和"环境净化器"等。积极推广使用农药污染的微生物降解菌剂，以减少农药残留量。利用植物吸收去除污染：严重污染的土壤可改种某些非食用的植物如花卉、林木、纤维作物等，也可种植一些非食用的吸收重金属能力强的植物，如羊齿类铁角蕨属植物对土壤重金属有较强的吸收聚集能力，对镉的吸收率可达到10%，连续种植多年则能有效降低土壤含镉量。

2、施用化学物质

对于重金属轻度污染的土壤，使用化学改良剂可使重金属转为难溶性物质，减少植物对它们的吸收。酸性土壤施用石灰，可提高土壤pH值，使镉、锌，铜、汞等形成氢氧化物沉淀，从而降低它们在土壤中的浓度，减少对植物的危害。对于硝态氮积累过多并已流入地下水体的土壤，一则大幅度减少氮肥施用量，二则施用配施脲酶抑制剂、硝化抑制剂等化学抑制剂，以控制硝酸盐和亚硝酸盐的大量累积。

3、增施有机肥料

增施有机肥料可增加土壤有机质和养分含量，既能改善土壤理化性质特别是土壤胶体性质，又能增大土壤环境容量，提高土壤净化能力。受到重金属和农药污染的土壤，增施有机肥料可增加土壤胶体对其的吸附能力，同时土壤腐殖质可络合污染物质，显著提高土壤钝化污染物的能力，从而减弱其对植物的毒害。

4、调控土壤氧化还原条件

调节土壤氧化还原状况在很大程度上影响重金属变价元素在土壤中的行为，能使某些重金属污染物转化为难溶态沉淀物，控制其迁移和转化，从而降低污染物危害程度。调节土壤氧化还原电位即Eh值，主要通过调节土壤水、气比例来实现。在生产实践中往往通过土壤水分管理和耕作措施来实施，如水田淹灌，Eh可降至160mv时，许多重金属都可生成难溶性的硫化物而降低其毒性。

5、改变轮作制度

改变耕作制度会引起土壤环境条件的变化，可消除某些污染物的毒害。据研究，实行水旱轮作是减轻和消除农药污染的有效措施。如DDT、六六六农药在棉田中的降解速度很慢，残留量大，而棉田改水后，可大大加速DDT和六六六的降解。

6、换土和翻土

对于轻度污染的土壤，采取深翻土或换无污染的客土的方法。对于污染严重的土壤，可采取铲除表土或换客土的方法。这些方法的优点是改良较彻底，适用于小面积改良。但对于大面积污染土壤的改良，非常费事，难以推行。

7、实施针对性措施

对于重金属污染土壤的治理，主要通过生物修复、使用石灰、增施有机肥、灌水调节土壤Eh、换客土等措施，降低或消除污染。对于有机污染物的防治，通过增施有机肥料、使用微生物降解菌剂、调控土壤pH和Eh等措施，加速污染物的降解，从而消除污染。

总之，土壤保护就是使土壤免受水力、风力等自然因素和人类不合理生产活动破坏所采取的措施。如土壤盐渍防治，封山育林和水土流失区植树种草等。土壤保护首先要农、林、牧、工统一规划，合理利用和管理土壤资源，使土壤的生产投入与输出相平衡，使土壤生产力与承受力相适应，使土壤肥力、土壤生产力以及环境景观都得到改善和提高。以生物措施为根本措施，并结合适当的工程措施，才能达到土壤保护的目的。

[作业]  

1、调查本土区域的水土流失原因，请你给有关部门写一份治理水土流失的治理报告。

2、你知道本地土壤有哪些污染？给你的父老乡亲提供一些具体的措施。