2011年公卫执业医师考试辅导：土壤污染的自净

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土壤污染的自净是公卫执业医师考试《环境卫生学》要求掌握的内容。
　　土壤受污染后，在多种因素作用下，经过一定时间病原体可以死灭，各种有害物质可以转化到无害的程度，土壤可逐步恢复到正常状态，这一过程称为土壤的自净。
　　（一）土壤的吸附作用和滤过作用　土壤颗粒有吸附和滤过作用。所以，各种污染物绝大部分被阻留和吸附在土壤的表层。土壤颗粒越细，吸附和滤过作用越强，腐殖质的吸附作用最强。土壤还可吸附和阻留各种化合物、有机质、细菌、毒气以及重金属等。
　　（二）有机物的净化　有机污染物在土壤微生物的作用下，可以使有机物逐步无机化或腐殖质化。
　　1.有机物的无机化　含氮有机物在土壤微生物的作用下，首先分解成氨或铵盐，称为氨化阶段。如果氧气充足，在亚硝酸菌的作用下，氨就被氧化成亚硝酸盐，并且进一步在硝酸菌的作用下氧化成硝酸盐，这称为硝化阶段。如果氧气不足，在厌氧条件下，就不能完成硝化阶段。
　　含硫和磷的有机质，在氧气充足的条件下可最终转化为硫酸盐或磷酸盐而达到彻底无机化。在厌氧条件下则产生硫醇、硫化氢或磷化氢等恶臭物质，和含氮有机物产生的氨等一起以恶臭污染环境。
　　含碳有机物在氧气充足的条件下最终被分解、氧化成二氧化碳和水，在厌氧条件下则产生甲烷。
　　2.有机物的腐殖质化　有机物在微生物的作用下分解成为简单的化合物的同时，又重新合成复杂的高分子化合物，称为腐殖质。腐殖质是一种质地疏松、暗褐色的、含氮量很高的有机化合物，它的成分很复杂，其中含有木质素、蛋白质、碳水化合物、脂肪和腐殖酸（如胡敏酸、富里酸等）。所以，人工堆肥法处理有机污染物，就是使大量有机污染物在短时间内转化为腐殖质而达到无害化的目的。
　　（三）病原体的死灭　土壤中的病原体，由于环境的不利、生物间的拮抗以及噬菌体的作用等而死亡。一般病原菌进入土壤后，在几小时至几个月内死亡，有芽孢的细菌可存活数年，蛔虫卵可存活一年左右，这与土壤类型和气候条件等有关。
　　（四）有害化学物质的迁移和转化
　　1.影响土壤中物质迁移的因素
　　（1）土壤腐殖质的吸附和螯合作用：土壤腐殖质能大量吸附金属离子，使金属通过整合作用而稳定的被留在土壤腐殖质中。从而使金属毒物不易迁移到水中或植物体中，减轻其危害。
　　（2）土壤pH值：在酸性土壤中，铜、锌、镉、铬等金属离子多数变成易溶于水的化合物，容易被作物吸收或迁移；而土壤pH值高时，多数金属离子成为难溶的氢氧化物而沉淀。所以，土壤受镉污染后用石灰调节土壤，可显著降低糙米中的镉含量。实验表明：当土壤pH值为5.3时，糙米镉含量为0　。33mg/Kg，而pH值为8.0时镉含量仅为0.06mg/kg.
　　（3）土壤的氧化还原状态：在氧气充足的氧化条件下砷为五价，而在还原条件下则为三价（亚砷酸盐），毒性比前者大；六价铬比三价铬毒性大的多。另外，在还原条件下，许多重金属形成硫化物（难溶解）而被固定于土壤中。
　　2.重金属和农药的残留　进入土壤中的重金属，如不迁移出去，几乎可以长期以不同形式存在于土壤中。农药虽能降解，但有的半减期也很长。例如，含有铅、砷、铜、汞等农药的半减期为10～30年，有机氯农药为2—4年，有机磷农药为2周到数周。化学毒物在土壤或农作物中的残留情况与化学毒物本身的特性有关，也和土壤的理化特点有关。残留情况的表示方法有两种：①半减期，表示减少50%所需的时间；②残留期，表示减少75%～100%所需的时间。
　　3.土壤的环境容量　一定环境单元，一定时期内，在不超过土壤卫生标准的前提下能容纳的污染物最大负荷量称为土壤对该污染物的环境容量。例如，某地土壤中镉的自然本底值为0.1mg/kg，土壤中镉的卫生标准为1.0mg/kg，则该土壤对镉的环境容量为0.9mg/kg.土壤的环境容量是制订卫生标准和防护措施的重要依据。