土壤是一個開放性的系統,它和外界進行著連續、快速和大量的物質和能量交換。在進入土壤的那些物質中,有些土壤可以對其進行轉化利用,成為維持自身功能的一部分,例如植物的落葉、雨水等,這些物質對于土壤來說,量多量少幾乎沒有關系。有一些物質是土壤中原來沒有的,而且對于土壤來說是可有可無的,如果有少量這些物質進入土壤,土壤可以通過吸附、降解達到穩定這些物質的目的,但是如果這些物質進入土壤的速度和濃度都遠遠超出了土壤對其進行吸附和降解的速度,那么這些物質就可能成為土壤的污染物了。另外還有一些物質是土壤不需要的,而且會損壞土壤的功能,這些物質無論量多量少,一旦進入土壤就會成為土壤的污染物。我們把進入土壤后損害土壤結構和功能、降低土壤的質量和肥力、影響植物的生物量和生長狀態、有害于人體健康的物質統稱為土壤環境的污染物。
根據土壤污染物的性質可以把土壤污染物分為如下四種類型。
(1)有機污染物
污染土壤的有機物種類很多,大多數都是難以降解或是毒性巨大的。
1)化學農藥
農藥對土壤的污染在于它可以長期殘留在土壤中以及它強烈的毒性。代表的污染物有:DDT、六六六、對硫磷、馬拉硫磷、氨基甲酸酯等。
2)除草劑
除草劑對土壤的污染和農藥的作用基本上是一致的,加之有些除草劑的靶向性并不是很好,會對植物的生長產生危害。除草劑主要是苯氧羧酸類物質。
3)油類
油類污染物主要是來自煉油企業、采油區、油田廢油。石油中含有很多難以降解的芳烴物質。而且石油嚴重影響土壤的含氧量和透氣性,使得土壤中的微生物無法生存,影響土壤的功能,而且油污還會散發出來令人不愉快的異味。
4)有機有毒化合物
化工廠排放的有毒化合物進入土壤中之后會造成土壤的有機污染,有毒污染物主要影響土壤中微生物生長和地上植物的成活。如苯并芘、酚類等。
(2)無機污染物
1)重金屬污染物
重金屬污染物是土壤中最難以治理的一種污染物。它主要是隨著含有重金屬的污水灌溉農田、冶煉廠含有重金屬的廢氣的沉降等過程進入土壤的。重金屬形態穩定、不會分解、容易富集,治理起來無論是成本投入還是對土壤本身的損傷都是難以承受的。常見的污染土壤環境的重金屬有:鎘、汞、鉛、銅等。
2)化學肥料
現在農業的高產,化學肥料功不可沒。但是,化肥帶來的農業環境污染也不容忽視。長期使用化肥會使土壤的有機質含量下降,產生板結。
3)酸堿污染物
工業廢氣中的SO2、CO2、NO2等酸性氣體隨降水落入土壤之后會使土壤酸化。而石灰產業周邊的土壤中pH值常常升高,表現為堿化。
(3)放射性污染物
放射性污染物主要來自和平利用的核工業、核爆炸、核設施的泄漏等。放射性污染物與重金屬一樣不能被微生物分解,潛在威脅殘留在土壤中很長時間。
(4)病原菌微生物
病原菌主要是由于人畜糞便肥料的施用、污水灌溉等途徑進入土壤中的。土壤中有適宜的溫度和濕度,營養物質也比較豐富,對于微生物的生長繁殖很有利。這些病原菌微生物會隨水流、食物等進入食物鏈,導致牲畜和人患病。