環(huán)境衛(wèi)生學(xué) 土壤衛(wèi)生

第1頁土壤衛(wèi)生一、土壤的污染與自凈

土壤污染是指人類生產(chǎn)和生活活動(dòng)中排出的有害物質(zhì)進(jìn)入土壤中，超過一定限量，直接或間接地危害人畜健康的現(xiàn)象。

土壤背景值是指該地區(qū)未受或少受人類活動(dòng)影響的天然土壤中各種化學(xué)元素的含量。是評(píng)價(jià)化學(xué)污染物對(duì)土壤污染程度的參照值，制定土壤中有害化學(xué)物質(zhì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的重要依據(jù)。

土壤環(huán)境容量是一定土壤環(huán)境單元在一定時(shí)限內(nèi)遵循環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、維持土壤生態(tài)系統(tǒng)的正常結(jié)構(gòu)與功能、保證農(nóng)產(chǎn)品的生物學(xué)產(chǎn)量與質(zhì)量、在不使環(huán)境系統(tǒng)污染的前提下土壤環(huán)境所能容納污染物的最大負(fù)荷量。

是合理制定環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)、防護(hù)措施的重要依據(jù)。土壤污染來源和特點(diǎn)

土壤自凈作用

土壤污染物轉(zhuǎn)歸（一）土壤污染來源和特點(diǎn)

1.土壤污染的基本特點(diǎn)：土壤環(huán)境具有多介質(zhì)、多界面、多組分以及非均一性和復(fù)雜多變的特點(diǎn)。

（1）隱蔽性

（2）累積性

（3）不可逆轉(zhuǎn)性

（4）長期性2.土壤污染源

（1）農(nóng)業(yè)污染

（2）工業(yè)污染

（3）生活污染

（4）交通污染

（5）災(zāi)害污染

（6）電子垃圾污染

電子垃圾含有鉛、鎘、汞、六價(jià)鉻、聚氯乙烯塑料、溴化阻燃劑等大量有毒有害物質(zhì)。與傳統(tǒng)垃圾相比電子垃圾具有以下兩個(gè)特征：

①污染物成分復(fù)雜、危害嚴(yán)重

②增長速度快、拆解處理方式落后3.土壤污染的方式

（1）氣型污染：由大氣中污染物沉降至地面對(duì)土壤造成的污染，主要有鉛、鎘、砷、氟、酸雨等。

（2）水型污染：工業(yè)廢水和生活污水通過污水灌田對(duì)土壤的污染。

（3）固體廢棄物型污染：是工業(yè)廢渣、生活垃圾糞便、農(nóng)藥和化肥等對(duì)土壤的污染。其特點(diǎn)是污染范圍比較局限和固定，也可通過風(fēng)吹雨淋而污染較大范圍的土壤和水體。（二）土壤的自凈作用

是指受污染的土壤通過物理、化學(xué)和生物學(xué)的作用，使病原體死滅，各種有害物質(zhì)達(dá)到無害的程度，土壤可逐漸恢復(fù)到污染前的狀態(tài)，這一過程稱為土壤自凈。包括物理、化學(xué)和生物凈化作用。

1.物理凈化作用

進(jìn)入土壤的難溶性固體污染物被土壤機(jī)械阻留；可溶性污染物被土壤水分稀釋，降低毒性，或被土壤固相表面吸附，但隨水遷移至地表水或地下水層；某些污染物可揮發(fā)或轉(zhuǎn)化成氣態(tài)物質(zhì)通過土壤孔隙遷移到大氣介質(zhì)中。2.化學(xué)凈化作用

通過凝聚與沉淀反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、絡(luò)合-螯合反應(yīng)、酸堿中和反應(yīng)、水解、分解化合反應(yīng)，或者由太陽輻射能和紫外線等引起的光化學(xué)降解作用等使土壤污染物分解為無毒物質(zhì)。

性質(zhì)穩(wěn)定的化合物如多氯聯(lián)苯、稠環(huán)芳烴、有機(jī)氯農(nóng)藥、塑料和橡膠等難以被化學(xué)凈化；重金屬通過化學(xué)反應(yīng)不能被降解，只能使其價(jià)態(tài)發(fā)生變化，進(jìn)而影響其遷移方向。

3.生物凈化作用

土壤中存在大量依靠有機(jī)物生存的微生物，它們具有氧化分解有機(jī)物的巨大能力，是土壤自凈作用中最重要的途徑之一。各種有機(jī)污染物在不同條件下分解的產(chǎn)物多種多樣，并最終轉(zhuǎn)化為對(duì)生物無毒的物質(zhì)。

（1）病原體的死滅日照，土壤環(huán)境，噬菌體，植物根系的殺菌素，微生物之間的拮抗作用等。（2）有機(jī)物的凈化無機(jī)化或腐殖質(zhì)化。

①含氮有機(jī)物：氨化作用：分解有機(jī)氮→氨；硝化作用：氨氧化→硝酸；反硝化作用：在厭氧條件硝酸鹽還原→含氮化合物或分子態(tài)氮。

②其他有機(jī)物：含碳有機(jī)物形成CO2和水，或甲烷；含硫或磷的有機(jī)物形成相應(yīng)的鹽，或硫醇等。

③腐殖質(zhì)化：有機(jī)物經(jīng)過土壤微生物分解后再合成的一種褐色或暗褐色的大分子膠體物質(zhì)。腐殖質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在衛(wèi)生學(xué)安全，吸附能力最強(qiáng)。（三）污染物的轉(zhuǎn)歸

進(jìn)入土壤中的化學(xué)污染物的轉(zhuǎn)歸表現(xiàn)為其在土壤中的遷移、轉(zhuǎn)化、降解和殘留。

1.化學(xué)農(nóng)藥在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化

2.重金屬元素在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化

3.重金屬和農(nóng)藥的殘留1.化學(xué)農(nóng)藥在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化

（1）吸附：膠體體系具有較強(qiáng)的吸附性能，只是在一定條件下緩沖作用而沒有降解。

（2）揮發(fā)、擴(kuò)散和遷移：

（3）降解：①光化學(xué)降解是農(nóng)藥轉(zhuǎn)化和消失的一個(gè)主要途徑；②化學(xué)降解：主要是水解和氧化作用；受土壤的溫度、水分和pH的影響。③生物降解：微生物等脫氯作用、氧化還原作用、脫烷基作用、水解作用、環(huán)裂解作用等。

2.重金屬元素在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化

（1）土壤膠體、腐殖質(zhì)的吸附和螯合作用

土壤腐殖質(zhì)能大量吸附重金屬離子

（2）土壤pH

土壤pH偏堿性時(shí)，多數(shù)金屬離子形成難溶的氫氧化物而沉淀，植物難以吸收。

（3）土壤氧化還原狀態(tài)

在還原條件下，許多重金屬形成不溶性的硫化物被固定于土壤中，減少植物吸收。砷例外。3.重金屬和農(nóng)藥的殘留

土壤中的重金屬幾乎可以長期以不同形式存在于土壤中，同時(shí)也可經(jīng)植物吸收和富集。

水溶性農(nóng)藥可遷移、擴(kuò)散至周圍水體；脂溶性農(nóng)藥易引起食物鏈高位生物的慢性危害。

半減期是指污染物濃度減少50%所需的時(shí)間。

殘留期表示污染物濃度減少75%～100%所需的時(shí)間。二、土壤污染對(duì)健康的影響

由于土壤環(huán)境的開放性特點(diǎn)，極易受到人類活動(dòng)的影響。人為因素是造成土壤重金屬、農(nóng)藥、石油污染的主要原因，致使土壤酸化、營養(yǎng)元素流失，進(jìn)而破壞土壤生態(tài)系統(tǒng)、降低作物產(chǎn)量。并通過“土壤→植物→人體”，或通過“土壤→水→人體”間接被人體吸收，形成對(duì)人體健康的危害。（一）重金屬污染

是主要土壤無機(jī)污染物之一，主要是由于重金屬不能為土壤微生物所分解，而易于積累，或轉(zhuǎn)化為毒性更大的化合物。有的甚至可通過食物鏈傳遞在人體內(nèi)蓄積，嚴(yán)重危害人體健康。

1.鉈（Tl）污染

鉈在工業(yè)上主要用于制造光電管、合金、低溫溫度計(jì)、染料、焰火等，劇毒，危害性要高于鎘、鉛。

人體內(nèi)腎臟中含量最高，其次是肌肉、骨骼、肝。

鉈污染主要為慢性危害：①周圍神經(jīng)損害，早期表現(xiàn)為雙下肢麻木、痛溫覺和運(yùn)動(dòng)障礙；②視力下降甚至失明；③毛發(fā)脫落，呈斑禿或全禿；④男性生殖障礙等。此外還具有致畸和致突變性。2.鉻污染

鉻在土壤環(huán)境中主要以三價(jià)鉻（Cr3+和Cr02-）和六價(jià)鉻（CrO42-和Cr2O72-）等形式存在。

六價(jià)鉻因具有強(qiáng)氧化性和腐蝕性，又有透過生物膜的作用，容易進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)對(duì)人體有很強(qiáng)的毒性作用，其毒性比Cr3+毒性大100倍。長期接觸六價(jià)鉻所引起的危害主要表現(xiàn)為呼吸系統(tǒng)腫瘤，主要是肺癌和鼻癌發(fā)病率的增加。

3.電子垃圾污染的危害

通常采用破碎、焚燒、酸洗等比較原始的方法提取貴重金屬，致使電子垃圾中的重金屬、化學(xué)阻燃劑、二噁英等釋入環(huán)境。

我國電子垃圾拆解地區(qū)已形成以重金屬和持久性有機(jī)污染物為主要特征的高污染暴露環(huán)境，內(nèi)分泌干擾效應(yīng)。（二）農(nóng)藥污染的危害

主要有：有機(jī)氯、有機(jī)磷、有機(jī)砷、有機(jī)汞、氨基甲酸酯、菊酯類化合物等幾大類。

農(nóng)藥具有高毒性、高生物活性、在土壤環(huán)境中殘留的持久性以及農(nóng)藥濫用引發(fā)的問題，可通過食物鏈和生物濃縮作用可使體內(nèi)濃度提高數(shù)千倍甚至上萬倍，引起急性、慢性中毒和致癌、致畸、致突變作用等。

1.土壤污染引發(fā)急性中毒毒鼠強(qiáng)污染的蔬菜

2.對(duì)免疫功能的影響可抑制人類淋巴細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)化而具有細(xì)胞免疫毒性。

3.對(duì)內(nèi)分泌系統(tǒng)和生殖效應(yīng)的影響有機(jī)氯農(nóng)藥如滴滴涕等抗雌激素的作用。

4.致癌、致畸、致突變作用含二噁英的脫葉劑，導(dǎo)致如癌癥、出生缺陷及其他疾病。持久性有機(jī)污染物的危害POPs

是指能持久存在于環(huán)境中，并可借助大氣、水、生物體等環(huán)境介質(zhì)進(jìn)行遠(yuǎn)距離遷移，通過食物鏈富集，對(duì)環(huán)境和人類健康造成嚴(yán)重危害的天然或人工合成的有機(jī)污染物質(zhì)。

《關(guān)于持久性有機(jī)污染物的斯德哥爾摩公約》削減和淘汰艾氏劑、氯丹、滴滴涕、多氯聯(lián)苯、二噁英。

1.來源

（1）生產(chǎn)過程產(chǎn)生POPs或從事POPs相關(guān)的化工、農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)對(duì)周邊區(qū)域的污染；

（2）施用有機(jī)氯農(nóng)藥的農(nóng)田仍有較高濃度殘留

（3）堆放、填埋區(qū)域的POPs物質(zhì)泄漏；

（4）工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展導(dǎo)致的新POPs問題（如石化、交通污染導(dǎo)致的多環(huán)芳烴問題，垃圾焚燒導(dǎo)致的二噁英問題等）。2.特性

（1）持久性：二噁英類在土壤和沉積物中可存留數(shù)十年到百年。

（2）蓄積性：POPs在機(jī)體的脂肪組織中蓄積可達(dá)到相當(dāng)高的濃度，并通過食物鏈危害人類健康。

（3）遷移性：POPs可通過風(fēng)和水流擴(kuò)散；

（4）高毒性：毒性最強(qiáng)的是二噁英類。

3.POPs對(duì)健康的危害

POPs可通過多種途徑進(jìn)入機(jī)體，在體內(nèi)的脂肪組織、肝臟等器官組織及胚胎中積聚，對(duì)包括肝、腎等臟器及神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)等產(chǎn)生急性和慢性毒性，并具有明顯的致癌、致畸、致突變等作用。大多還具有內(nèi)分泌干擾作用。

毒性最大的二噁英類化合物2，3，7，8-TCDD分類為已知人類致癌物。（三）生物性污染的危害

1.腸道傳染病和寄生蟲?。ㄈ?土壤-人）痢疾桿菌存活25～100天，傷寒桿菌存活100～400天，腸道病毒可存活100～170天，蛔蟲卵在土壤中存活7年之久。

2.鉤端螺旋體病和炭疽?。▌?dòng)物-土壤-人）

3.破傷風(fēng)和肉毒中毒（土壤-人）三、土壤衛(wèi)生防護(hù)

糞便無害化處理

城市垃圾無害化處理（一）糞便無害化處理

1.糞尿混合發(fā)酵法是指在厭氧環(huán)境中密閉發(fā)酵，由厭氧菌分解含氮有機(jī)物產(chǎn)生大量氨。腐化后的糞便是良好肥料。

2.堆肥法是把糞便和有機(jī)垃圾、作物（蒿）稈、葉等按一定比例堆積起來，在一定溫度、濕度和微生物的作用下，分解有機(jī)物并產(chǎn)生高溫，使病原體死亡并形成大量腐殖質(zhì)。

3.沼氣發(fā)酵法

是將人畜糞便、垃圾、雜草、污水等放在密閉的發(fā)酵池內(nèi)，在厭氧菌的作用下分解有機(jī)物，產(chǎn)生大量的甲烷氣體（沼氣）。病原菌在沼氣發(fā)酵的過程中死亡，寄生蟲卵減少95%以上。獲得大量沼氣和良好肥料。（二）城市垃圾無害化處理

1.城市垃圾的處理方法

（1）垃圾的壓縮、粉碎和分選

（2）垃圾的衛(wèi)生填埋最常用的垃圾處理方法。局限性：消耗大量土地資源；產(chǎn)生大量滲濾液；填埋產(chǎn)生的甲烷氣體既是火災(zāi)隱患又會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng)。

（3）垃圾的焚燒垃圾焚燒可產(chǎn)生二噁英。

2.城市垃圾的回收利用

城市垃圾是豐富的再生資源的源泉，大約80%的垃圾為潛在的原料資源，可以回收有用成分并作為再生原料加以利用?！纠}】土壤中鎘的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)是1.0ppm，經(jīng)調(diào)查研究認(rèn)為某地土壤環(huán)境鎘的環(huán)境容量是0.6ppm。請(qǐng)問該環(huán)境單元鎘的自然本底值是多少？

A.0.1

B.0.2

C.0.4

D.0.6

E.1.6

『正確答案』C【例題】腐殖質(zhì)是

A.有機(jī)含氮化合物分解形成的最簡單的無機(jī)成分

B.化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定的復(fù)雜有機(jī)物

C.動(dòng)植物殘?bào)w在微生物作用下形成簡單的化合物的同時(shí)又重新合成復(fù)雜的高分子化合物

D.土壤中有機(jī)物厭氧分解形成的高分子化合物

E.腐殖質(zhì)成分很單一

『正確答案』C【例題】哪種方式可以減少金屬鎘向農(nóng)作物轉(zhuǎn)移

A.加入其他有機(jī)物，使其產(chǎn)生拮抗作用

B.加入石灰調(diào)節(jié)土壤pH值，使鎘成難溶的鹽，減少轉(zhuǎn)移

C.使土壤中氧氣充分，創(chuàng)造氧化條件

D.加入硅酸使土壤pH降低，轉(zhuǎn)化成難溶鹽

E.以上都不是

『正確答案』B【例題】土壤污染物在紫外線等引起的光化學(xué)降解作用屬于

A.物理凈化作用

B.化學(xué)凈化作用

C.生物凈化作用

D.腐殖質(zhì)化

E.硝化和反硝化

『正確答案』B【例題】下列土壤污染物無內(nèi)分泌干擾作用是

A.電子垃圾污染

B.滴滴涕

C.多氯聯(lián)苯

D.2，3，7，