第1章受损与污染土壤生态系统

第一章受损与污染土壤生态系统第一节受损与污染土壤生态系统的种类一、水土流失指地表土壤及母质受外力作用发生的各种破坏、移动和堆积过程以及水的损失。有水土流失面积367万平方公里，占国土面积的38.2%，这还不包括125万平方公里的冻融侵蚀面积和大量的分散的重力侵蚀面积。在总面积为19.2亿亩的耕地中，有7.3亿亩农耕地存在着水土流失。遍布全国的水土流失导致耕地减少，土地生产力下降和丧失。每年因水土流失损失50亿吨土壤，轻则降低土壤肥力，重则整个耕层土壤流失殆尽，并在地表形成支离破碎的大小冲沟。相当于在全国的耕地上刮去1厘米厚的地表土（50年来，水土流失毁掉的耕地达4000万亩），所流失的土壤养分相当于4000万吨标准化肥，即全国一年生产的化肥中氮、磷、钾的含量。造成水土流失的主要原因是不合理的耕作方式和植被破坏。水土流失遍布于全国各地，不论山区、丘陵区、平原区，还是农村、城市都不同程度地存在着水土流失。在黄土高原，严重水土流失面积达43万平方公里。从内蒙古河口镇到龙门区间面积达10万平方公里的晋陕峡谷地带，年平均土壤侵蚀模数达10000吨/平方公里，最严重的地区达50000～60000吨/平方公里。在长江流域水土流失面积达73.94万平方公里。在东北，黑土地也在流失。而滑坡、泥石流等重力侵蚀在我国也屡见不鲜河北省水土流失区主要分布于太行山、燕山山区,尤以低山丘陵地带的土石山区和冀西北间山盆地盆缘地区最为严重。水土流失导致泥沙淤塞着我国的江河湖泊，引发生态灾难。先看黄河，黄河每年承接泥沙达16亿吨，其中4亿吨淤积在河床上，黄河成为有名的地上悬河。黄河中上游是“越流失越穷，越穷越流失”景象，下游则是“越险越加，越加越险”的恶性循环局面。长江呢？长江流域上游地区每年土壤侵蚀量约为15.6亿吨，2/3的粗砂、石砾淤积在水库、支流和中小河道，给中小河流防洪和水库灌溉、供水、发电已带来很大危害。有的专家担忧，有朝一日，这些水库淤满后，会对干流上的三峡产生什么样的影响，值得深思。海河、辽河、淮河、珠江流域也不同程度地存在着水土流失问题并因此受害。在泥沙的淤积下，我国的湖泊面积减小，数量锐减。据不完全统计，全国大中小蓄水工程，淤积泥沙达200亿吨以上。这种局面加剧了洪水对人们的危害，1998年的“三江”大水，与此不无关系。江西水土流失状况严峻相当于每年消失一座中型水库，其中鄱阳湖每年因为水土流失造成了2000多万吨的淤积。二、土地荒漠化水力侵蚀触目惊心，风力侵蚀有过之而无不及。由于风力侵蚀导致的我国北方荒漠化和土地沙化正在蔓延。最新的卫星遥感图片显示，在我国的北方，西起塔里木盆地，东至松嫩平原西部，一条东西长约4500公里、南北宽约600公里的黄色带正呈扩展趋势。据统计,我国1/3的耕地面积受到水土流失的危害,每年流失的土壤达50亿ｔ;退化草原面积8700万hm2,15%～20%的动植物物种受到威胁;沙化和沙漠化面积占国土面积的176%,并以2400km2/ａ的速度在递增,使393万hm2农田、493万hm2的草场受到沙漠化的威胁。土壤沙化是土壤退化的主要表现。一般认为土壤沙化是以地表风蚀、粗化(粗粒化、砾石化)、片状流沙的发育以及密集沙丘的形成和发展为主要标志。荒漠化及其引发的土地沙化被人们称为“地球溃疡症”。资料显示，20世纪，我国土地荒漠化速度加快，80年代每年扩展2100平方公里，90年代增加到2460平方公里。与此相应，强沙尘暴天气的发生次数也由50年代的5次发展到90年代的23次。现在，我国每年因荒漠化造成的直接经济损失达540亿元。在风沙危害严重的地区，许多农田因风沙毁种，粮食产量长期低而不稳，群众形象地称为“种一坡，拉一车，打一箩，蒸一锅”。由于植被破坏、超载放牧、不合理开垦以及草原工作的低投入、轻管理等，中国90%的可利用天然草地不同程度地退化。目前全国草地退化、沙化、盐渍化的面积已达1.35亿公顷。全国草地的退化使平均产草量下降了30%－50％。由于草地的生态平衡被破坏，2000年，在中国的新疆、内蒙古、青海、甘肃、四川、陕西、宁夏、河北、辽宁、吉林、黑龙江、山西等十二省（或自治区）普遍发生了草地鼠害和虫害，受影响的草地总面积为4266.7万公顷，其中，虫害面积为1466.7万公顷，鼠害面积为2800万公顷。2001年中国内蒙古地区的草地普遍遭受了严重的旱灾，使大面积草原没有了植被而只剩下黄沙。由于长期乱砍滥伐和毁林开荒，中国宝贵的天然林面积大量减少。在占中国国土面积50％的西部干旱、半干旱地区，森林覆盖率不足1％，许多地区无林可言。在中国，酸雨带来的酸沉降正导致大片森林衰退消失，森林受害面积上百万公顷。三、土壤盐渍化盐土和碱土以及各种盐化土、碱化土壤一般统称为盐碱地。土壤盐渍化是指土壤表层溶液中可溶性盐含量一般超过0.2%,影响了农作物的正常生长。应当指出,目前对盐碱化土壤的治理只是初步的,土壤表层脱盐明显,而中、下层不明显,如遇连续多雨年,地下水位回升或不合理灌溉,都易导致重新返盐。四、耕地土壤性质恶化主要表现为中、低产耕地土壤养分亏缺,土壤肥力减退和土壤少水干旱。中国缺钾耕地面积已占耕地总面积的56%，约50%以上的耕地微量元素缺乏，70-80%的耕地养分不足，20-30%的耕地氮养分过量。由于有机肥投入不足，化肥使用不平衡，造成耕地退化，保水保肥的能力下降。2000年，西北、华北地区大面积频繁出现沙尘暴与耕地的理化性状恶化，团粒结构破坏有很大关系。五、土壤污染土壤污染出现于50年代,加剧于90年代。主要污染源是工业“三废”和农用化学物质如化肥、农药、地膜等。未经处理和处理不达标准的废水直接排入水体引起地表水、地下水污染,继而污染土壤;废水通过渠道灌溉农田,直接污染土壤。（一）土壤酸化酸雨导致土壤酸化。中国部分地区二氧化硫污染仍很严重，少数大城市氮氧化物的浓度较高。这些酸性气体导致了酸雨的形成。中国目前酸雨区面积占国土面积30%，主要分布在华中、华南、西南和华东地区，北方只有局部地区出现酸雨。酸雨会造成农田减产、森林生态破坏、城市设施锈蚀或老化、历史遗迹风蚀加剧等多种危害，因此带来巨大的经济损失。（二）土壤水污染七大水系有机污染普遍，各流域干流只有57.7%的断面满足三类水质的要求，21.6%的断面为四类水质，6.9%的断面属五类水质，13.8%的断面属劣五类水质。中国的主要湖泊富营养化问题突出。太湖流域总氮、总磷等超标突出，属富营养化状态。环湖主要河流及环湖交界水体污染严重。滇池为劣五类水质，处于重富营养化状态。巢湖属劣五类水质，总氮、总磷超标严重，属中富营养状态。其它大型淡水湖泊洱海、兴凯湖和博斯腾湖水质良好，湖体水质均达到三类水质标准。洞庭湖、镜泊湖和洪泽湖水质达到四类水质标准；白洋淀、达赉湖和南四湖污染严重，均为劣五类水质。2000年，中国全国污水排放总量为415亿吨（其中COD排放量1445万吨）。工业废水排放量194亿吨（COD排放量705万吨），城市生活污水排放量221亿吨（COD排放量740万吨）。生活污水的排放量超过了工业污水，成为影响水体的主要污染源。中国的工业污水主要来自化工、制药、石化、造纸、食品、制革、纺织、采矿和石油钻探等行业。城市生活污水中含大量的粪便、洗涤用品、化妆品、泔水等等，多数未经任何处理而直接排入了江河湖泊。（三）固体废弃物据《2000年中国环境状况公报》报告：中国工业固体废物年产总量为8.2亿吨，其中县及县以上工业固体废物产生量为6.7亿吨，乡镇工业的产生量为1.5亿吨。危险废物产生量为830万吨。随着中国化学工业的发展，有毒有害废弃物也有所增长。有毒有害固体废弃物都未经过严格的无害化和科学的安全处置，成为中国亟待解决并具有严重潜在性危害的环境问题。中国全国城市生活垃圾年产生量为1.4亿吨，城市人均年产生活垃圾440公斤（已高于一些欧洲国家的人均垃圾产生量），但能达到无害化处理要求的还不到10%，垃圾围城现象较为普遍。简单堆放的垃圾不仅影响城市景观，同时从垃圾中释放的气体和渗滤液污染着大气、水和土壤，成为中国城市面临的棘手的环境问题。由于综合利用和处置率低，工业固体废物和城市生活垃圾大都堆积在城市的郊区和河岸、荒滩上，已成为严重的污染源，累计堆存量达65亿吨，占地5万余公顷。中国的工业固体废弃物有95%来自以下行业：矿业、电力蒸汽热水生产和供应业、黑色金属冶炼及压延加工业、化学工业、有色金属冶炼及压延加工业、食品饮料及烟草制造业、建筑材料及其它非金属矿物制造业、机械电气电子设备制造业。目前中国的工业固体废弃物大致组成如下：尾矿29%，粉煤灰19%，煤矸石17%，炉渣12%，冶金废渣11%，其它废弃物10%，危险废弃物1.5%，放射性废渣0.3%。中国目前废旧资源的利用率只相当于世界先进水平的1/4-1/3，大量可再生资源尚未得到回收利用，流失严重并造成污染。中国每年因再生资源未得到回收利用而造成的经济损失达200-300亿元。（四）重金属污染2000年对30万公顷基本农田保护区土壤有害重金属抽样监测发现，其中有3.6万公顷土壤重金属超标，超标率达12.1%。环境污染事故对中国耕地资源的破坏时有发生，2000年发生的891起污染事件共污染农田4万公顷，造成的直接经济损失达2.2亿元。（五）农药污染中国每年对农药的使用量约2亿3千万公斤，其中除草剂占17%，杀菌剂占21%，杀虫杀螨剂占62%，而在杀虫剂中，具高毒性的有机磷农药占70%。农药的发明和使用无疑大大提高了农业生产力，被称为农业生产的一次革命。中国是农业大国，每年平均发生病虫害约27～28亿亩次，施用农药的防治面积为23亿亩次左右，挽回粮食损失200～300亿kg。但由于过量和不当使用对食品造成的污染也不可忽视。有机氯农药是我国最早大规模使用农药，有机磷农药是我国现阶段使用量最大的农药。农药在生产和使用中，可经呼吸道、皮肤等进入人体，主要是通过食物进入人体，占进入人体总量的90%左右。其污染食品的主要途径有：1、喷洒作物：为防治农作物病虫害使用农药，直接污染食用作物，但农药的在食用作物上的残留受农药的品种、浓度、剂型、施用次数、施药的方法、施药的时间、气象条件、植物的品种以及生长发育阶段等多种因素的影响。2、植物根部吸收：据研究证实，喷洒农药后有40～60%的农药降落在土壤中，土壤中农药可通过植物的根系吸收转移至植物组织内部和食物中，土壤中农药污染量越高，食物中的农药残留量也越高，但还受植物的品种、根系分布等多种因素的影响。3、空中随雨雪降落：喷洒农药后，有一小部分以极细的微粒漂浮于大气中，长时间随雨雪降落到土壤和水域，也能造成食品的污染。4、食物链富集：农药对水体造成污染后，使水生生物长期生活在低浓度的农药中，水生生物通过多种途径吸收农药，通过食物链可逐级浓缩，尤其是一些有机氯农药和有机汞农药等。这种食物链的生物浓缩作用，可使水体中微小的污染而导致食物的严重污染。5、运输和贮存中混放：食品在运输中由于运输工具、车船等装运过农药未予清洗以及食品与农药混运，可引起农药的污染。另外，食品在贮存中与农药混放，尤其是粮仓中使用的熏蒸剂没有按规定存放，则也可导致污染。有机氯农药是中国最早大规模使用的农药，八十年代初达到顶峰。1983年我国才开始禁止生产HCH、DDT等有机氯农药。虽然在中国有机氯农药被禁用了16年，但食品中仍然能检测出有机氯农药残留，且平均值远远高于其它发达国家。1992年卫生部食品卫生监督检验所对全国食品中有机氯农药进行的大规模调查是国内最近的一次大规模调查。以黑龙江省、北京市、四川省、浙江省和广东省为检测点，分别代表东北、华北、西南、华东和华南地区，选择最能代表中国人群基本膳食的8大类食品：粮食、蔬菜、水果、肉禽、水产、植物油、蛋、乳，在市场上采集样品355件。355件样品中有2件HCH含量超出中国残留限量标准，合格率99．44%，DDT合格率I00%。但相当数量样品仍检出HCH（六六六）和DDT残留，HCH检出率69％，DDT检出率42%，动物性食品中HCH、DDT残留量显著高于植物性食品。监