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土壤问题

土壤和水污染

土壤通常被用来倾倒生活垃圾和工业废料。在许多强烈利用的农业耕作区,从有机或无机肥料、家畜或处理作物秸秆排出的废水中淋失的养分可导致地下水含有高量的硝酸盐和其他化学物质。土壤一方面可过滤、吸收和循环利用大量的这些废弃物;另一方面,有毒物质过量又会淋滤到溪流和地下水中。这些过程也取决于土壤性质,沙性的土壤易于淋溶,而厚重的粘土则不易渗漏。

在世界范围内,由于城市、工业、集约化农业发展造成的土壤和水污染是主要的研究课题。对于大多数土壤而言,要减轻严重的污染就意味着挖掘和昂贵的处理。在欧盟、北美和澳洲,如果要利用土壤,则必须预防土壤污染,一旦土壤遭到污染则要求采取措施进行修复,这些规定已经通过法律形式被确定下来。

问题土壤

在自然状态下,有些土壤干燥时非常硬,潮湿时又很粘,排水状况较差,砾石参杂其中;一些土壤养分含量很低,或者含有大量的铝或盐。由于土壤存在这样那样的问题,所以,自从有稳定的农业活动以来,人类就在不断改造这些问题土壤。

酸性硫酸盐土是世界上最具有危害性的土壤。在不受外界干扰的情况下,他们不会惹麻烦。但如果将水排掉,土壤会生成硫酸,10立方米的酸性硫酸盐土可产生1.5吨硫酸,并且释放出铝、重金属和砷等的混合物进入排水和洪水中。这些酸腐蚀钢铁和混凝土,污染河流和河口地区,造成鱼类大量死亡,产生疾病等。食品链中铝、重金属和砷的积累对健康影响的机理尚不清楚,但可以肯定它们是不受欢迎的。

这些土壤主要分布在沿海沼泽地,尽管这类土壤肥力并不高,但一直以来,人们总是在不断开垦,得到他们想得到的,近年来,人们更是开垦这片土地,用于城市和娱乐业的发展。一直依赖这片土壤生存的祖祖辈辈几代人已经越来越贫穷,他们的饮用水也受到了污染。这些工程的实施及产生的环境后果通常是灾难性的。

尽管人们在实践中根据自己的经验逐渐地找到了一些解决问题的方法,但是,从科学上阐明其机理则要来的晚些。在经历了1852年荷兰Haarlemmermeer湖那次最大的土地开垦计划失败后,才由J.M. van Bemmelen在19世纪80年代阐述清楚,即固定在淹水土壤中的硫化物,排水后被氧化的过程。之后,花了一个多世纪才建立一套完整的科学体系,用于解决实际问题,并预测了世界各地这些土壤的现状及危害程度。