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2019天久读书二等奖:读《土壤环境学》学习笔记
时间:2020-01-16  来源:  作者:  已点击:

  李果

  土壤环境学是一门关于环境科学和土壤科学之间的边缘分支学科,是在20世纪60年代随着环境科学的兴起而逐渐发展起来的。在土壤环境学的初期发展阶段,该学科主要研究土壤的污染来源和防治方法,以及土壤环境质量现状评价等方面。但随着环境科学向着重视生态环境研究方向发展的趋势,土壤环境学研究的内容也在不断丰富与扩展,进而土壤生态环境与生态保护研究也同样受到重视,并获得重要进展,例如土壤环境退化、土壤沙化、水土流失、盐渍化、酸化以及土地的非农业侵占等。

第一部分、土壤环境学基本内容概述

  通过阅读《土壤环境学》这本书,使我对土壤与环境之间的内在的联系有了更加深入了解。该书主要讲述了土壤环境的组成、结构与性质;土壤环境背景值和土壤环境容量;土壤环境污染概况;污染土壤修复技术(主要包括物理修复技术、化学修复技术、植物修复技术和微生物修复技术);典型土壤污染物及其防治(包括土壤重金属、化学农药、肥科、石油类、氟、放射性污染与防治措施);土壤生态保护与土壤退化防治(包括酸沉降、大型水利枢纽工程、资源开发工程对土壤环境的影响与防治及土壤沙化、水土流失、盐渍化和潜育化的发生与防治);污染土壤修复标准;土壤环境评价、区划、规划与管理等。

  全书以土壤环境问题为出发点,一方面从土壤环境污染的发生、发展、作用机制及其防治的角度对土壤污染问题进行了深刻阐述。另一方面又从生态角度对土壤生态问题的主要类型、发展、成因和防治的具体措施进行了系统的阐述。并从土壤环境评价、规划与管理上全面阐述了防治污染、合理利用土壤资源和保护土壤生态环境的新途径,受益匪浅。

第二部分、土壤的内在特性

  土壤作为独立的自然体,被定义为位于地球陆地具有肥力、能够生长植被的疏松表层。因而人们最早就将其作为农业的主要生产劳动对象,土壤也就成为了人类赖以生存的重要自然资源。以土壤的主要客观属性肥力为中心,不断研究、探索有关土壤的发生、发展、分类、性质和地理分布规律,从而建立并发展了现代的土壤科学。

  但是,从环境科学角度看,土壤不仅是一种资源,还是人类生存环境的重要组成要素。土壤环境要素组成农田、草地和林地等;岩石组成地壳、地幔和地核;全部土壤和岩石则构成土壤-岩石圈,它是人类的生存环境四大圈层(大气圈、水圈、土壤-岩石圈和生物圈)的一个重要的圈层,连接并影响着其他圈层。

  由于土壤环境的特殊物质组成、结构、空间位置,除了肥力外,还具有另外一些重要的客观属性——土壤环境的缓冲性、同化和净化性能。这些性能使土壤在稳 定和保护人类生存环境中起着极为重要的作用,在某种程度上这种重要性并不亚 于土壤肥力对于人类生存发展的意义。此外,土壤的肥力特征及生产性能与土壤的缓冲、同化和净化性能之间存在着的内在联系,这将使我们更加深刻地认识到合理利用土壤资源和保护土壤环境的内涵及其深远的意义。

第三部分、土壤环境污染的研究意义

  人们的日常生活行动,一方面受周边自然环境的制约,另一方面又在不断地影响和改变着自然环境。人类通过生产活动从自然界取得各种自然资源和能源,最终再以“三废”的形式排入环境。土壤是一个开放的生态系统,工业“三废”中的污染物质可直接或间接地通过大气的干湿沉降、污水灌溉和固体废弃物的堆放、处理与处置等方式输人到土壤环境中;为了提高农产品的产量,过多地施用化肥、农药以及施用污泥和垃圾等,这些途径都可能使土壤环境遭受污染。由于土壤环境的组成、结构、功能、特性以及在自然生态系统中的特殊地位和作用,使土壤环境污染比大气污染、水体污染要复杂得多。

  研究土壤环境污染及其防治的重要意义在于:土壤植物系统具有转化贮存太阳能为生物化学能的功能,但当它一旦通过不同途径被污染,它的生物生产量就会受到影响,严重者将丧失生产力,而且难以治理;此外,土壤环境中积累的污染物质可以向大气、水体、生物体内迁移,因此降低农副产品的生物学质量,影响农产品质量安全,最终直接或间接地危害人们的身体健康。

  土壤环境污染的影响直接涉及人们的各种主要食物来源,与人们的生活和健康关系极为密切。因此,研究土壤环境污染的发生,污染物在土壤环境中的迁移、转化、降解、残留和土壤环境污染的控制和消除,对保护人们的生存环境来说具有十分重要的意义。

第四部分、污染土壤修复技术

  污染土壤修复的方式主要有以下四种方式。

  a)降低土壤中污染物的浓度;

  b)固定土壤污染物;

  c)将土壤污染物转化成毒性较低或无毒的物质;

  d)阻断土壤污染物在生态系统中的转移途径;

  通过对污染土壤的修复从而减小土壤污染物对环境、人体或其他生物体的危害。欧美等发达国家已经对污染土壤的修复技术进行了大量的研究,建立了适合于遭受各种常见有机和无机污染物污染的土壤修复方法,并将这些研究不同程度地应用于污染土壤修复的实践中。我国对污染土壤修复技术方面的研究是从20世纪70年代开始的,当时主要以农业修复措施的研究为主。随着国际上土壤修复技术的不断发展,其他修复技术的研究(如化学修复技术和物理修复技术等)也逐渐展开。到了20世纪末,污染土壤的生物修复技术(包括植物修复技术和微生物修复技术)研究在我国也迅速开展起来。总体而言,虽然我国在土壤修复技术研究方面取得了不错的研究进展,但在修复技术研究的广泛性和深度方面与发达国家还有一定的差距,特别是在工程修复方面的差距还比较大。

  此外,污染土壤修复技术根据其位置变化与否可分为原位修复技术和异位修复技术。原位修复技术指对未挖掘的土壤进行治理的过程,对土壤没有什么扰动。这是目前欧洲最广泛采用的技术。异位修复技术指对挖掘后的土壤进行处理的过程。按操作原理污染土壤修复技术可分为物理修复技术、化学修复技术、微生物修复技术和植物修复技术4大类。其中生物修复技术具有成本低、处理效果好、环境影响小、无二次污染等优点,被认为最有发展前景。

第五部分、总结

  目前,人们对于土壤环境的环境功能和环境保护意识,尚未有足够的认识和重视,同时也缺乏系统而深入的研究。如今环境问题日趋严重,正日益困扰和威胁着人们的身体健康和财产安全,增强和提高人们的环保意识成了时代的需要。此时,加强对土壤环境的研究和认识,就不仅仅是土壤环境保护的需要,而是保护全球环境的需要,也是使人类社会经济与环境协同、持久而永续发展的需要。

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