土地污染的原因和影响

土地污染是指固体或液体废物材料以可能污染地下水和土壤、危害公众健康以及导致丑陋状况和滋扰的方式，被倾倒在陆地之下或之上。

危险废物、建筑和拆除（C&D）废物或碎屑，以及城市固体废物（MSW，有时称为城市垃圾）是污染土地的三大类废物材料。非危险废物、垃圾以及家庭、企业、工业设施和机构（包括学校）产生的废物都包含在MSW中。垃圾由潮湿且可生物降解的食物残渣组成，例如剩余的肉类和蔬菜碎屑；垃圾主要由干燥材料组成，如纸张、玻璃、纺织品和塑料制品；垃圾由体积大且不定期收集处理的废物组成，例如废弃的床垫、电器和家具。在建筑物建造、翻新或拆除过程中产生的木材和金属制品、墙板、混凝土碎屑、沥青和其他惰性材料都被视为C&D垃圾，通常称为碎屑。由各种化工厂、炼油厂、造纸厂、冶炼厂、机械车间、干洗店、汽车修理厂和许多其他商业机构产生的主要为液体但也有固体、污泥或气体的有害和危险材料被视为危险废物。除了不当处置MSW、C&D废物和危险废物外，地下污水处理（例如来自化粪池）产生的受污染废水也可能导致土地污染。

关于土地污染，废物填埋场下方的土壤地层的渗透性至关重要。渗透性越高，土地污染的危险就越大。天然风化过程会产生松散的岩石和矿物碎片（粘土、沙子、砾石和粉土）的混合物。这种混合物被称为土壤。由于其孔隙度和渗透性，砾石和沙子地层允许水自由地通过其孔隙和颗粒之间的间隙。由于其微小的颗粒和孔隙直径，粉土的渗透性远低于沙子或砾石，而粘土的片状形态和分子力使其几乎不透水。

直到20世纪中叶，固体废物通常在不受控制的“露天垃圾填埋场”中收集并堆放在地表。这些地点经常成为老鼠、蚊子、苍蝇和其他传播疾病的生物的滋生地，也是难闻气味、风吹垃圾和其他令人烦恼的源头。垃圾场除了污染周围的溪流和湖泊外，还会毒害地下水。废物分解和渗过废物体积的降水会产生渗滤液，这是一种高污染液体。当渗滤液进入周围的地表水体或与地下水混合时，公众健康和环境质量就会面临风险。可腐烂的固体废物在缺氧（无氧）条件下分解，最终会产生甲烷，这是一种有毒且易爆的气体，容易渗透到土壤中。在许多国家，固体垃圾不再允许露天倾倒。然而，在某些地区，废弃垃圾填埋场的甲烷和渗滤液仍然导致土地退化。

建造、维护和管理所谓的卫生填埋场是目前在陆地上处理固体废物的一种方法。卫生填埋场是经过精心规划和建造的场所，旨在最大程度地降低固体废物处置造成的土地污染风险，同时控制渗滤液和甲烷。它们不是垃圾场。在精心挑选和准备好的卫生填埋场，使用不可渗透的底部衬层来收集渗滤液并保护地下水免受污染。底部衬层通常由压实的粘土层和柔性塑料膜组成。使用大型设备分散、破碎和压实废物材料——MSW和C&D碎屑。然后每天覆盖一层压实的土壤。在填埋场底部，渗滤液通过一系列穿孔管道收集，并输送到当地的公共污水系统或现场处理设施。在填埋场中，甲烷也会被收集起来，并作为沼气或填埋场气体进行回收利用，或者安全地排放到大气中。为了确保填埋场正常运行，必须在场地周围设置地下水监测井并定期监测。为了防止水分进入，完工的填埋场用不可渗透的膜或粘土层密封。最后覆盖一层泥土和各种植物。回收的填埋场通常被改造成游乐场或公园。

土地污染的主要原因

土地污染有多种来源，但主要来源包括垃圾、建筑、采矿、开采、乱扔垃圾和城市化。现在，让我们分析一下这些不同的问题是如何导致土地污染加剧的。

1. 废物和垃圾

垃圾

不幸的是，不正确地处置废弃物品，即乱扔垃圾，是一种常见现象。根据“美洲垃圾”报告，美国每年花费约115亿美元用于清除垃圾。每扔出车窗的食品包装纸或留在地上的烟头，都在加剧这个巨大问题。Keep America Beautiful 2020 年的研究估计，美国公路和河流中有 500 亿件垃圾。但并非所有垃圾都是故意留下的。从垃圾箱里掉出来的未固定好的物品或从汽车后部掉落的物品，也对产生的垃圾量做出了重大贡献。

非法倾倒也会导致土地污染。人们经常在沟渠、空地和树林中非法倾倒废物，而不是在指定的倾倒地点处理垃圾。可以回收或再利用的垃圾、汽车和石棉是经常被非法倾倒的垃圾类别。

无论是故意的还是无意的，所有垃圾在其降解过程中都会释放化学物质和微粒，从而导致污染。

废料

即使您将垃圾放入垃圾桶并将其放到外面以便垃圾车收集，它仍然需要完成它的旅程。您的垃圾有去处，而这个去处通常是垃圾填埋场。如果处理不当，您的垃圾可能会导致土地污染。

例如，在20世纪中叶开始考虑环境影响的固体废物收集。在此之前，垃圾通常被堆放在地表，这除了产生难闻的气味和风吹垃圾外，还导致了老鼠、蚊子和其他疾病的滋生。如今，回收利用填埋场气体作为能源是更安全的废物处理方法之一。

德克萨斯处置系统填埋场位于奥斯汀市外不远的地方，其独特之处在于它结合了人工和天然屏障，以遵守严格的环境保护标准。填埋场建造包括厚实的压实粘土侧壁衬垫和渗滤液收集系统，这是一个基于性能的衬垫系统。该衬垫系统轻松满足 TCEQ 和 EPA 目前强制要求的基于性能的填埋场衬垫系统要求。

2. 建筑和城市化

由于人口密度高、垃圾产量大、乱扔垃圾现象严重，人口稠密地区的土地污染是不可避免的。为了适应日益增长的人口，正在进行建筑项目，这些项目产生了大量的建筑材料，包括砖块、金属、塑料和木材。

如果这些物品没有得到妥善处理，就会导致该地区的土地污染。与提供完整解决方案的合作伙伴合作，制定成本效益高的建筑回收和垃圾处理策略，以减轻建筑工地对环境的影响至关重要。

TDS 提供一系列建筑商解决方案服务，帮助建筑商制定简单且经济的建筑回收和垃圾处理计划。我们的服务——包括集装箱、混凝土回收、废金属回收等等——确保建筑商遵守项目计划和当地法规。

3. 开采和采矿

采矿是从地球中提取矿物质和其他地质元素的工艺。然后，这些资源用于各种过程，例如制造汽车燃料、发电以及黄金和白银等商品的交易。

然而，这种开采过程耗尽了地球的自然资源，导致了损害和土壤污染。此外，它通常会破坏动物栖息地，改变地形，并通过损害当地的自然生态系统来降低生物多样性。

例如，酸性矿山排水（AMD）是煤炭开采中一种常见的技术，有助于将煤炭从其周围环境中分离出来。当这种方法的酸性径流进入该地区附近的天然水源和供应时，它会与附近的岩石和沙子发生化学反应，产生硫酸。硫酸会毒害大多数其他动植物，包括人类。

在操作失误时，包括石油钻探在内的其他形式的开采也严重损害了当地生态系统，并构成严重的海滩污染源。这种情况凸显了寻找不需要从地表开采资源的能源（如太阳能和风能）的必要性。

4. 农业

农业既是整个经济的基础，也是日常生活的基础。然而，它也可能对地球产生重大影响。农业污染是指由于饲养牲畜和种植粮食作物而产生的污染物大量排入环境。农药、除草剂、肥料和动物粪便径流是导致农业相关土地污染的主要原因。

例如，集约化耕作和过度放牧等不可持续的农业实践会耗尽土地的天然养分，并使其在未来无法用于种植作物，除非得到补充。

土地污染的主要影响

1. 人类健康

暴露途径

当人类接触受污染或被污染的土壤，或吸入蒸发的土壤颗粒时，会直接影响人类健康。当受污染的土壤渗入用作人类消费的地下含水层时，甚至在看起来远离任何明显地面污染源的地方，也会出现更危险的情况。此外，生长在重金属含量高土壤中的植物可能会成为有毒金属的食物来源。与污染相关的疾病通常由此产生。

暴露主要是意外发生的，可能由以下原因引起：

• 直接摄入泥土或灰尘
• 食用在受污染的土壤上种植或靠近有毒食品的农产品或食物
• 皮肤接触泥土或灰尘
• 土壤蒸气
• 在有风或尘土飞扬的区域进行活动时吸入扬尘

然而，根据一些研究，食用受污染的食物占暴露的 90%。

后果

土壤污染的健康影响取决于污染物的类型、暴露途径以及被暴露人群的易感性。研究表明，土壤中的农药和重金属可能通过引起炎症和改变人体的昼夜节律来对心血管健康产生负面影响。

长期暴露于溶剂、石油、铅和其他金属，以及某些农药和除草剂配方，可能导致先天畸形、癌症和其他长期健康问题。土壤和地下水中的健康风险也与工业或人为浓度的天然化学物质有关，例如来自农业活动中动物粪便的氨和硝酸盐。

长期暴露于足够浓度的苯已被证实与白血病发病率有关。众所周知，接触汞和环二烯会增加肾脏损伤和其他不可逆转疾病的风险。PCBs 和环二烯与肝脏毒性有关。有机磷和碳酸盐引发的一系列反应可能导致神经肌肉阻滞。许多氯代溶剂会导致中枢神经系统抑制、肝脏异常和肾脏改变。对于上述化合物以及其他物质，还有各种其他健康后果，包括头痛、恶心、疲劳、眼睛刺激和皮疹。许多土壤污染物在高剂量摄入或吸入，或通过土壤污染地下水时，都可能致命。

苏格兰政府已委托职业医学研究所审查确定受污染土壤对人类健康构成危险程度的方法。该项目的主要目标是制定苏格兰地方当局可用于确定某个地点是否对人们的健康构成严重风险（SPOSH）的指南。该项目的预期成果是一份简短的文件，将根据先前已发布的指南和已被证明特别相关且有用的方法，提供有关健康风险评估的高层建议。该研究将考察政策指南是如何制定的，以确定人类健康风险是否可接受，并提供一种方法来找出哪些风险水平是不可接受的，这符合苏格兰法定指南和相关法律中概述的 SPOSH 标准。

2. 生态系统影响

土壤中的污染物可能会严重损害生态系统，这并不奇怪。即使在受污染物种含量较低的情况下，存在多种有害化合物也可能导致土壤化学性质发生剧烈变化。这些变化可能导致特定土壤环境中生活的本土微生物和节肢动物的新陈代谢发生改变。因此，许多基本的食物链成员可能几乎消失，这可能对捕食者或消费者物种产生灾难性后果。即使化学物质对较低生命形式的影响很小，食物链的较低层级也可能消耗外来化合物，这些化合物通常随着食物链的每个摄食环节而变得更浓缩。许多这些影响——例如鸟类消费者体内持久性 DDT 化合物的积累，导致蛋壳变薄，雏鸟死亡率增加，甚至可能导致物种灭绝——现在已经确立。

某些类型的土壤污染会影响农田。总的来说，污染物会改变植物的新陈代谢，这通常会导致农业产量下降。由于枯萎的作物无法阻止土壤侵蚀，这对土壤保持产生了次级影响。某些化学污染物具有较长的半衰期，而在其他情况下，原始土壤污染物的降解会形成衍生物。

污染物对土壤功能的可能影响

重金属和其他土壤污染物可能会对土壤微生物的活性、物种组成和丰度产生负面影响，从而危及土壤过程，包括氮和碳的循环。然而，随着时间的推移，土壤中的污染物也可能变得不那么易生物降解，并且生态系统和微生物可能会适应新的环境。受污染土壤的不同土壤特征会影响污染物的迁移性、生物有效性和毒性。这些变量包括 pH 值、有机质含量和质地。在一种土壤中，相同量的污染物可能是危险的，而在另一种土壤中，它可能完全无害。这突显了评估和实施针对土壤的风险特定干预措施的必要性。