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1、第二节 土壤与食品原料,（一）土壤与土壤污染（二）农产品与土壤,一、土壤与土壤污染,（一）土壤概念：土壤是指位于陆地表面积具有肥力的疏松表层，它具有独特的组成成分、结构和功能。是由岩石风化生成的矿物质与动植物残体分解生成的腐质所构成，土壤本身存在的矿物质元素含量，如钙、镁、铁、汞、镉、砷、铬等含量，称作土壤的自然本底。,1、土壤自净作用 土壤有很大的表面积，极强的吸附力。污染物进入土壤能被土壤颗粒吸附并固定，使污染物毒性降低，而且土壤中还存在着复杂的物理、化学作用，对污染物的毒性产生强大的解毒作用，这称作土壤自净作用。2、土壤的生物净化。土壤中存在着无数土壤微生物和小动物，它们在为作物制造营养
2、物的同时，还可以使许多有毒有机物变成无毒物质，这成为土壤的生物净化。,沙壤土,土壤类型,腐质土,泥炭,轻壤土,黄土,（二）土壤污染,土壤污染大致可分为无机污染物和有机污染物两大类。无机污染物主要包括酸、碱、重金属，盐类、放射性元素铯、锶的化合物、含砷、硒、氟的化合物等。有机污染物主要包括有机农药、酚类、氰化物、石油、合成洗涤剂、3，4-苯并芘以及由城市污水、污泥及厩肥带来的有害微生物等。当土壤中含有害物质过多，超过土壤的自净能力，就会引起土壤的组成、结构和功能发生变化，微生物活动受到抑制，有害物质或其分解产物在土壤中逐渐积累通过“土壤植物人体”，或通过“土壤水人体”间接被人体吸收，达到危害人体
3、健康的程度，就是土壤污染。,1.土壤污染的主要途径(1)水体污染 利用工业废水和城市、生活污水进行灌溉时污染物随土进入土壤，造成土壤污染。（2）固体废弃物污染 垃圾、矿渣、污泥等工业和城市固体废弃物使土壤受到不同程度的污染。（3）大气污染 各种金属粉尘、硫化物、氮化物造成的酸雨破坏土壤原有的生态平衡。（4）农事操作 化肥、农药的滥用，使污染物进入土壤。,水体污染导致的土壤污染,固体废弃物污染,大气污染,农事操作导致土壤污染,2、土壤污染的特点（1）蓄积性：污染物在土壤中的运动速度比较缓慢，很多污染物质都能被土壤无机胶体和有机胶体所吸附。因此某些化学性质稳定的污染物可以在土壤表层不断蓄积，在一定
4、时期内，污染程度越来越严重。这种“蓄积性”是土壤污染的显著特点。(2)不可恢复性：土壤的自净能力有一定限度，当进入土壤的污染物数量大大超过土壤本身的自净能力时，特别是一些不能被分解的重金属大量进入土壤后，就会使土壤受到严重污染，这时再去治理就十分困难，难以恢复。（3）隐蔽性：土壤污染与大气污染和水污染不同，水污染和大气污染有时通过人的感觉器官就能发现。而土壤污染则比较隐蔽，一般不能通过感官观察，往往要通过对农作物生长产生影响，或通过吃食物的人或动物的健康状况才能反映出来。即土壤从开始污染到导致后果的出现，有一个较长时期的隐蔽过程。,（三）土壤环境背景值和环境容量,1、土壤环境背景值：是指在不受
5、或很少受现代工业污染与破坏并不受或很少受人类活动的影响条件下，土壤原来固有的化学组成和结构特征。土壤环境背景值是一个范围值，不是一个固定的基准值。2、土壤环境背景值的影响因素 成土母质 母质元素组成以及土壤元素组成 土壤类型 不同风化程度的土壤元素组成不同 气候 高温多雨，淋溶强烈，含量低 地形 凸起地形与平凹地形植被 不同植被元素的生物富集特点不同,3.土壤环境容量：土壤环境容量目前还没有非常确切的定义，通常认为，污染物质在土壤中的含量未超过一定浓度之前，在作物体内不会产生明显的积累或危害作物正常生长，只有超过一定浓度之后，才有可能使作物受到危害，或使作物体内污染物的积累达到危害人体和食草性
6、动物的健康的程度。因此土壤存在一个可承纳一定的污染物而不致污染作物的数量。一般将土壤所允许承纳污染物质的最大数量，称为土壤环境容量。,二.农产品与土壤,（一）重金属污染 目前，重金属污染对食品原料生产的影响已经非常严重，在国际食品和农产品贸易中，对人体危害严重的金属已经成为我国食品和农产品出口的一大障碍。重金属在土壤中大多呈硫酸盐、硫化物、碳酸盐或磷酸盐等，在土壤中积蓄到一定程度后，就会显示出危害。,重金属的存在形态按在土壤中对植物的有效程度分为以下三类：可溶态：指土壤溶液中离子态重金属及其可溶性盐，用蒸馏水或稀酸溶液可提取的部分，这种形态的重金属可被植物直接吸收。可交换态：指被土壤胶体表面吸
7、附，可被中性盐解吸的提取部分，也易被植物吸收。土壤可交换性重金属含量与土壤中黏粒胶体类型、数量和各类胶体对重金属的吸持性有关。不溶或难溶态：指重金属难溶的沉淀物，及被土壤专吸附的部分，难溶态重金属在转为可溶态前不能被植物所吸收，有利于重金属在土壤中的固定。,（二）土壤中几种主要的重金属污染,1.镉 镉在生物圈中普遍存在，是生物非必须营养元素。在生物圈的存在常常只会给生物带来有害的效应。土壤被镉污染后，能明显积累镉。我国规定食品中的镉污的容许量为,对农作物的危害：土壤受镉污染后，农作物由于摄取过量的镉而产生不良影响。其受害表现症状为，叶片发黄、退绿、叶脉呈褐色瘢痕，叶绿素含量降低，光合作用减弱。
8、镉：导致高血压，引起心脑血管疾病；破坏骨骼和肝肾，并引起肾衰竭。,2.砷 砷，俗称砒，是一种非金属元素。砷元素广泛的存在于自然界，共有数百种的砷矿物是已被发现。砷与其化合物被运用在农药、除草剂、杀虫剂，与许多种的合金中。对农作物的危害：许多实验结果表明，土壤中添加少量（5-10mg kg）的砷，可刺激植物生长，提高产量，但植物根系的生长发育不良，变黑、坏死。砷对植物的危害最明显的表现是阻碍根系对水分的吸收和输送，造成叶片凋萎。,砷对人体的危害：砷通过呼吸道、消化道和皮肤接触进入人体，如摄入量超过排泄量，砷就会在人体的肝、肾、肺、子宫、胎盘、骨骼、肌肉等部位蓄积，与细胞中的酶系统结合，使酶的生物
9、作用受到抑制失去活性，特别是在毛发、指甲中蓄积，从而引起慢性砷中毒，潜伏期可达几年甚至几十年，慢性中毒有消化系统症状、神经系统症状和皮肤病变等。砷还有致癌作用，能引起皮肤癌,3.汞 汞是一种毒性较大的有色金属，俗称水银。是唯一的液体金属。在自然以金属汞、无机汞和有机汞的形态存在，有机汞的毒性比金属汞、无机汞的毒性更大。对农作物的危害:金属汞最容易被作物根部吸收，其次是有机汞，而无机汞很少被吸收。水稻比其他作物容易吸收汞，主要原因：水稻在淹水还原条件下，无机汞会转化成金属汞，使水田土壤金属汞含量高于旱地土壤。汞：食入后直接沉入肝脏，对大脑、神经、视力破坏极大。,汞水银,万山汞矿,废汞,汞,4.铬
10、 铬是一种在自然存在比较广泛的重金属，银白色。随着工业的发展，含铬污染物的排放量随之增多，它已成为环境中主要的污染物之一。对作物的危害：铬是否是植物的必须元素，目前尚无定论。微量铬对植物的生长有促进作用，但当农业环境中铬的含量超过一定量时，就会危害生物生长。从对作物毒性来看，六价铬毒性比三价强。对人体的危害：如误食饮用，可致腹部不适及腹泻等中毒症状，引起过敏性皮炎或湿疹，呼吸进入，对呼吸道有刺激和腐蚀作用，引起咽炎、支气管炎等。,高纯电解金属铬片,铬,铬铁矿,5.铜 铜在自然界中分布广，地壳中含量居22位，具有很强的亲硫性，是典型的亲硫元素，以硫化物和含硫酸盐矿物存在。土壤中铜的含量几乎完全取
11、决于成土母及其所经历的地球化学与土壤化学的成土过程，成土过程中铜的行为，在很大程度上继承了母质的化学特征。对作物的影响：铜是动植物生长的必要元素。植物缺铜，幼叶尖端缺绿并且干枯，最后叶片脱落。谷类作物缺铜一般不能结实。,6.锌 锌是一种微带蓝色的金属，它与很多元素铅、铜、镉等共成矿物，广泛存在自然界中，土壤锌的平均含量在40-90mg kg.对作物的影响:锌是植物必须微量元素，土壤中一定量的锌能利于作物的生长，过量会使作物受害，大豆表现为叶缺绿或出现褐斑；洋葱黄化，苗生长停滞，叶尖褐色枯死，球茎小，根尖粗大，弯曲。当土壤锌含量达到800mg kg以上时，会对大多数植物生长产生不良影响。,7.铅 铅是两性金属，能溶于酸和碱。同时铅也属于亲硫元素，在自然界中多以硫化物形式存在。世界土壤平均背景值在15-25mg kg范围内，我国土壤铅平均背景值为26mg kg。对作物的危害：虽然铅对生物的毒性较强，但铅对作物的危害性却比较小。原因是土壤对铅的吸附固定作用特别强，使土壤中有态铅的存在量极小。对人体的危害主要表现在：神经系统症状：头痛、烦躁、失眠、眩晕消化系统症状：腹痛、恶心、呕吐,铅矿石,铅丸,谢谢观赏,
