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文檔簡介

土壤與健康從“舌尖上的中國”到“舌尖上的安全”環(huán)保部和國土部發(fā)布全國土壤污染狀況

調(diào)查公報

全國土壤總的超標率為16.1%,其中輕微、輕度、中度和重度污染點位比例分別為11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。污染類型以無機型為主,有機型次之,復合型污染比重較小,無機污染物超標點位數(shù)占全部超標點位的82.8%。環(huán)保部和國土部發(fā)布全國土壤污染狀況

調(diào)查公報從污染分布情況看,南方土壤污染重于北方;長江三角洲、珠江三角洲、東北老工業(yè)基地等部分區(qū)域土壤污染問題較為突出,西南、中南地區(qū)土壤重金屬超標范圍較大;鎘、汞、砷、鉛4種無機污染物含量分布呈現(xiàn)從西北到東南、從東北到西南方向逐漸升高的態(tài)勢。

內(nèi)容第一節(jié)土壤衛(wèi)生第二節(jié)土壤的污染、自凈及污染物的轉歸第三節(jié)土壤污染對健康的影響第四節(jié)土壤質量標準及固體廢物控制標準第五節(jié)土壤衛(wèi)生防護第六節(jié)土壤衛(wèi)生監(jiān)督與監(jiān)測第一節(jié)

土壤衛(wèi)生什么是土壤?土壤是指地球陸地表面能生長植物的疏松表層—自然土壤是由巖石風化和生物作用而發(fā)展形成的—自然土壤經(jīng)過耕種、施肥、灌溉等人為因素的改造而成為農(nóng)業(yè)土壤水體土壤巖石風化殼生物體大氣利用土壤學、土壤生物地球化學和土壤生態(tài)學的知識,從衛(wèi)生學觀點來研究環(huán)境與人體健康的關系,從而為揭示土壤環(huán)境因素的變化對人體影響可能產(chǎn)生的后果提供科學依據(jù)。土壤衛(wèi)生一、土壤的組成固相土壤礦物質:占土壤固體總質量90%以上土壤有機質:占土壤固體總質量1%~10%液相——土壤水分(土壤中水分及其水溶物)氣相——土壤空氣(土壤孔隙中多種氣體的混合物)二、土壤的環(huán)境特征(一)土壤的物理學特征1.

土壤顆粒土壤顆粒(soilparticle)組成土壤的物質基礎。土壤顆粒的大小和排列狀態(tài)決定著土壤的孔隙率、透氣性、滲水性、容水性和土壤的毛細管現(xiàn)象等許多物理特性,影響土壤的衛(wèi)生狀態(tài)。根據(jù)粒徑不同,分為石塊、石礫、砂粒、粉粒和黏礫基本的土壤粒級。1.土壤顆粒顆粒名稱粒徑(mm)石塊>10石礫粗礫3~10細礫1~3砂礫粗砂礫0.25~1細砂礫0.05~0.25粉礫粗粉礫0.01~0.05細粉礫0.005~0.01粘礫粗粘礫0.005~0.001細粘礫<0.001表1

我國土壤顆粒粒徑分級標準1.

土壤顆粒根據(jù)土壤中各種粒徑的顆粒所占的不同百分比,又可將土壤質地分別命名為砂土、壤土和粘土。砂土(顆粒組成中0.05-1mm的砂粒占50%以上)的透氣性好,排水性能強,有機物分解快,衛(wèi)生學上優(yōu)點較多;粘土(<0.001mm的顆粒占30%以上)的容水性強,透氣性差,有機物在粘土中無機化速度較慢;壤土則介于二者之間,其衛(wèi)生學特征為既能通氣透水,又能蓄水。2.

土壤水分土壤水分(soilwater)是指土壤孔隙中的水分,它主要來源于地面的雨雪水。(1)土壤的容水量:指一定容積的土壤中含有水分的量;顆粒↓孔隙↓容水量↑(2)土壤滲水性:指水分滲過土壤的能力;顆粒↑孔隙↑滲水性↑(3)土壤的毛細管作用:土壤中的水分沿著孔隙上升的作用。顆粒↓孔隙↓毛細管作用↑3.土壤空氣土壤空氣(soilair):

在土壤顆粒間的孔隙中充滿著土壤氣體。(1)土壤上層:組成成分與大氣相似(2)土壤深層:氧氣逐漸減少,二氧化碳增加當大氣壓力和土壤表面溫度發(fā)生變化時,土壤氣體和大氣就會發(fā)生交換。(二)土壤的化學特征土壤的無機成分土壤的有機成分121.土壤的無機成分土壤的無機成分是巖石風化的產(chǎn)物,各種元素含量多少與地殼的成土母巖有密切關系。以沉積巖為主形成的土壤中含有人類生命必需的各種元素,以火成巖為主形成的土壤則往往缺少某些必需微量元素。土壤通過食物鏈構成與人體進行物質交換的重要物質環(huán)境,人體內(nèi)的化學元素和土壤的化學元素保持著動態(tài)平衡。常量元素在一般情況下不會缺乏,而土壤中的微量元素的含量在地區(qū)間的差異卻非常明顯。1.

土壤的無機成分表2自然土壤元素背景值(mg/kg)元素名稱北京地區(qū)廣州地區(qū)銅27.2013.66鎘0.15—汞0.0310.15鉛18.7842.83砷8.7017.40錳419.00—鈷12.905.50鎳45.5022.00鉻59.2047.80鋅58.0058.10當?shù)厍蚧瘜W元素的變化超出人體的生理調(diào)節(jié)范圍,就會對健康產(chǎn)生影響,甚至引起生物地球化學性疾病。如碘缺乏引起的碘缺乏病,氟過多引起的地方性氟中毒。因此,各地區(qū)土壤中各種化學元素的背景值及其環(huán)境容量與居民健康之間有著非常密切的關系。1.土壤的無機成分1.

土壤的無機成分土壤背景值(soilbackgroundlevel):指該地區(qū)未受或少受人類活動影響的天然土壤中各種化學元素的含量。土壤環(huán)境容量(soilenvironmentalcapacity):又稱土壤負載容量,是一定土壤環(huán)境單元在一定時限內(nèi)遵循環(huán)境質量標準,維持土壤生態(tài)系統(tǒng)的正常結構與功能,保證農(nóng)產(chǎn)品的生物學產(chǎn)量與質量,在不使環(huán)境系統(tǒng)污染的前提下,土壤環(huán)境所能容納污染物的最大負荷量。例:某地砷的土壤背景值9mg/kg,衛(wèi)生標準15mg/kg↓土壤環(huán)境容量6mg/kg2.土壤的有機成分土壤的有機成分是土壤中各種含碳有機化合物的總稱,包括腐殖質及生物殘體。腐殖質(humus):是土壤特有的有機物質,是進入土壤的植物、動物等死亡殘體經(jīng)微生物分解轉化形成的黑色膠體物質,約占土壤有機成分總量的85%~90%。當土壤中有機物大部分轉變?yōu)楦迟|時,病原體已經(jīng)死亡,故土壤中腐殖質含量越高,衛(wèi)生學上越安全。(二)土壤的化學特征吸附性酸堿性氧化還原性巨大的比表面和表面能;電荷性質;土壤膠體凝聚性和分散性H+主要來自CO2溶于水及酸雨的沉降。

OH-主要來自NaCO3,NaHCO3,CaCO3氧化劑:O2、NO3和高價金屬離子還原劑:有機質和低價金屬離子(三)土壤的生物學特征

土壤微生物在土壤中的分布很廣,但以表層為最多。土著者:細菌、放線菌、真菌、藻類、原生動物、病毒外來者:隨雨水、病死動物、堆肥或被污染的水體進入土壤,并可能將病原微生物帶入1.

土壤中微生物的種類1細菌:土壤微生物中種類最多、數(shù)量最大、分布最廣的一類。多數(shù)為異養(yǎng)型、兼性厭氧細菌。234真菌:基本上為需氧型,常在土壤表面聚集。分解有機質能力強,是木本植物殘體主要分解者。放線菌:需氧微生物,依靠分解有機物為主,分解纖維素和含氮有機物以及轉化各種鹽類能力強。藻類和原生動物:藻類可進行光合作用,積累有機質。原生動物如鞭毛蟲等參與有機質的分解。大多數(shù)的土壤微生物是有益的,是土壤環(huán)境自凈作用中最重要的途徑之一。但是也存在一些致病微生物,如破傷風桿菌、炭疽桿菌等。(四)土壤的放射性地殼中存在著天然的放射性元素和放射性同位素,如鈾、鐳、釷等。土壤中放射性元素的含量取決于由這些巖石形成的土壤。一般而言,土壤中天然的微量放射線對人體并不構成危害。放射性物質進入土壤,主要是由于核爆炸的放射性塵埃直接降落或隨降雨而降落。此外,科研或工業(yè)利用原子能所排出的液體或固體放射性廢棄物也可能造成土壤放射性污染。土壤對放射性污染不能自行排除,只能靠自身衰變。三、土壤的衛(wèi)生學特點土壤流動性極小,污染物分布極不均勻

土壤中棲居著大量微生物,對土壤的自凈起著重要作用

土壤是一個粘土-礦物質-有機質的復雜膠體體系,吸附力很強

土壤污染對人體健康的影響主要是以間接的、潛在的影響為主四、土壤衛(wèi)生的基本任務研究土壤環(huán)境對居民健康的影響;制訂土壤的環(huán)境質量標準和衛(wèi)生要求;制訂保護土壤自凈能力和清潔狀態(tài)的措施和有效處理各種廢棄物的措施,以保護居民健康。第二節(jié)土壤的污染、自凈及污染物的轉歸一、土壤的污染

土壤污染(soilpollution)指人類產(chǎn)生和生活活動中排出的有毒物質進入土壤中,直接或間接地危害人畜的現(xiàn)象。(一)土壤污染的基本特點隱蔽性:人不易察覺,對機體健康產(chǎn)生危害以慢性、間接危害為主。累積性:土壤對污染物進行吸附、固定,特別是重金屬和放射性元素都能與土壤有機質或礦物質相結合,并且不斷累積達到較高的濃度。不可逆轉性:重金屬污染物對土壤環(huán)境的污染基本上是一個不可逆轉的過程。長期性:土壤一旦被污染,僅僅依靠切斷污染源的方法往往很難自我修復,存在治理成本高和周期較長的矛盾。(二)土壤污染源生活污染工業(yè)污染農(nóng)業(yè)污染

(二)土壤污染源

交通污染災害污染電子垃圾污染1氣型污染

主要是大氣中的污染物自然沉降或隨降水而降落進入土壤。氣型污染分布的特點和范圍受大氣污染源性質的影響(如點源和面源及排放方式的不同),也受到氣象因素影響,其污染范圍和方向各不相同。(三)污染物污染土壤的方式2

水型污染

主要是工業(yè)廢水和生活污水污染土壤。其特點為從土壤表層向下部擴散、轉移,達地下水深度,沿河流或干、支渠道呈枝形片狀分布。(三)污染物污染土壤的方式3固體廢棄物型污染

是工業(yè)廢渣、生活垃圾糞便、農(nóng)藥和化肥等對土壤的污染。其特點是污染范圍比較局限和固定,但也可通過擴散,淋濾作用造成污染的擴散和轉移。(三)污染物污染土壤的方式二、土壤凈化作用

土壤自凈(soilself-purification)指受污染的土壤通過物理、化學和生物學等自然因素的作用,使病原體死滅,各種有害物質轉化到無害的程度,土壤可逐漸恢復到污染前的狀態(tài)。土壤環(huán)境自身人類生產(chǎn)和生活活動污染物的輸入積累自凈作用土壤環(huán)境處于動態(tài)平衡狀態(tài)人類生產(chǎn)和生活活動污染物的輸入積累自凈作用土壤污染

二、土壤凈化作用

123物理凈化作用化學凈化作用生物凈化作用(一)物理凈化作用機械阻留、吸附及濾過作用進入土壤的難溶性固體污染物可被土壤機械阻留;可溶性污染物可被土壤水分稀釋,降低毒性,或被土壤固相表面吸附和濾過。(二)化學凈化作用污染物進入土壤后,可發(fā)生一系列化學反應(包括氧化還原反應、水解、分解、酸堿中和反應等),通過化學反應使污染物分解為無毒物質或營養(yǎng)物質。但對于性質穩(wěn)定的化合物如多氯聯(lián)苯、有機氯農(nóng)藥、塑料、橡膠等難以被化學凈化;重金屬通過化學反應也不能被降解,只能使其價態(tài)發(fā)生變化,進而影響其遷移方向。(三)生物凈化作用病原體的死滅有機物的凈化土壤中存在大量依靠有機物生存的微生物,它們具有氧化分解有機物的巨大能力,是土壤自凈作用中最重要的途徑之一。1.

病原體的死滅病原體進入土壤后,受日光的照射,土壤中不適宜病原生物生存的環(huán)境條件,微生物間的拮抗作用,噬菌體作用,以及植物根系分泌的殺菌素等許多不利因素的作用下而死亡。2.有機物的凈化

含碳、硫、磷的有機物

亦有各自的無機化途徑。

微生物有氧條件、亞硝酸菌硝酸菌含氮有機物氨或氨鹽(氨化階段)亞硝酸鹽

硝酸鹽(硝化階段)(1)有機物的無機化土壤中的有機污染物在微生物的作用下,使有機物逐步無機化或腐殖質化。2.有機物的凈化

(2)有機物的腐殖質化

?

概念:有機物經(jīng)過土壤微生物分解后再合成的一種黑色的大分子膠體物質。

?成分:很復雜,含有木質素、蛋白質、碳水化合物、脂肪和腐殖酸等。

?特性:化學性質穩(wěn)定,病原體已經(jīng)死滅,不招引蒼蠅,沒有不良氣味,質地疏松,在衛(wèi)生上是安全的,是農(nóng)業(yè)上一種良好的肥料。腐殖質:三、土壤污染物的轉歸進入土壤中的化學污染物(如重金屬、農(nóng)藥)的轉歸表現(xiàn)為化學污染物在土壤中的遷移、轉化、降解和殘留。因此,研究污染物的轉歸對土壤衛(wèi)生防護具有重要意義。(一)化學農(nóng)藥在土壤中的遷移轉化1.

土壤對農(nóng)藥的吸附;2.

化學農(nóng)藥在土壤中的揮發(fā)、擴散和遷移;3.

農(nóng)藥在土壤中的降解過程:光化學降解:指土壤表面接受太陽輻射和紫外線能量而引起農(nóng)藥的分解作用。化學降解:主要是水解和氧化作用。生物降解:土壤中的微生物對有機農(nóng)藥的降解起著重要作用。(二)重金屬元素在土壤中的遷移轉化土壤中的重金屬污染物的遷移轉化主要受到以下諸多因素的影響。土壤膠體、腐殖質的吸附和螯合作用:重金屬可被土壤吸附處于不活化狀態(tài),滯留于土壤腐殖質中,不易遷移。2.土壤pH的影響:重金屬一般以氫氧化物、離子和鹽類形式存在,土壤pH值

偏堿性,多數(shù)金屬離子形成氫氧化物沉淀,減少農(nóng)作物及植物吸收。3.土壤氧化還原狀態(tài)的影響:在還原狀態(tài)下,許多重金屬形成不溶性的硫化物被固定于土壤中,減少了農(nóng)作物及植物對金屬的吸收。(三)重金屬和農(nóng)藥的殘留化學性質不活潑,遷移能力低有機、無機組分吸附、鰲合重金屬殘留水溶性農(nóng)藥滲透地下水脂溶性農(nóng)藥被土壤吸附植物吸收農(nóng)藥殘留半減期殘留期污染物濃度減少50%所需的時間污染物濃度減少75~100%所需的時間生物性污染的危害農(nóng)藥污染的危害重金屬污染的危害(鎘、鉈、鉻)第三節(jié)土壤污染對健康的影響持久性有機污染物的危害一、重金屬污染的危害重金屬指的是密度4.0以上約60種元素。環(huán)境污染方面所指的重金屬主要是指生物毒性顯著的鎘、鉛、鉈、汞及類金屬砷,還包括具有毒性的重金屬鋅、銅、鉻、鈷、鎳、錫、釩等。重金屬不能被土壤微生物所分解,易于累積,或轉化為毒性更大的化合物。有的重金屬可通過食物鏈傳遞在人體內(nèi)蓄積,嚴重危害人體健康。一、重金屬污染的危害目前我國受鎘、砷、鉻、鉛等重金屬污染的耕地面積近2000萬公頃,其中工業(yè)“三廢”污染耕地1000萬公頃,污水灌溉的農(nóng)田面積達330萬公頃。2011年年初國務院正式批復了《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》,這是我國歷史上第一次把重金屬污染的防治納入國家規(guī)劃中。規(guī)劃說明鉛、汞、鉻、鎘和類金屬砷是要實行總量控制的5種重點重金屬。(一)鎘(一)鎘鎘(Cd)是元素周期表第48號元素,位于第五周期與鋅汞組成的IIB族(鋅分族)屬親硫元素,自然界主要以硫化物形式存在于閃鋅礦中。鎘不是人體必需元素,對人體有害,在自然界中含量很低,大氣中鎘含量一般不超過0.003mg/m3,水中不超過10mg/L,土壤中不超過0.2mg/kg。采礦焊接電鍍冶煉(一)鎘玻璃陶瓷油漆顏料照相器材(一)鎘(一)鎘痛痛病(itai-itaidisease)它是20世紀40年代發(fā)生在日本富山縣神通川流域的一種怪病,患者骨骼軟化、萎縮,四肢彎曲,脊柱變形,骨質松脆,全身非常疼痛,終日呼痛不止,故命名。痛痛病主要臨床表現(xiàn):骨痛骨折變形止痛藥無效骨X線檢查骨質萎縮,鈣質減少骨折骨骼變形:骨盆、肋骨、胸椎和腰椎骨層改變:肋骨、大腿骨、骨盆、肩胛骨、腕骨及指骨實驗室檢查尿酶尿鎘尿中低分子蛋白尿鈣升高尿糖有關該病的流行病學調(diào)查病因分析描述性資料

病例-對照研究有關該病的描述性資料

1234本病僅限于神通川流域的灌溉地帶,高發(fā)區(qū)在該河下游用河水灌田的村莊,用上游河水灌溉的地區(qū)病例數(shù)則較少該病多見于更年期婦女,經(jīng)產(chǎn)婦和多產(chǎn)婦好發(fā),似乎與妊娠有關,男性患者極少其發(fā)病年齡為30~70歲,多數(shù)為60歲以上的居民,因此,年齡大是發(fā)病的重要危險因子

本病有家庭聚集現(xiàn)象,若干病例是一家的婆婆和媳婦,女

兒嫁往遠離神通川流域者不發(fā)病,僅有一例嫁往遠方發(fā)病。

有關該病的病例-對照研究

①②③該病患者尿蛋白和尿糖陽性率均高于疑似患者和健康者

以該病患者、疑似患者和健康者為調(diào)查對象,進行了多種因素的調(diào)查,結果發(fā)現(xiàn):該病患者比同地區(qū)的健康者更多地使用神通川的水灌溉稻田該病患者多分布在收入較低的階層④痛痛病患者尿鎘濃度較同地區(qū)健康者高,而鉛、鋅則無大的差別⑤用神通川水灌溉的農(nóng)田其土壤和生產(chǎn)的大米含有較高濃度的鎘

有關痛痛病的病因分析

痛痛病患者骨組織學改變程度與尿鎘濃度之間呈明顯相關關系鎘污染區(qū)人群腎小管功能失調(diào)頻率和尿鎘濃度都高,對照區(qū)都低

為了明確鎘污染與痛痛病的發(fā)生是否有因果關系,對鎘的環(huán)境暴露水平和生物學暴露水平及其與痛痛病某些效應指標的關系進行了病因分析,結果發(fā)現(xiàn):

米鎘濃度高的地方痛痛病患者較多反之較少,呈明顯的暴露-反應關系稻米鎘含量與食用該稻米的人群的尿鎘濃度呈線性關系

尿鎘濃度與尿蛋白陽性率之間呈線性關系

123451968年證實,痛痛病——慢性鎘中毒痛痛病鎘污染與“痛痛病”

含鎘工業(yè)廢水

灌溉農(nóng)田污染土壤稻谷富集鎘慢性鎘中毒發(fā)病機制經(jīng)消化道吸收的鎘進入血液后,部分與血紅蛋白結合,部分與低分子硫蛋白結合,形成鎘硫蛋白,通過血液到達全身,并有選擇性地蓄積于腎、肝中。腎臟可蓄積吸收量的1/3,是鎘中毒主要的靶器官。鎘損傷腎小管后,使其重吸收功能減退,尿糖、尿蛋白、尿鈣的排出增加。同時腎功能不全又會影響維生素D3的活性,使骨骼的生長代謝受阻礙,從而造成骨骼疏松、萎縮、變形。鎘污染狀況我國有11個省市、25個地區(qū)鎘的污染耕地達1.3萬公頃之多,所產(chǎn)含鎘糧中鎘的含量在1.32-5.43mg·kg-1(我國稻米含鎘衛(wèi)生標準為≤0.2mg·kg-1),受鎘污染水的灌溉區(qū)人民每人每日鎘攝取量低區(qū)是50-80μg、中等區(qū)為260μg,鎘高含量為558-864μg(冶煉區(qū)),而正常區(qū)(對照區(qū))居民的攝入量一般只有18-23μg慢性鎘中毒的防治原則1.消除污染源:鎘一旦排入環(huán)境,對環(huán)境的污染就很難消除,因此預防鎘中毒的關鍵在于控制排放和消除鎘污染源。日本神通川流域的治土工程慢性鎘中毒的防治原則2.加強監(jiān)測,控制攝入量《土壤環(huán)境質量標準》(GB15618—1995):鎘≤0.20mg/kg《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB5749-2006):鎘≤0.005mg/L《地表水環(huán)境質量標準》(GB3838-2002):鎘≤0.005mg/L《污水綜合排放標準》(GB8978-1996):鎘≤0.1mg/LWHO建議成人每周攝入的鎘不應超過400~500μg慢性鎘中毒的防治原則表3健康危害指標及其聯(lián)合反應率的判定標準為早期發(fā)現(xiàn)鎘污染的健康危害,我國制定了《環(huán)境鎘污染健康危害區(qū)判定標準(GB/T17221-1998)。先決條件:當?shù)亟佑|鎘的定居人群鎘負荷量(尿鎘)增加需排除的因素:職業(yè)性鎘接觸健康危害指標判定值聯(lián)合反應率**判定值(%)尿鎘(μg/g肌酐)尿β2微球蛋白(μg/g肌酐)尿NAG酶*(μg/g肌酐)1510001710*NAG酶:N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶**聯(lián)合反應率:數(shù)項健康指標均達到判定值的受檢者人數(shù)與總受檢人數(shù)的百分比。慢性鎘中毒的防治原則3.保護高危人群:加強對鎘污染區(qū)居民的定期健康檢查,建立健康檔案,實施高危人群健康動態(tài)監(jiān)控。4.對癥治療中毒患者:對慢性鎘中毒患者以對癥支持治療為主。維生素D鈣、磷高蛋白高熱量營養(yǎng)膳食對體內(nèi)蓄積的鎘,尚無安全的排鎘方法,如用絡合劑進行驅鎘治療,應慎重,從小劑量開始。(二)鉈鉈是一種高度分散的稀有金屬元素,呈銀白色,像鉛一樣軟而且具有延展性。在空氣中很不穩(wěn)定,室溫下容易氧化,易溶于硝酸和硫酸鉈的獨立礦物不多,大多以一價形式存在,且表現(xiàn)為強烈的親硫性在工業(yè)上主要制造光電管、合金、低溫溫度計、顏料、染料、焰火等土壤鉈污染

資源開發(fā)帶來的鉈污染日趨嚴重,成為一種重要的環(huán)境污染源。如黔西南汞鉈礦區(qū)土壤中鉈含量最高甚至達到60.5mg/kg。

鉈對植物的毒性遠大于鉛、鎘、汞等其他重金屬,濃度為1mg/L的鉈會使植物中毒,如使甜菜、萵苣和芥菜種子停止生長。

鉈對土壤微生物毒性很大,可抑制硝化菌的生長而影響土壤的自凈能力等。(二)鉈

土壤鉈污染對人群健康的影響主要為慢性毒作用,其突出的表現(xiàn)為:(1)毛發(fā)脫落,成斑禿或全禿;(2)周圍神經(jīng)損害,早期表現(xiàn)為雙下肢麻木、疼痛過敏。很快出現(xiàn)感覺、運動障礙;(3)視力下降甚至失明,可見視網(wǎng)膜炎、球后視神經(jīng)炎及視神經(jīng)萎縮。

(二)鉈

在我國某地區(qū)過去曾經(jīng)發(fā)生過一種奇怪的脫發(fā)病。有人一覺醒來,忽然發(fā)現(xiàn)頭發(fā)成一束束脫落,當?shù)厝丝謶值胤Q之為“鬼剃頭”。當?shù)厝朔欠ㄩ_采礦石的現(xiàn)象非常普遍,廢棄的礦渣隨意堆放,對當?shù)丨h(huán)境造成極大的破壞。對污染地區(qū)的人群進行調(diào)查,發(fā)現(xiàn)脫發(fā)、四肢遠端感覺障礙、疼痛等癥狀較多見,還有人出現(xiàn)視力下降甚至失明。

經(jīng)過流行病學調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),該地區(qū)礦渣中鉈化合物的平均含量為106mg/kg,礦渣的隨意堆放,造成了土壤鉈污染,土壤中鉈平均含量達50mg/kg,土壤中的鉈被農(nóng)作物吸收富集后,造成農(nóng)作物中鉈含量顯著升高,可達11.4mg/kg。當?shù)鼐用衲蜚B含量顯著高于5μg/L的正常上限值。土壤鉈污染導致的慢性中毒鉈的毒作用機制:一般認為鉈在體內(nèi)與蛋白質或酶的巰基結合而引起細胞病變,其病變主要發(fā)生在大腦、小腦、脊髓前角細胞和周圍神經(jīng)細胞。視神經(jīng)纖維遠端也有病變和壞死。鉈在體內(nèi)對與鉀離子有關的酶活性有干擾作用,而抑制鉀離子的生理功能,產(chǎn)生各種中毒癥狀。(二)鉈(三)鉻鉻是一種銀白色金屬,常見化合價為+3和+6。具有質硬、耐磨、耐高溫、抗腐蝕等特性,在冶金工業(yè)、耐火材料和化學工業(yè)中有廣泛的應用。土壤鉻污染主要來自鉻礦和金屬冶煉、電鍍、制革等工業(yè)廢水、廢氣、廢渣。(三)鉻三價鉻Cr3+、CrO2-12六價鉻CrO4-Cr2O7-(三)鉻鉻對人體和動物的健康影響與鉻的價態(tài)有很大關系。三價鉻:是人體必需的微量元素。由于三價鉻是葡萄糖耐量因子(glucosetolerancefactor,GTF)的組成部分,所以三價鉻通過GTF影響糖代謝。六價鉻:具有強氧化性和腐蝕性,又有透過生物膜的作用,容易進入細胞內(nèi)對人體有很強的毒性作用,其毒性比三價鉻大100倍。六價鉻可通過皮膚接觸、消化道攝入和呼吸道吸入進入人體。流行病學研究證實長期接觸六價鉻引起的危害主要表現(xiàn)為呼吸系統(tǒng)腫瘤(主要是肺癌和鼻癌)發(fā)病率增加。據(jù)報道,我國遼寧錦州和廣西西部等地鉻渣污染區(qū)居民的癌癥死亡率顯著高于對照區(qū)。二、農(nóng)藥污染的危害農(nóng)藥是一類化學物質,用于防治病、蟲、草害,包括殺蟲劑、殺菌劑、除草劑、滅鼠劑以及調(diào)節(jié)植物生長的化學藥品和生物藥品。其中用量最大的是前三種類型農(nóng)藥。農(nóng)藥種類繁多,全世界已經(jīng)開發(fā)出的農(nóng)藥有1200多種,其中常用的有200余種。主要包括:有機氯、有機磷、有機砷、有機汞、氨基甲酸酯、菊酯類化合物等幾大類。1940年,瑞士的嘉基公司成功地開發(fā)了DDT殺蟲劑產(chǎn)品,從此DDT在世界范圍內(nèi)得到了廣泛地應用。DDT化學結構式DDT分子的平面結構圖DDT的球棍結構圖蔡德勒1847年,德國著名化學家蔡德勒合成了一種有機氯化合物,化合物中含有兩個氯苯和一個三氯甲基,化學名稱為2,2-雙-(對氯苯基),1,1,1-三氯乙烷簡稱為DDT(我國又稱滴滴涕或二二三)。1932年,瑞士科學家繆勒開始研究有機氯化合物與殺蟲活性之間的關系,發(fā)現(xiàn)DDT具有以下幾個特征:(1)對害蟲毒性很高:(2)對溫血動物和植物相對無害;(3)無刺激性,氣味很小;(4)能廣泛施用;(5)化學性質穩(wěn)定且殘效期長;(6)價廉且容易大量生產(chǎn)。DDT:功臣還是災難二、農(nóng)藥污染的危害美國海洋生物學家雷切爾·卡遜出版的《寂靜的春天》一書中,列舉了大量的事實,說明了DDT對生態(tài)環(huán)境的嚴重影響。20世紀70年代起,美國及西歐等發(fā)達國家開始限制和禁止使用DDT。我國子1983年宣布停止生產(chǎn)和使用DDT,從此DDT這一曾經(jīng)為人類健康和農(nóng)業(yè)發(fā)展做出過杰出貢以的農(nóng)藥退出了歷史舞臺。DDT的化學性質穩(wěn)定、不易降解,在自然界及生物體內(nèi)可以較長時間存在,通過食物鏈富集、毒性增大、導致魚類和鳥類的死亡,甚至在南極大陸定居的企鵝體內(nèi)都有DDT的存在,對人類的健康也構成了威脅。(一)農(nóng)藥在人體內(nèi)的代謝和蓄積123呼吸道消化道皮膚1.呼吸道途徑:農(nóng)藥經(jīng)過呼吸道進入人體的程度,取決于大氣中殘留農(nóng)藥的濃度。一些無臭、無味、無刺激性的農(nóng)藥,易被人們忽視,中毒的可能性大一些。2.消化道途徑:農(nóng)藥通過食物鏈和生物濃縮可使生物體內(nèi)濃度提高幾千倍甚至幾萬倍。消化道對農(nóng)藥的吸收最強,故人類不論是食用受污染的農(nóng)作物還是作為高位營養(yǎng)級生物食用其他生物體,農(nóng)藥都可經(jīng)飲食進入機體,危險性也最大。3.皮膚途徑:農(nóng)藥經(jīng)過皮膚進入人體,是施藥人員與包裝工人中毒的主要原因之一,而非職業(yè)性的皮膚接觸造成健康損害也偶有報道。(一)農(nóng)藥在人體內(nèi)的代謝和蓄積急性中毒慢性中毒對神經(jīng)系統(tǒng)的影響對內(nèi)分泌系統(tǒng)和生殖效應的影響致癌、致畸、致突變作用(二)農(nóng)藥對人體健康的影響與危害(二)農(nóng)藥對人體健康的影響與危害急性中毒有的農(nóng)藥毒性很大,如對硫磷、甲胺磷等一些毒性較高的有機磷農(nóng)藥,短期內(nèi)攝入一定量便引起急性反應,出現(xiàn)惡心、嘔吐、呼吸困難、肌肉痙攣、神志不清、瞳孔縮小等癥狀,如不及時搶救會引起死亡。(二)農(nóng)藥對人體健康的影響與危害慢性中毒連續(xù)接觸、吸入或食用較小量的(低于急性中毒劑量)農(nóng)藥,它們在人體組織內(nèi)逐步蓄積,將引起慢性中毒,患者將出現(xiàn)頭暈、頭痛、乏力、食欲不振、失眠胸悶、多汗等癥狀。慢性中毒起病緩慢,持續(xù)期長,涉及面廣,影響人數(shù)多,因此,慢性農(nóng)藥中毒更值得重視。(二)農(nóng)藥對人體健康的影響與危害對神經(jīng)系統(tǒng)的影響對神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生影響是有機磷農(nóng)藥中毒的主要特征。有機磷農(nóng)藥進入人體后,將抑制人體血液中膽堿酯酶的活性,從而導致神經(jīng)系統(tǒng)功能失調(diào),如嗜睡、精神錯亂、震顫、語言失常等,同時受神經(jīng)支配的心臟、支氣管、腸、胃等也相繼發(fā)生異常。(二)農(nóng)藥對人體健康的影響與危害對內(nèi)分泌系統(tǒng)和生殖效應的影響某些有機氯農(nóng)藥具有與人體內(nèi)的典型雌激素如17—雌二醇等內(nèi)源性激素類似的作用。它們可直接與激素受體結合,從而對生殖系統(tǒng)產(chǎn)生影響;也可先于體內(nèi)其它受體結合,然后作用于激素受體,對生殖系統(tǒng)產(chǎn)生影響。(二)農(nóng)藥對人體健康的影響與危害致癌、致畸、致突變作用國際癌癥研究機構(IARC)根據(jù)動物實驗確證,18種廣泛使用的農(nóng)藥具有明顯的致癌性,還有16種顯示潛在的致癌危險性。20世紀60年代初到70年代的越南戰(zhàn)爭期間,美軍在越南北部噴灑了4000多萬升含二噁英的脫葉劑,導致當?shù)鼐用窦捌浜蟠霈F(xiàn)眾多健康問題,如癌癥、出生缺陷的發(fā)生數(shù)增加。解決方法-開發(fā)環(huán)境友好農(nóng)藥新農(nóng)藥開發(fā)的目標轉向易降解、低殘留、高活性以及對環(huán)境有益生物比較安全的方向。許多針對性強、高效甚至超高效農(nóng)藥不斷面世新農(nóng)藥的開發(fā)和研制的出發(fā)點是保護人類的環(huán)境、健康和自然生態(tài),充分利用害蟲體內(nèi)的特性物質(目標作用酶)的差異性,提高農(nóng)藥作用的專一性,有效地保護有益生物、控制有害生物(三)降低農(nóng)藥健康危害的方法三、持久性有機污染物的危害持久性有機污染物(persistentorganicpollutants,POPs):指能持久存在于環(huán)境中,并可借助大氣、水、生物體等環(huán)境介質進行遠距離遷移,通過食物鏈富集,對環(huán)境和人類造成嚴重危害的天然或人工合成的有機污染物質。2001年5月23日,來自126個國家的代表在瑞典簽署了《關于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約》,標志著針對POPs采取國際行動正式啟動。優(yōu)先控制12種:艾氏劑、氯丹、滴滴涕、狄氏劑、異狄氏劑、七氯、滅蟻靈、毒殺酚、多氯聯(lián)苯(PCBs)、二噁英(PCDD)和呋喃(PCDF)。(一)持久性有機污染物的來源

我國土壤環(huán)境中持久性有機污染物(POPs)主要包括:生產(chǎn)過程產(chǎn)生POPs或從事POPs相關的化工、農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)的廠區(qū)或周邊區(qū)域;一些長期施用有機氯農(nóng)藥的農(nóng)田;堆放、填埋區(qū)域的POPs物質泄漏;工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不斷發(fā)展導致的新POPs問題。特性BDCA持久性蓄積性遷移性高毒性(二)持久性有機污染物的特性(三)持久性有機污染物的危害1在脂肪組織、肝臟等器官組織及胚胎中積聚,產(chǎn)生毒性2具有內(nèi)分泌干擾作用,從多個環(huán)節(jié)上影響體內(nèi)天然激素正常功能的發(fā)揮3干擾機體的生殖內(nèi)分泌功能,引起雌性動物卵巢功能障礙,使雌性動物不孕、胎仔減少。四、生物性污染的危害引起腸道傳染病和寄生蟲病1引起鉤端螺旋體病和炭疽病

2引起破傷風和肉毒中毒31.

引起腸道傳染病和寄生蟲病人體排出的含有病原體的糞便污染土壤,人生吃在這種土壤中種植的蔬菜瓜果等而感染得病(人—土壤—人)。許多腸道致病菌在土壤中能存活很長時間,如痢疾桿菌存活25~100天,傷寒桿菌存活100~400天,腸道病毒可存活100~170天,而蛔蟲卵在土壤中存活的時間可達7年之久。2.

引起鉤端螺旋體病和炭疽病含有病原體的動物糞便污染土壤后,病原體通過皮膚或黏膜進入人體而得病(動物—土壤—人)。鉤端螺旋體的帶菌動物有牛、羊、豬、鼠等。炭疽芽孢桿菌的抵抗力很強,在土壤中可存活1年以上,家畜一旦感染了炭疽病并造成土壤污染,會在該地區(qū)相當長時間內(nèi)傳播此病。3.

引起破傷風和肉毒中毒天然土壤中常含有破傷風梭菌和肉毒梭菌,人接觸土壤而感染(土壤—人)。這兩種病菌抵抗力很強,在土壤中能長期存活。第四節(jié)

土壤質量標準和固體廢物控制標準土壤質量標準和固體廢物控制標準

三土壤衛(wèi)生標準土壤環(huán)境質量標準固體廢棄物控制標準一、土壤衛(wèi)生標準土壤衛(wèi)生標準是指土壤中有害物質的最高容許濃度。一、土壤衛(wèi)生標準土壤衛(wèi)生標準與大氣環(huán)境質量標準、水環(huán)境質量標準制訂的不同?土壤衛(wèi)生標準往往需要在有關環(huán)境衛(wèi)生標準研制的基礎上制訂。(一)制訂土壤衛(wèi)生標準的必要性針對土壤中有的污染物質在土壤中不易降解,并能在土壤中較長期地蓄積,通過土壤在環(huán)境中遷移,可使自然界的生態(tài)平衡遭到破壞,又能經(jīng)食物和水對人體健康產(chǎn)生不良影響。所以有必要對土壤中有害物質的水平進行監(jiān)督和評價,從而保護環(huán)境,防止作物遭受污染,降低食物中的殘毒量。(二)

制訂土壤衛(wèi)生標準的原則

不影響人體健康,在該標準的范圍內(nèi),土壤不致使農(nóng)作物、水和空氣超過各自的衛(wèi)生標準而影響健康。保證土壤的自凈過程的正常進行。(三)土壤衛(wèi)生標準的研究方法1.

實驗研究有害物質在土壤中穩(wěn)定性的研究有害物質向農(nóng)作物、地下水和空氣中遷移情況的研究有害物質對土壤自凈過程影響的研究毒理學實驗研究流行病學研究本底值調(diào)查:首先調(diào)查或收集土壤本底值。現(xiàn)場進行水、土壤和作物的環(huán)境污染調(diào)查,尤其注意遷移到作物可食部分的特點和濃度進行適當規(guī)模的居民健康調(diào)查(三)土壤衛(wèi)生標準的研究方法二、土壤環(huán)境質量標準土壤環(huán)境質量標準是國家為防止土壤污染、保護生態(tài)系統(tǒng)、維護人體健康所制訂的土壤中污染物在一定的時間和空間范圍內(nèi)的容許含量值。(一)

制訂土壤環(huán)境質量標準的原則

保護陸地生態(tài)安全:主要指土壤自身、植物/農(nóng)作物、土壤無脊椎動物、野生動物等生態(tài)受體以及大氣、水等其它環(huán)境要素暴露于土壤污染時不產(chǎn)生有害影響;保護人體健康:主要指人體長期暴露于土壤污染物時不產(chǎn)生顯著的健康風險。

我國現(xiàn)行的《土壤環(huán)境質量標準(GB15618-1995)》是由國家環(huán)境保護局發(fā)布的。該標準根據(jù)土壤功能和保護目標劃分為三類,規(guī)定不同土壤功能執(zhí)行不同標準值。(二)我國現(xiàn)行的土壤環(huán)境質量標準Ⅰ類主要適用于國家規(guī)定的自然保護區(qū)(原有背景重金屬含量高的除外)、集中式生活飲用水源地、茶園、牧場和其他保護地區(qū)的土壤。

Ⅱ類主要適用于一般農(nóng)田、蔬菜地、茶園、果園、牧場等土壤。

Ⅲ類主要適用于林地土壤及污染物容量較大的高背景值土壤和礦產(chǎn)附近等地的農(nóng)田土壤(蔬菜地除外)。

(二)我國現(xiàn)行的土壤環(huán)境質量標準三、固體廢棄物控制標準大量固體廢棄物的堆放或填埋,是土壤污染的主要成因。制定固體廢棄物控制標準的目的在于控制土壤、農(nóng)作物、地下水和地表水的污染,保護生態(tài)平衡,保障人體健康。固定廢棄物控制標準對于排入土壤、大氣和水體等環(huán)境介質中的污染物規(guī)定了控制濃度限量。固體廢物是指在生產(chǎn)建設、日常生活和其他活動中產(chǎn)生的污染環(huán)境的固態(tài)半固態(tài)廢棄物質

危險廢物城市生活垃圾工業(yè)固體廢物123減少固體廢棄物的產(chǎn)生充分合理利用固體廢棄物無害化處理固體廢棄物(一)固體廢棄物控制標準的制訂原則(二)我國現(xiàn)行的固體廢棄物控制標準《生活垃圾焚燒污染控制標準》(GB18485-2001)《生活垃圾填埋污染控制標準》(GB16889-1997)《危險廢物貯存污染控制標準》(GB18597-2001)《危險廢物焚燒污染控制標準》(GB18484-2001)《危險廢物填埋污染控制標準》(GB18598-2001)……

第五節(jié)土壤衛(wèi)生防護一、土壤衛(wèi)生防護措施(一)糞便無害化處理和利用(二)城市垃圾無害化處理和利用(三)有害工業(yè)廢渣的處理措施(四)污水灌溉的衛(wèi)生防護措施(一)糞便無害化處理和利用糞尿混合發(fā)酵:指在厭氧環(huán)境中密閉發(fā)酵,由厭氧菌分解含氮有機物產(chǎn)生大量氨。游離氨能隨水透入卵殼,殺死寄生蟲,血吸蟲卵對氨最敏感。厭氧環(huán)境也可使其他病原菌死滅。堆肥法:是把糞便和有機垃圾、作物桿、葉等按一定的比例堆積起來,在一定溫度、濕度和微生物作用下,分解有機物并產(chǎn)生高溫,使病原體死亡并形成大量腐殖質。沼氣發(fā)酵法:是將人畜糞便、垃圾、雜草、污水等放在密閉的發(fā)酵池內(nèi),在厭氧菌的作用下分解有機物,產(chǎn)生大量的甲烷氣體(沼氣)。(二)垃圾無害化處理和利用1.城市垃圾的處理方法垃圾的壓縮、粉碎和分選垃圾的衛(wèi)生填埋垃圾的焚燒

2.城市垃圾的回收利用城市生活垃圾臺灣的垃圾處理(三)有害工業(yè)廢渣的處理措施

安全土地填埋焚燒法固化法化學法生物法有毒工業(yè)廢渣的回收處理與利用(四)污水灌溉的衛(wèi)生防護措施我國污水灌溉現(xiàn)狀我國已經(jīng)成為世界第一灌溉大國,以灌溉為主的農(nóng)業(yè)用水量占全國用水量的70%以上。我國污水灌溉的農(nóng)田主要集中在北方水資源嚴重缺乏的海、遼、黃、淮四大流域,約占全國污水灌溉面積的85%。(四)污水灌溉的衛(wèi)生防護措施2.污水灌溉的優(yōu)缺點(1)優(yōu)點解決了城市部分污水處理的問題污水中含有豐富的氮、鉀、磷等營養(yǎng)元素,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了水和肥料(2)缺點未經(jīng)處理的污水,其往往含有有毒有害物質,造成污水灌溉區(qū)域土壤、地下水和農(nóng)作物的嚴重污染。由于土壤自凈能力有限,超過了衛(wèi)生容許濃度會造成危害。(四)污水灌溉的衛(wèi)生防護措施3.污水灌溉的衛(wèi)生防護措施灌田污水必須預先處理防止污染水源防止污染作物防止污染大氣防止蚊蠅孳生二、污染土壤的修復(一)污染土壤修復的技術原理(二)污染土壤修復的技術體系第六節(jié)土壤衛(wèi)生監(jiān)督與監(jiān)測土壤衛(wèi)生監(jiān)督和監(jiān)測一、預防性衛(wèi)生監(jiān)督二、經(jīng)

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