城市土壤状况及其生态环境效应

城市土壤状况及其生态环境效应
陈鹏丽
(贵州大学资环学院土地资源管理091,贵州)
摘要:由于社会经济化水平不断的提高,使得大量的农村劳动力得到解放,农村人口大批量的向城市聚集,城市人口迅速膨胀,以城市少量的土地供养大量的人口,这就使得城市土壤负担加重、土壤污染加剧、土壤养分富集和土壤固化。通过对城市土壤状况及其生态环境效应的研究,有助于为城市的可持续发展提供理论依据。
关键词:城市化    城市土壤    土壤环境    土壤固化    生态效应   
汽车电子防盗锁Abstract: The development of the social economy make large number of farmers are released from labor, so more and more people who come from country move in city. City population expand rapidly. In this case, a small quantity of city soil will can not provide food for plentiful city population. urban soils come forth a series of problems, for example: soil pollute, soil environment worsen, soil nutrient enrichment, soil solidify. It will make valuable
contributions to the sustainable development of city by the research of aim at soil condition and soil eco-environmental impacts.
Key words: urbanization; urban soils; soil environment; soil solidify; eco-environmental impacts玻璃胶嘴
人类活动导致了自然生态系统迅速的向人工生态系统转变,人类的生活越来越方便了,可是却是以环境破坏的不可逆的恢复为代价的。城市化是其中强度最大、影响最深的过程之一。城市化以其经济高度集中、资源高强度利用、物质快速循环为标志[1]。城市化使得生物圈的生物多样性减少,导致耕地面积减少,土壤污染,地面下沉,空气污染,热岛效应加剧,雨水下渗减少,地表径流增多,水质恶化,水资源短缺,酸雨等严重问题。
1  城市土壤的生态环境功能
城市土壤是出现在城市和城郊地区,受多种方式人为活动的强烈影响,原有继承特性得到强度改变的土壤的总称。这些被人为活动改变的土壤广泛分布在公园、道路、体育场、城市河道、城郊、垃圾填埋场、废弃工厂、矿山周围,或者简单地成为建筑、街道、铁路等
城市和工业设施的“基础”而处于埋藏状态[2~6]。相对于自然土壤的农业生产功能而言,在城市空间内,土壤的环境和生态功能更为受到重视。城市和城郊土壤既直接紧密地接触密集的城市人,涉及众多生命的健康和安全,既通过食物链影响食品安全,还通过对水体、大气的影响进而影响城市环境的质量[7]煮机坛子。土壤具有多重功能,概括起来包括如下6个方面:(1) 农业和林业生产的基础;(2) 过滤、缓冲和转化能力;(3) 生物基因库和繁殖场所;(4)原材料来源;(5)容纳基础设施建设;(6)构成景观并保存自然和文化遗产[8]。在城市生态系统中,土壤的功能首先是维持绿植物生长。绿地是城市生态系统的重要部分,对城市生态、自然环境和人心理都起着重要的调节作用,而土壤是城市绿植物的生长介质和养分的供应者。绿地土壤的质量是决定绿地建设成败的关键因子[9]。实际上,在城市生态环境中,土壤的生产功能是次要的,而过滤、缓冲和转化能力成为关键。城市土壤吸附、滞留着大量的污染物,在化学饱和之前对污染物起着净化的作用,因而城市土壤是城市污染物的汇集地和净化器[10]
2 城市化对土壤质量的影响
2.1 城市的土壤现状及影响
城市地面,特别是城市市区的地面,多为水泥路面或者沥青路面,这些路面最大的缺点是不利于雨水的下渗,每年城市的雨水大多流入污水沟成为污水,这显然不利于城市的水资源的利用,更严重的是,每年雨季有很多城市因为雨水不能正常下渗的原因而发生水灾,给人民的生活和生产带来了很大的不便。城市地面的固化使得大多数的城市出现了冬季干旱缺水和夏季旱涝频发的现象。
城市地面固化也使得土壤上的生长植物、过滤水分、交换热量、净化污染物等重要生态功能部分甚至完全消失。由于机械压实、人为扰动、践踏等的影响,城市土壤的土壤物理性质恶化,主要体现在土壤颗粒组成极端、土壤结构受到严重毁坏、容重增加、通气和持水孔隙降低[11,12]。在某些裸露的土壤表面常出现具阻止水分渗透的结壳层。城市土壤的压实常常影响城市树木生长,并降低渗透能力,加上地表的封闭,显著提高地表径流系数,导致降雨集中时短时间的洪涝[13,14]。另外,由于土壤中粗骨物质的存在,土壤水分运动受到大空隙的影响,呈所谓“优势流”方式运动,增加了污染物质的下渗危险,而且其运移方式较难预测[1]
2.2  城市污染对土壤的影响
土壤污染是指由于自然及人类活动所产生的污染物质进入土壤,其数量和速度超过了土壤的容纳能力和净化速度,使土壤的自然动态平衡遭到破坏、功能失调、质量恶化,导致植物产量和质量下降,引发水体或大气的次生污染,并最终对动物和人类构成危害的现象。
土壤污染后导致的危害:土壤污染导致严重的直接经济损失;土壤污染导致食物品质不断下降,我国大多数城市近郊土壤都受到了不同程度的污染,有许多地方粮食、蔬菜、水果等食物中镉、铬、砷、铅等重金属含量超标和接近临界值;土壤污染危害人体健康;土地受到污染后,含重金属浓度较高的污染表土容易在风力和水力的作用下分别进入到大气和水体中,导致大气污染、地表水污染、地下水污染和生态系统退化等其他次生生态环境问题。
城市土壤利用方向方式变化对土壤的影响:城市化的发展使土壤环境和土壤理化性质发生明显变化;城市建设使一部分耕作土壤变为园林土壤;城市化使部分土壤的利用方式发生变化。
城市污水对土壤的影响:城市污水大多未经处理或处理率和处理达标率低,导致江河水体和农田灌溉水受污染,进而污染土壤或使土壤的理化性质变差。河涌污染使部分城镇农田
灌溉水出现水质性缺水。
城市工业废气和机动车废气对土壤的影响:工业废气对土壤的影响;机动车废气对土壤的影响。
    城市固体废弃物对土壤的影响:城市人口集中,每天排放出大量生活垃这些固体废弃物堆放对周围土壤产生污染。在工业废渣堆放场周围土壤中许多化学元素或化合物含量异常。
2.3  养分富集和重金属污染对城市土壤的影响
养分富集主要是PK含量的富集,城市化进程使得城市土壤中的全磷富集系数升高,有效磷的含量也急剧增加。与自然土壤不同,城市土壤的磷素最大积累层往往出现在表层以下,处于不同深度的埋藏状态,这指示着城市区域内不同的人为扰动方式和土地利用历史[15]。城市是密集人居住的场所,大量的外来生物物质输入提供了磷素的来源,而磷素除少部分随径输出城市生态系统外,大量积累在城市区域(包括郊区)土壤中。土壤元素养分的富集也会严重影响到浅层地下水的质量。
城市土壤受到了不同程度的重金属污染,主要是Pb的影响,相比自然土壤,城市土壤的重金属形态中非残渣态的比例大,说明它有潜在的危害性。城市中Pb的来源主要是机动车,城市区域机动车数量多,尾气排放和轮胎磨损造成铅进入土壤中,而且城市街道灰尘中铅的含量很高。城市郊区菜地由于接受了来自城市交通运输和悬浮物沉积以及人为使用废水废渣的影响,所以也含有较高的铅[15]
3 城市土壤质量下降的生态环境效应
3.1 土壤污染的植物效应
就目前我国绝大多数城市而言,蔬菜的来源主要是郊区。由于城市和城市周围长期工矿业活动已经导致了城市与城郊土壤不同程度的污染。城市土壤污染一方面影响土壤的生态功能,同时污染物通过食物链传递和土壤颗粒物直接吸入而影响城市居民的健康,因此城市土壤污染已成为公众普遍关注的问题。
城市人受土壤污染影响主要有两条途径:(1) 城郊土壤-蔬菜系统中污染物的积累与食物链传递;(2) 人体对土壤或尘土的直接吸入。国内外许多研究认为表明城市()mncc蔬菜是城市居民受土壤污染影响的主要途径之一。
从国内外研究进展来看,风险评价已日益成为环境管理的重要决策支撑。城市土壤污染风险主要依据运移模型来预测区域人的对主要污染物的摄入量。目前大部分模型需要预先知道主要蔬菜作物污染物的浓度,而很少直接从土壤数据库来预测摄入量。最近美国学者McBride[16]研究表明作物中重金属的含量可以用如下方程式来预测:
log(Cd)crop = a + blog(soil Cd) – c(soil pH)
但是模型中a,bc值随土壤性质、气候条件和作物种类而变,因此模型在实用性方面还有很大的局限性。英国研究人员电解制水机Young等最近提出新的线性数学模型,根据土壤含镉量、pH和有机碳几个参数来预测蔬菜中重金属的积累和富集系数,然后再根据人体对特定蔬菜的摄入量计算土壤污染的健康风险。以城市土壤为切入点,系统研究土壤污染通过食物链对人体健康风险的评价体系对我国污染土壤管理和农产品安全生产具有重要的理论价值和实际指导意义[1]
城市土壤除上述对植物(主要指蔬菜)和水环境影响外,其质量还直接决定城市绿化建设的成败[17,18]。我国厦门也曾经因为城市土壤质量问题导致大规模城市绿化树木死亡。针对绿化树木生长要求评价城市土壤质量也是一个有重要应用意义的研究内容。
城市土壤的生态功能还体现在对辐射热能的吸收和缓冲上。由于地表封闭和土壤压实引起的土壤吸热功能消失或下降,城市土壤温度比周围自然土壤高[19,20]。加剧城市热岛效应。在城市土壤与大气质量关系方面已经有些研究,表明近程的土壤颗粒物是大气悬浮物质的重要来源,因而土壤的质量状况与大气环境密切相关,城市大气可吸入颗粒物的污染程度评价及其与城市表土的关系尤其值得关注和研究[1]工程仿真

本文发布于:2024-09-26 02:20:52,感谢您对本站的认可!

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