第六章 土壤卫生

　　基本概念

　　土壤卫生的基本任务：

　　研究土壤环境对居民健康的影响;

　　制订土壤卫生标准和卫生要求;

　　进行土壤各种物质或元素背景值研究和土壤卫生监督与监测;

　　制订保护土壤自净能力和清洁状态的措施以及有效地处理各种废弃物的措施等。

　　土壤中元素的背景值，亦称本底值，是指该地区未受污染的天然土壤中各种元素的含量。

　　土壤的污染与自净

　　一、土壤的污染

　　土壤污染 在人类生产和生活活动中排出的有害物质进入土壤中，影响农作物的生长发育，直接或间接地危害人畜健康的现象，称为土壤污染。

　　土壤污染的主要来源有:

　　(1)生活污染:包括人畜粪便、生活垃圾和生活污水等;

　　(2)工业和交通污染:主要是工业废水、废气、废渣以及机动车废气污染;

　　(3)农业污染:主要是农药和化肥污染。

　　土壤污染物种类繁多，主要有三大类：

　　化学污染物(主要是一些重金属和农药) 主要来自工业废水、废气、废渣和农业污染;

　　生物性污染物(如病原体等) 主要来自粪便、垃圾和污水;

　　放射性污染物 来自核试验、核电站和科研机构排出的废水、废气和废渣。

　　土壤污染物污染土壤的方式有3种:

　　(1)气型污染，是由大气中污染物沉降至地面而污染土壤。

　　(2)水型污染，主要是工业废水和生活污水通过污水灌田而污染土壤。

　　(3)固体废弃物型污染，是工业废渣、生活垃圾粪便、农药和化肥等对土壤的污染。

　　二、土壤污染的自净

　　土壤污染自净是指受污染的土壤通过物理、化学和生物学的作用，使病原体死灭，各种有害物质转化到无害的程度，土壤可逐渐恢复到污染前的状态。

　　(一)病原体的死灭

　　病原微生物进入土壤后，受日光的照射，土壤中不适宜病原微生物生活的环境条件，微生物间的拮抗作用，噬菌体作用，以及植物根系分泌的杀菌素等许多不利因素的作用下而死亡。

　　(二)有机物的净化

　　土壤中的有机污染物在微生物的作用下，便有机物逐步无机化或腐殖质化。

　　1.有机物的无机化 含氮有机物在土壤微生物的作用下，分解成氨或氨盐，称为氨化阶段。在充足氧气和亚硝酸菌的作用下，氨被氧化成亚硝酸盐，进一步在硝酸菌的作用下氧化成硝酸盐，称为硝化阶段。含碳有机物在氧气充足的条件下最终形成二氧化碳和水，在厌氧条件下则产生甲烷。含硫和磷约有机物，在氧气充足的条件下最终分别形成硫酸盐或磷酸盐。在厌氧条件下则产生硫醇、硫化氢或磷化氢等恶臭物质，和含氮、碳有机物产生的氨，甲烷等一起以恶臭污染环境。

　　2.有机物的腐殖质化

　　腐殖质 有机物在土壤微生物的作用下分解成为简单的化合物的同时，又重新合成复杂的高分子化合物，称为腐殖质。

　　腐殖质的成分很复杂，其中含有木质素、蛋白质、碳水化合物、脂肪和腐殖酸等。

　　腐殖质化的卫生学意义：

　　腐殖质的化学性质稳定，病原体已经死灭，不招引苍蝇，没有不良气味，质地疏松，在卫生上是安全的，又是农业上一种良好的肥料。

　　(三)化学污染物在土壤中的迁移、转化和残留

　　重金属和农药的残留 土壤中的重金属污染，如不迁移出去，几乎可以长期以不同形式存在于土壤中。含有铅、砷、汞等农药的半减期为10-30年，有机氯农药也需2-4年。化学污染物在土壤或农作物中的残留情况与化学污染物的特性及土壤的理化特性有关。残留情况常用半减期和残留期表示。

　　土壤的环境容量 土壤对某污染物的环境容量是指一定环境单元，一定时间内，在不超过土壤卫生标准的前提下土壤对该污染物能容纳的最大负荷量。土壤的环境容量是制定卫生标准和防护措施的重要依据。

　　土壤污染对健康的影响

　　一、重金属污染的危害

　　镉污染与痛痛病

　　痛痛病最早发生在日本富山县神通川流域，由于含镉废水污染农田而引起的公害病。患者全身疼痛，终日喊疼不止，故名痛痛病(亦称骨痛病)。

　　病因主要是含镉废水排入农田污染了稻米，居民长期食用含镉很高的稻米(称镉米)而发病。

　　患者多为40岁以上多胎生育妇女。

　　主要临床表现有:早期腰背疼，膝关节疼，以后遍及全身的刺痛，止痛药无效。患者易在轻微外伤下发生多发性骨折，甚至在咳嗽、喷嚏时也引起骨折。四肢弯曲变形，脊柱受压缩短变形，骨软化和骨质疏松，行动困难，被迫长期卧床。

　　患者尿镉含量高、尿糖增高，尿中低分子蛋白增多，尿酶有改变。尿中镉含量可高达每升数十微克，最高可达100ug/L(正常人尿镉在2ug/L以下)。由于镉损坏了肾小管，使肾功能异常，引起钙、磷代谢障碍，导致骨质脱钙，尿钙增多。

　　该病多在营养不良的条件下发病，最后患者多因极度衰弱和并发其他疾病而死亡。

　　此病发病缓慢，最短潜伏期为2-4年。镉在体内的生物半减期为16-33年，经过长期的蓄积达到一定程度才发病。

　　本病无特效疗法，死亡率很高。

　　预防措施除保证土壤中镉含量不超过1.Omg/kg外，世界卫生组织(WHO)还建议成人每周摄人的镉不应超过400-500ug。

　　我国环境镉污染所致健康危害区判定标准

　　为早期发现镉污染的健康危害，我国制订了《环境镉污染所致健康危害区判定标准(GB17211-1998)》。判定标准是指从环境卫生学观点，判定环境某污染因子是否已构成当地定居人群某种健康危害的准则(见表6-3)。数项健康危害指标均达到判定值，而且同时出现在同一受检人的例数与受检总人数之百分比，称为联合反应率。

　　根据镉污染区现场的环境卫生学调查资料，以当地接触镉的定居人群镉负荷量增加为先决条件，排除职业性镉接触，结合靶器官肾脏重吸收功能和肾小管细胞损害的健康危害指标及其达到判定值的联合反应率水平，作出该污染区镉是否己构成当地人群慢性镉危害早期的判定。

　　有明确的工业镉污染源和环境长期受到含镉工业废弃物的污染，当地饮用水、灌溉水和自产粮食、蔬菜食品或单项或多项的超过国家标准的地区为观察区。一直居住在镉污染区并食用当地自产的粮食、蔬菜等主要食品的非流动居民;

　　当地居民平均每日镉摄入量达到300ug;年龄25-54岁的长期定居居民为调查人群。

　　三项健康危害指标同时达到判定值的受检者，为镉污染所致慢性早期健康危害的个体，并列为追踪观察对象。三项健康危害指标同时达到判定值的一群受检者例数占受检总人数的联合反应率达到判定值的，确认该污染区镉已构成对当地定居人群的慢性早期健康危害。

　　土壤铊污染与慢性铊中毒

　　土壤铊污染通过冶炼和工业生产的废水、废气、废渣污染土壤而引起居民中毒。

　　经调查，我国贵州兴义地区灶矾山麓矿渣中铊化合物含量为106mg/kg。矿渣被雨水淋溶进入土壤中，使土壤铊含量达5Omg/kg，再被蔬菜吸收富集后，造成蔬菜中铊含量可达11.4mg/kg。

　　当地居民中曾出现铊中毒患者200多例。

　　铊中毒的主要症状是头痛、头晕、失眠、多梦、记忆力减退、四肢无力、周围神经炎以及脱发(可出现斑秃或全秃)等。

　　土壤铬污染

　　土壤受铬污染对健康的危害主要是六价铬。

　　土壤铬污染主要来自铬矿和金属冶炼、电镀、制革等工业废水、废气、废渣。

　　六价铬易溶于水，所以容易经过土壤进入农作物而危害居民健康。

　　二、农药污染的危害

　　即使土壤中农药的残留浓度一般是很低的，但通过食物链和生物浓缩可使生物体内浓度提高至几千倍，甚至几万倍。而且农药污染后，主要通过饮食进入机体，产生各种危害。

　　(一)急性中毒

　　急性农药中毒的常见原因多为不正确的使用农药、误服及自杀等

　　(二)慢性中毒

　　长期接触农药可以引起慢性中毒。报道最多的是有机氯和有机磷农药慢性中毒。

　　有机氯农药慢性中毒主要表现为食欲不振、上腹部和肋下疼痛、头晕、头痛、乏力、失眠、噩梦等，还可引起肝肿大和肝功能异常。有机氯农药的脂溶性决定了它在人体脂肪中的蓄积。有的高达lOmg/kg以上。有机磷农药慢性中毒除一般症状外，主要表现为血液中胆碱酯酶活性显著而持久的降低。农药的慢性中毒还表现在人体内影响多种酶的活性，如肝微粒体酶、谷丙转氨酶、醛缩酶、酸性磷酸酶、碱性磷酸酶和三磷酸腺苷等。酶活性的改变，必然引起体内生理、生化功能紊乱和病理改变。对内分泌系统和免疫功能等也有一定影响。

　　(三)致突变、致癌和致畸作用

　　三、生物性污染的危害

　　土壤的生物性污染仍然是当前土壤污染的重要危害，影响面广。

　　(一)引起肠道传染病和寄生虫病

　　人体排出的含有病原体的粪便污染土壤，人生吃在这种土壤中种植的蔬菜瓜果等而感染得病(人-土壤-人)。

　　(二)引起钩端螺旋体病和炭疽病

　　含有病原体的动物粪便污染土壤后，病原体通过皮肤或粘膜进入人体而得病(动物-土壤-人)。

　　(三)引起破伤风和肉毒中毒

　　天然土壤中常含有破伤风杆菌和肉毒杆菌，人接触土壤而感染(土壤-人)。

　　土壤质量标准和废物排放标准

　　一、土壤卫生标准

　　土壤卫生标准是指土壤中有害物质的最高容许浓度。

　　(一)制订土壤卫生标准的原则

　　1.不影响人体健康 在该标准的范围内，土壤不致使农作物、水和空气超过各自的卫生标准而影响健康。

　　2.不影响土壤自净 制订土壤卫生标准要保证土壤的自净过程的五常进行。