1、土壤卫生土壤卫生南方医科大学公卫学院环境卫生学系南方医科大学公卫学院环境卫生学系胡大林胡大林 教授、博士教授、博士n土壤、水、阳光和空气是大自然赋土壤、水、阳光和空气是大自然赋予人类和其他生物生存的四大要素。予人类和其他生物生存的四大要素。主要内容主要内容土壤环境特征土壤环境特征土壤的污染、自净及污染物转归土壤的污染、自净及污染物转归土壤污染对健康的影响土壤污染对健康的影响土壤质量标准和固体废物控制标准土壤质量标准和固体废物控制标准土壤卫生防护土壤卫生防护土壤卫生监督与监测土壤卫生监督与监测第一节第一节 土壤环境特征土壤环境特征n土壤：土壤：是陆地表面生长植物的疏松层，由是陆地表面生长植物的疏
2、松层，由地壳表层的岩石经过长期的风化和地壳表层的岩石经过长期的风化和生物学作用而形成。生物学作用而形成。n机能：机能：联系无机界和有机界的重要环节；联系无机界和有机界的重要环节；结合环境各介质的枢纽；结合环境各介质的枢纽；陆地生态系统的核心及其食物链的首陆地生态系统的核心及其食物链的首端；端；许多有害废弃物的处理和容纳的场所。许多有害废弃物的处理和容纳的场所。一、土壤组成一、土壤组成固相：土壤矿物质和有机质液相：土壤水分及其水溶物气相：多种气体混合物土壤是由多相组成的能够容纳各种污染物质土壤是由多相组成的能够容纳各种污染物质的的多孔疏松系统多孔疏松系统，是一个具有吸附和交换作，是一个具有吸附和
3、交换作用的用的胶体系统胶体系统，是一个有络合作用、鳌合作，是一个有络合作用、鳌合作用和氧化还原作用的用和氧化还原作用的化学反应系统化学反应系统，还是一，还是一个充满各种微生物活动的个充满各种微生物活动的陆地生态系统陆地生态系统。土壤质地分类（按各种粒径颗粒所占不同百分比）类别 成分 卫生学特征砂土 粒径0.051mm的沙粒占50%以上 土质疏松、颗粒间孔隙大，易于通气透水、有机物分 解快粘土 粒径0.01mm的颗粒占30%以上 土质粘重，孔隙小，容水 性强、透水性差，有机物 无机化进度慢壤土 介于二者之间 不松不紧，既能通气透水，又能蓄水二、物理学特征二、物理学特征土壤孔隙度：单位容积土壤中孔
4、隙容积所占的百分率。容水量：一定容积的土壤中含有水分的量。渗水性：水分渗过土壤的能力。毛细管作用：土壤中的水分沿着孔隙上升的作用。通气性：单位面积、单位时间内通过的空气量。n背景值（本底值、背景值（本底值、background levelbackground level）：）：该地区未受污染的天然土壤中各种元素的含量。该地区未受污染的天然土壤中各种元素的含量。意义：评价化学污染物对土壤污染程度的参照值制定土壤中有害化学物质卫生标准的重要依据评价土壤化学环境对居民健康影响的重要依据是土地资源开发利用和地方病防治工作的科学依据。三、化学特征三、化学特征n土壤对某污染物的环境容量（environme
5、nt capacity）：指一定环境单元、一定时间内、在不超过土壤卫生指一定环境单元、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够容纳的最大负荷标准的前提下土壤对该污染物能够容纳的最大负荷量。量。三、化学特征三、化学特征n有机质(soil organic matter)：p动植物残体p腐殖质（腐殖质（humushumus）：）：n土壤中动植物残体经微生物分解转化成简单有机土壤中动植物残体经微生物分解转化成简单有机化合物，又重新合成的复杂而较稳定的高分子有化合物，又重新合成的复杂而较稳定的高分子有机化合物。占有机质总量的机化合物。占有机质总量的85859090。主要组成。主要组成元
6、素为碳、氢、氧、氮、硫、磷等。元素为碳、氢、氧、氮、硫、磷等。n基本成分：以胡敏酸与富里酸为主。n性质：稳定、病原体死灭n作用：p改善土壤的物理性质，提高土壤的蓄水和缓冲能力，促进土壤微生物的活动。p持续供应植物养料，促进植物生长发育。n土壤的化学特征土壤的化学特征p土壤的吸附性：土壤的吸附性：n土壤胶体：粘土矿物质、腐殖质土壤胶体：粘土矿物质、腐殖质n土壤微生物土壤微生物p土壤的酸碱性：土壤的酸碱性：4.54.58.58.5p土壤的氧化还原性土壤的氧化还原性n土壤微生物：土壤微生物：p细菌、真菌、放线菌和藻类等。p直接参与有机物和无机物的氧化、还原、分解及腐殖质形成等各种反应过程，p对促进土
7、壤自净及净化粪便、污水、垃圾等具有重要意义。n土壤动物：土壤动物：p原生动物、蠕虫动物、节肢动物、腹足动物等。p对土壤的性质和有机污染物的分解转化起一定作用。四、生物学特征四、生物学特征第二节第二节 土壤的污染、自净及污染物转归土壤的污染、自净及污染物转归一、土壤污染（土壤污染（soil pollution）：）：p概念：n人类生产和生活活动中排出的有害物质进入土壤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。人畜健康的现象。（一）基本特点：n隐蔽性隐蔽性n累积性与地域性累积性与地域性n不可逆转性不
8、可逆转性n治理周期长治理周期长土壤污染源：土壤污染源：农业污染工业污染生活污染交通污染灾害污染n污染方式：污染方式：p气型污染：气型污染：n特点：受大气污染源性质影响，亦受气象因素影特点：受大气污染源性质影响，亦受气象因素影响。（范围与方向）响。（范围与方向）p水型污染：水型污染：n特点：进水口附近土壤污染重，中间地带和出水特点：进水口附近土壤污染重，中间地带和出水口附近渐轻。口附近渐轻。p固体废弃物型污染：固体废弃物型污染：n范围比较局限和固定；持续时间长。范围比较局限和固定；持续时间长。二、土壤的净化作用二、土壤的净化作用概念：概念：指受污染的土壤通过物理、化学和生物学的作用，指受污染的土
9、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，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。土壤可逐渐恢复到污染前的状态。物理净化物理净化化学净化化学净化：对于性质稳定的化合物、重金属难以或不能净化，对于性质稳定的化合物、重金属难以或不能净化，只是迁移方向发生改变。只是迁移方向发生改变。生物净化：病原体的死灭有机物的净化：无机化、腐殖质化含氮有机物的氨化与硝化、含碳有机物、含硫和磷的有机物土壤有机质通过微生物作用形成复杂、较稳定的大分子有机化合物过程。污染物被植物吸收、降解并随茎叶、种子离开土壤。三、化学污染物的转归：迁移、转化、降解和
10、残留迁移、转化、降解和残留农农药药重重金金属属农药的迁移转化农药的迁移转化土壤的吸附：缓冲解毒作用土壤的吸附：缓冲解毒作用农药的降解：农药的降解：光化学降解光化学降解;化学降解化学降解;生物降生物降解解挥发挥发;扩散扩散;迁移迁移重金属的转化重金属的转化土壤胶体、腐殖质的吸附和螯合作用土壤胶体、腐殖质的吸附和螯合作用土壤土壤pH的影响的影响(镉：调节碱性镉：调节碱性)土壤氧化还原状态的影响土壤氧化还原状态的影响重金属和农药的残留：重金属：迁移能力低、几乎可以长期以不同形式存在于土壤中，同时被植物吸收和富集。农药：水溶性、脂溶性半减期：污染物减少 50%所需的时间。残留期：污染物减少75%100
11、%所需的时间。第三节第三节 土壤污染对健康的影响土壤污染对健康的影响重金属污染的危害重金属污染的危害农药污染的危害农药污染的危害持久性有机污染物的危害持久性有机污染物的危害生物性污染的危害生物性污染的危害n重金属元素在土壤中的污染特征不易随水移动，不能经微生物分解，而不易随水移动，不能经微生物分解，而在土壤中累积；在土壤中累积；通过植物吸收而富集转化，可转化为对通过植物吸收而富集转化，可转化为对人类带来危害性强的化合物；人类带来危害性强的化合物；重金属污染初期不易被觉察，一旦发现，重金属污染初期不易被觉察，一旦发现，难以彻底消除。难以彻底消除。一、重金属污染的危害一、重金属污染的危害n铊（TI
12、）污染英国化学家、物理学家克鲁克斯（18321919）于1861年发现，用拉丁文命名为铊。铊为一种稀有金属元素，银白色，质软，易氧化，主要以TI+形式存在。用途：用途：在电子工业中，可用他来激活碘化钠晶体，在电子工业中，可用他来激活碘化钠晶体，制作光电倍增管。铊及其化合物可用作光学玻璃、制作光电倍增管。铊及其化合物可用作光学玻璃、电子元件的玻璃密封以及放射线的屏蔽窗等。全世电子元件的玻璃密封以及放射线的屏蔽窗等。全世界每年铊的消费量不过数千公斤。界每年铊的消费量不过数千公斤。污染源污染源：资源开发：资源开发毒性毒性：剧毒类、蓄积性，强烈的神经毒物剧毒类、蓄积性，强烈的神经毒物 。1mg/L 1
13、mg/L，使植物中毒；对土壤微生物毒性大。，使植物中毒；对土壤微生物毒性大。接触途径接触途径：吸入吸入或者或者皮肤接触皮肤接触了铊及其化合物的了铊及其化合物的粉尘，或者粉尘，或者食用食用受铊污染的食物和水。受铊污染的食物和水。吸收代谢：吸收代谢：对成人最小致死剂量约对成人最小致死剂量约12mg/kg12mg/kg，肾脏肾脏含量含量最高，通过最高，通过肾脏和肠道肾脏和肠道排出。排出。急性铊中毒：急性铊中毒：患者有恶心、呕吐、腹绞痛，甚至昏迷、抽搐、休克患者有恶心、呕吐、腹绞痛，甚至昏迷、抽搐、休克等症状；等症状；慢性铊中毒：慢性铊中毒：初期为全身无力、食欲减退、头晕、头痛、失眠，初期为全身无力、
14、食欲减退、头晕、头痛、失眠，随后便出现手指震颤、肢体疼痛、视力减退、脱发、随后便出现手指震颤、肢体疼痛、视力减退、脱发、脱皮甚至失明。（脱皮甚至失明。（“鬼剃头鬼剃头”）生殖毒性生殖毒性(雄性敏感雄性敏感)临床治疗:治疗原则:是脱离接触，阻断吸收，加速排泄。急性铊中毒的患者需要尽快移出污染场所，用清水清洗受到污染的皮肤，经口服接触的患者需催吐，并用1%碘化钠溶液洗胃，而后饮用大量牛奶以帮助消化道内的铊尽快排出。首选药物:普鲁士蓝（六环高铁酸铁钾）、二巯基丙酸钠、双硫腙、硫代硫酸钠等。络合剂可以与体内的铊发生络合，含硫化合物则会与之发生共价结合，结合后的铊能够更快速地经肾排出体外。口服或静脉注射
15、，通常与利尿药同时使用，以提高排铊的效率。此外，口服氯化钾溶液也可以加速铊的排泄。除了药物治疗，还可以通过血液透析协助排铊。（二）铬污染（二）铬污染铬（chromium,Cr）为人体必需的微量元素之一。元素符号：Cr 元素原子量：51.9961 元素类型：金属元素铬是人体必需的微量元素，在肌体的糖代谢和脂代谢中发挥特殊作用。三价的铬是对人体有益的元素,是GTF组份，而六价铬是有毒的。人体对无机铬的吸收利用率极低，不到1%；人体对有机铬的利用率可达10-25%。铬在天然食品中的含量较低、均以三价的形式存在。铬的生理功能是与其它控制代谢的物质一起配合起作用，如激素、胰岛素、各种酶类、细胞的基因物质
16、（DNA和RNA）等。健康危害金属铬对人体几乎不产生有害作用，未见引起工业中毒的报道。进入人体的铬被积存在人体组织中，代谢和被清除的速度缓慢。六价铬对人主要是慢性毒害，它可以通过消化道、呼吸道、皮肤和粘膜侵入人体，在体内主要积聚在肝、肾和内分泌腺中。毒作用机制 铬进入血液后，主要与血浆中的铁球蛋白、白蛋白、球蛋白结合，六价铬还可透过红细胞膜，15分钟内可以有50%的六价铬进入细胞，进入红细胞后与血红蛋白结合。铬的代谢物主要从肾排出，少量经粪便排出。1、皮肤损害n六价铬化合物对皮肤有刺激和致敏作用，皮肤出现红斑、水肿、水疤、溃疡，皮肤斑贴试验阳性。铬疮是一种小型较深的溃疡，发生在面部、手部、下肢
17、等部位。铬溃疡多发生于电镀、铬化学工业、硝皮工业等。铬可引起鳞状上皮癌。2、呼吸系统损害n铬酸盐及铬酸的烟雾和粉尘对呼吸道有明显损害，可引起鼻中隔穿孔、鼻黏膜溃疡、咽炎、肺炎，患者咳嗽、头痛、气短、胸闷、发热、面色青紫、两肺广泛哮鸣音、湿性哕音，及时治疗，症状可持续2周。国外报道，铬可引起肺癌。3、消化系统损害n长期接触铬酸盐，可出现胃痛、胃炎、胃肠道溃疡，伴有周身酸痛、乏力等，味觉和嗅觉可减退，甚至消失。引发急性中毒对免疫功能的影响对内分泌系统好生殖效应的影响致癌、致畸、致突变作用二、农药污染的危害二、农药污染的危害能持久存在于环境中、并可借助大气、水、生物体等环境介质进行远距离迁移。通过食
18、物链富集，对环境和人类健康造成严重危害的天然或人工合成的有机污染物。三、持久性有机污染物三、持久性有机污染物(POPs)(POPs)的危害的危害国际社会于国际社会于20012001年年5 5月签署了旨在严格禁止或月签署了旨在严格禁止或限制使用持久性有机污染物（限制使用持久性有机污染物（POPsPOPs）的）的斯德斯德哥尔摩公约哥尔摩公约。POPsPOPs对人体健康的影响及其长对人体健康的影响及其长距离大气迁移和污染全球化是该国际公约的关距离大气迁移和污染全球化是该国际公约的关注重点。注重点。艾氏剂（Aldrin）：有机氯农药狄氏剂（Dieldrin）：有机氯农药异狄氏剂（Endrin）：有机氯
19、农药滴滴涕（DDT）：有机氯农药，也用作农药中间体氯丹（Chlordane）：有机氯农药毒杀芬（Toxaphene）：有机氯农药六氯苯（Hexachlobenzene）：有机氯农药，也用作精细化工产品灭蚁灵（Mirex）：有机氯农药七氯（Heptachlor）：有机氯农药多氯联苯（PCBs）：精细化工产品二噁英和呋喃类（PCDDs/PCDFs）：非故意制造的副产品或者二次污染物质 国际首批控制的国际首批控制的1212种持久性有机污染物种持久性有机污染物 来源：来源：生产过程生产过程长期施用有机氯农药的农田长期施用有机氯农药的农田堆放、填埋区域泄漏堆放、填埋区域泄漏石化、交通行业的多环芳烃、垃圾
20、焚烧的二石化、交通行业的多环芳烃、垃圾焚烧的二噁英问题噁英问题（一）我国持久性有机污染物的概况（一）我国持久性有机污染物的概况（二）持久性有机污染物的特性（二）持久性有机污染物的特性持久性持久性蓄积性蓄积性迁移性迁移性高毒性高毒性（三）持久性有机污染物对健康的危害（三）持久性有机污染物对健康的危害急、慢性毒性致癌、致畸、致突变性具有内分泌干扰作用 研究表明，POPs对人类的影响会持续几代，对人类生存繁衍和可持续发展将构成重大威胁。肠道传染病及寄生虫病:人-土壤-人自然疫原性疾病:动物-土壤-人破伤风及肉毒中毒:土壤-人 四、生物性污染的危害四、生物性污染的危害土壤卫生标准原则:不影响人体健康;
21、不影响土壤自净作用。研究方法土壤环境质量标准 原则：保护陆地生态安全；保护人体健康。固体废物控制标准第四节第四节 土壤质量标准和固体废物控制标准土壤质量标准和固体废物控制标准 固体废弃物是指在生产建设、日常生活和其他活动中产生的污染环境的固态半固态废弃物质。分类：工矿业固体废弃物、有害固体废物和城市垃圾。处理原则：“实行减少产生、充分合理利用和无害化处理”为原则。危险废物：是指具有腐蚀性、急性毒性、浸出毒性、反应性、传染性、放射性等一种及一种以上危害特性的废物。粪便无害化处理和利用（1）粪尿混合密闭发酵法：指在厌氧环境中密闭发酵，由厌氧菌分解含氮有机物产生大量氨。游离氨能随水透入卵壳杀死虫卵，
22、厌氧环境也使其它病原菌死灭。腐化后的粪便是良好的肥料。第五节第五节 土壤卫生防护土壤卫生防护 （2）堆肥法：是把粪便和有机垃圾、作物杆、叶等按一定比例堆积起来，在一定温度和微生物的作用下，分解有机物并产生高温，使病原体死亡并形成大量腐殖质。（3）沼气发酵法：是将人畜粪便、垃圾、杂草、污水等放在密闭的发酵池内，在厌氧菌的作用下分解有机物，产生大量的甲烷气体（沼气）。病原菌在沼气发酵的过程中死亡，寄生虫卵减少95以上。可以获得大量沼气和良好肥料。垃圾无害化处理和利用垃圾无害化处理和利用城市垃圾：城市居民生活和为居民服务的公共设施（如商店、饭店、娱乐场所、医院、公园、街道等）所产生的固体废物。产量成
23、分无机、有机收集和运出：混合收集分类收集垃圾污染的危害：侵占大量土地，对农田破坏严重。严重污染空气。严重污染水体。垃圾爆炸事故不断发生。传播疾病的巢穴。处理：压缩、粉碎和分选卫生填埋焚烧回收利用垃圾填埋的卫生要求：场址选择：当地主导风向的下风侧，地下水流向的下游，地下水位距最下层填埋的废物至少1.5m；距居民区500m以上；地质条件：黏土或岩层；有防渗漏的衬底：填埋要求：边填埋边压实设排气管，收集气体作能源，防止大气污染设排水管，收集渗出液。垃圾焚烧的卫生要求：当地主导风向的下风侧，距居民区500m以上；烟囱高度至少30m，以利烟气扩散；燃烧温度应在8000C以上，防止燃烧不完全；水分和灰分不应超过50%和45%。预防性卫生监督经常性卫生监督土壤卫生监测污染源的调查土壤污染现状调查与监测采样点选择和采样方法土壤天然本底值调查与监测 化学污染与检测生物性污染的调查与监测 土壤污染对居民健康影响的调查第六节第六节 土壤卫生监督与监测土壤卫生监督与监测土壤污染对居民健康影响的调查土壤污染对居民健康影响的调查患病率和死亡率调查污染区、对照区居民询问调查问卷调查居民健康检查临床检查、生理、生化、免疫功能指标有害物质在居民体内蓄积水平调查生物材料Thank you!
