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土壤学(SoilScience)土壤圈(Pedosphere)土壤圈(Pedosphere)内涵——气圈水圈岩石圈生物圈土壤圈PedosphereAtmosphereHydro-sphereBiosphereLithosphere特性——1－永恒的物质循环与能量交换；2－最活跃最富生命力的圈层；3－对环境的交互作用(净化-污染)；4－记忆块与基因库；5－时空变化。水体城市、交通、工业“三废”以及农业活动土壤大气干湿沉降废气扬尘废水固废径流灌溉农产品水PM10PM2.5吸收水、土、气环境污染及其危害示意图江苏肿瘤发病及死亡率均高于全国,而肺癌高发病区在南京、苏州、徐州等工业发达区水体沉积物土壤岩石风化壳生物体大气蓝天－碧水净土－洁食我国土壤资源与环境质量现状我国农产品数量安全是首要问题我国土壤环境污染日趋严重土壤污染威胁农产品质量安全土壤是地球的皮肤，是地球表层最活跃的部分，是人类赖以生存与发展的极其重要的物质基础。中国人多地少，是土壤资源高度约束型国家，其耕地、林地和草地的人均占有量分别仅为世界平均水平的1/3、1/5和1/4，且总体质量不高。中低产土壤仍占耕地面积的2/3，其中盐渍化和酸化土壤占相当大的比例，此外还有1/3的耕地受水蚀影响。可供开垦的后备土壤资源十分有限，土壤资源短缺的压力将愈来愈大。一、我国土壤资源与环境质量现状26.5424.2319.818.3051015202530美国印度俄罗斯中国耕地面积（亿亩）我国2006年总耕地面积18.27亿亩，居世界第四,人均耕地1.40亩,不足世界人均数的一半按农业人口算，人均耕地面积是世界平均值（8.1亩）的1/4，印度的1/2，俄罗斯的1/50，美国的1/200土壤资源利用强度世界之最，因利用和管理不善，导致了土壤质量的严重退化，如沙漠化和荒漠化面积不断扩大、耕地土壤肥力下降或不平衡等。经济快速发展、工业化和城镇化进程的加快，耕地锐减。农用化学品的大量投入，土壤污染问题日益严重，并对农产品质量以及水体和大气环境产生了严重影响。土壤资源的合理利用是我国政府必须切实加以解决的并关系到中华民族生存和发展的重大战略问题。由于耕地资源不足和人口基数太大，粮食安全始终是我国社会经济发展和政府决策中要考虑的首要问题。因此，维持土壤肥力，促进农业可持续发展是主要任务之一。污染物从多渠道进入人们赖以生存的土壤环境，长期在土壤中积累，形成一触即发的“化学定时炸弹”。因此，国家需要行之有效的污染土壤治理技术，以维持和提高现有的土壤环境质量和健康质量。改革开放二十多年来，我国农业实施高效集约化生产，取得了巨大成就二、我国农产品数量安全是首要问题1978-2006年二十多年间农产品产量变化(万吨)年份粮食棉花油料肉类水果蔬菜水产品19783047721752185665781884662006497466733062805117050582335250倍数1.63.15.99.425.97.111.3我国主要农产品产量已跃居世界首位，成为平衡国际农产品供求关系的重要力量。以世界9%的耕地养活了占世界22%的人口然而，在取得这些巨大成绩的同时，是以牺牲资源和环境为代价的。因此，在注重农产品数量安全时，必须同步加强农产品的质量安全3.804.004.204.404.604.805.005.20总产量（亿吨）19961997199819992000200120022003200420052006年份近十年我国粮食总产量年变化2000－2003年连续4年粮食总产量下滑，严重威胁我国粮食的数量安全，已亮出红牌！由于中央的高度重视，近年粮食产量有所回升，但面对13亿人口，粮食安全始终是首要问题。2003年粮食人均占有量仅为333公斤，比粮食安全系数380公斤还低47公斤，引起国家领导人的重视近十年人均粮食产量年变化41240041040436535536537738733335620025030035040045050019961997199819992000200120022003200420052006年份人均粮食产量（公斤/人）随着经济的高速发展，工业化、城市化进程的加快，我国土地资源锐减、后备耕地资源严重不足的严峻现状依然威胁着我国粮食安全温家宝总理在政府工作报告中提出，一定要守住全国耕地不少于18亿亩这条红线，以确保粮食安全，养活子孙后代社会经济快速发展大气一次污染物（NOx、VOCs等）二次污染物（氧化剂、细粒子）水体土壤植物农产品重金属POPs根际陆地农田生态环境工业化农业集约化城市化农用化学品废气固废废水经济快速发展地区：多种有害物质进入土壤三、我国土壤环境污染日趋严重有毒化学污染物进入土壤环境，致使土壤和农产品污染日趋严重。我国农药污染的农田土壤达1.4亿亩，重金属污染农田土壤超过3亿亩。目前我国化肥、农药使用量和生产量均居世界之首，氮肥（纯氮）年使用量2500多万吨、农药（成药）超过130万吨，二者单位面积用量分别为世界平均水平的3倍和2倍。我国农业已由数量型向质量效益型转变，农业环境污染已成为实现这一转变的“瓶颈”。现状与问题051015202530354045198919901991199219931994199519961997时间（年份）我国农药产量（万吨）200480万吨农药产量和用量世界首位，单位面积用量是世界平均水平的2倍利用率不足30%，低于发达国家10%-20%乡镇企业造成土壤重金属污染使农田粮食绝收现状与问题050010001500200025003000350040004500化肥用量(万,t)1957196519751980198519901995199619971998时间（年份）化肥总量氮肥化肥产量和用量世界第一，单位面积用量是世界平均水平的3倍利用率不足40%，低于发达国家10%-20%现状与问题污灌面积362万公顷，占总灌溉面积7.3%，比80年增加1.6倍污灌导致我国农田土壤污染东北沈抚污灌区三十多年石油污水灌溉造成农地多环芳烃（PAHs）严重污染1982年PAHs总量高达631.9mgkg-1（0-20cm表土层）、603.0mgkg-1（20-35cm底土层）；1997年沈抚污灌区土壤PAHs污染研究结果表明，主要PAHs污染物为菲、荧蒽、芘、苯并[b]蒽和苯并[a]苝。天津污灌地区天津地区土壤已经受到有机氯农药、多环芳烃等有机污染物的污染全国重点污染区分布我国农药生产量和使用量世界第一，占世界农药年产量的14%。我国农药单位面积使用量世界之最，但利用率很低。例：98年每公顷农药使用量比80年增加了3倍，单位面积用量比发达国家约高1倍，而农药利用率却比发达国家低10～20个百分点、土壤农药残留较高。我国粮食和蔬菜中农药残留污染问题引起关注。例：我国117个基地调查结果显示，农药污染的粮食达8.2亿kg，名特优农副产品有机磷、六六六和DDT等持久性有机污染物(POPs)检出率较高。四、土壤污染威胁农产品质量安全我国因农产品农药污染中毒人数显著增加，后茬作物的农药药害事故频繁发生，影响面日趋扩大。许多化学农药还是主要的环境激素，进入动物和人体内后干扰内分泌，使生殖机能异常，影响人类的繁衍。在目前已查明的“环境激素黑名单”的67中有机污染物中农药占44种，占65.7%。国际公认的12种POPs中9种是农药。许多昔日创汇型农产品因残留污染、品质下降已失去国际竞争力，我国加入WTO后这一问题已更加突出。食物安全生态环境质量土壤污染进入土壤的污染物通过土壤－作物系统进入农产品威胁食物安全14个省城蔬菜抽样调查：农药超标率31.1%重金属23.5%亚硝酸盐12.1%0102030405060负荷（％）工业废水生活污水农业面源水产养殖其他总N总P太湖严重富营养化威胁饮用水安全影响社会的和谐国家领导人重视太湖地区位于长江三角洲的中心，总面积3.6万平方公里，财政总收入占全国总收入的16%，是我国经济最发达的地区之一。南京工业企业附近蔬菜生产基地工业、大气、水污染对蔬菜生产的影响运送到苏果的蔬菜怎能安全？南京八卦洲芦蒿生产基地使用高毒除草剂（一扫光）直接灭杀芦蒿农药残留？南京芦蒿销全国50多个城市，年产五千万公斤