城市的水和土壤与植物的关系
(一)城市水系与水体污染
1.城市水系在城市规划和修建中,多利用自然江、河、湖、海等自然水体;许多城市沿江、河、湖、海建设。城市的有些部分(市中心、休疗养场所,工业区)常趋向建在水体附近,主要街道也常沿水体建设。缺少自然水体的城市,多建水库,挖人工运河或挖湖蓄水(如北京西郊颐和园的昆明湖和市内的三海)。有的利用河道作排水用,但在汛期也可能发生倒灌(如南宁市)。工业废水的排放,引起水体污染。城市水系对城市湿度、温度及土壤均有相当影响。
2.水体污染污染物进入水中,其含量超过水的自净能力时,引起水质变坏,用途受到影响,称为水体污染。水体污染,有的可以从水色、气味、清澈度、某些生物的减少或死亡、另一些生物的出现或骤增上直观地察觉到,而有的需借助于仪器观测分析才能查觉。
水体污染源大致有工矿废水、农药和生活污水等三大方面。这些废污水中污染物质很多,包括:①有毒物质:如镉、铜、铅、铬、汞、砷等重金属离子、氰化物、有机磷、有机氯、游离氯、酚、氨等;②油类物质;③发酵性的有机物耗溶氧并分解出甲烷等腐臭气体和亚硫酸盐、硫化物等;④酸、碱、盐类无机物;⑤“富营养化”污染;造纸、皮革、肉类加工、炼油等工业废水、生活污水、化肥等,使藻类大量繁殖,耗溶氧,从而影响鱼类生存;⑥热污染:工厂冷却水;⑦含色、臭味的废水;⑧病原微生物污水(医院及生物制品、制革、屠宰等废水、生活污水);⑨放射性物质(原子能工业、同位素应用产生之污水)等。当以上物质超过一定的临界浓度即会引起水体污染。水污染物随水流运送到远处,有些也能随蒸发被风带人大气,污染水可直接毒害动、植物和人,或积累在动、植物体中,经食物链危害人体健康。也可流人土壤,改变土壤结构,影响植物生长,转而影响到人、畜。有些污水流经一定距离后,在某些微生物转化下而自净或经水生植物的吸收富集、或分解和转化毒物而净化。有些经处理过的污水在不超出土壤及作物自净能力的原则下,可用于灌溉。
(二)城市土壤与污染
1.城市的土壤变化城市建设和人的生产、生活活动,改变了原有土类。因市政工程施工需挖方、填方,造成土壤养分差别。因碾压、夯实、铺装路面以及行人踩踏等,影响土壤通气。由于人多,对中国城市土壤通气来说是一个带普遍性的问题。地下管道(热力、煤气)供热和漏气影响土温和土壤空气成分。临近大水体的城市要考虑地下水影响问题。由于现代化生产和生活需大量用水和城市下垫面多铺装,使雨水渗入不多,而使城市地下水呈漏斗形下降;有的造成地面沉降;也有的城市,排水系统不佳,暴雨之后,部分地区造成水淹(如20世纪50年代的南京市)。由于建筑施工,造成建筑垃圾(灰沙残渣、木片、弯钉断铁,碎玻璃以及各种废物),如果管理上不合理,就坑填平不清理,会给以后绿化造成困难。此外,战争、大地震等造成砖头、瓦块等侵入体,对老城土壤也有很大影响:新建的城区,仅土壤表层受影响较大,中下层一般为原农田土,对树木生长有利。国外建筑施工后,地表土铲去30cm左右一层,运好土填上。
2.土壤污染城市的现代工业发展和能源种类造成的污染沉降物和有毒气体,随雨水进入土壤。当土壤中的有害物含量超过土壤的自净能力时,就发生土壤污染。大气污染的沉降物(或随降水)、污染水、残留量高且残留期长的化学农药、特异性除莠剂、重金属元素以及放射性物质等都会造成土壤污染。
土壤中有些有毒物质(如砷、镉、过量的铜和锌)能直接影响植物生长和发育,或在体内积累。有些污染物引起土壤pH的变化,如二氧化硫随降雨形成“酸雨”使土壤酸化,使氮不能转化为供植物吸收的硝酸盐或铵盐;使磷酸盐变成难溶性的沉淀;使铁转化为不溶性的铁盐,从而影响植物生长。碱性粉尘(如水泥粉尘)能使土壤碱化,使植物吸水和养分变得困难或引起缺绿症。