土壤Q&A_基礎知識篇

Q:什麼是土壤?
A:
土壤,是地球表面最疏鬆的一層物質,是岩石在大自然中經過物理風化、化學反應以及生物作用等,慢慢演化成為土壤。

 
Q:土壤有何功能?
A:
土壤在整個生態之功能,主要有五大項,包括:
提供作物生產之介質。
提供水資源及其淨化之功能。
提供工程施工介質之功能。
提供土壤中各種生物及微生物生存空間之功能。
提供土壤中各種養份及有機廢棄物轉變場所之功能。
所以,土壤為人類最重要之資源,必須重視與保育。
 

Q:土壤的組成包括哪些?
A:
土壤是由固相、液相及氣相物質所構成的多項組合。固相成分包括無機的氧化物、矽酸鹽等,以及有機物質如腐植質、微生物等。液相成分是指土壤孔隙中的液體,氣相成分係指土壤孔隙中所含的氣體。
 
Q:土壤質地如何區分?
A:
提供作物生產之介質一、土壤顆粒可以分為礫石、砂粒、粉粒和黏粒。不同顆粒比例組合而成的土壤質地,將影響土壤的疏水性和通氣循環效能。。
美國農業部將土壤質地,按砂粒、粉砂粒和黏粒不同組成分量劃成三角表,大致可以分為四大類﹕砂土類、壤土類、黏壤土類和黏土類。
不同質地的土壤決定了其持水能力、保肥能力、透氣程度和保溫能力。以土壤的持水能力而言,砂土保持水分最少,黏土最多,壤土中等。
砂土由於疏水程度高,保肥能力較差。黏土透水性差,土壤保肥性強。
土壤質地影響泥土中的陽離子交換量(cation exchange capacity),反映土壤化學活動程度,影響土壤的肥沃度。
土壤顆粒越細,表面積越大,故能吸收和保持大量的養分。一般土壤顆粒表面帶負電荷,使帶靜電的陽離子(鹽基離子﹕鈣、鉀、鈉、錳等)被吸引到黏粒表面,養分積蓄有利生物利用。
 
Q:土壤的顏色為什麼會不一樣呢?能否由顏色否判斷是否遭污染?
A:
我們經常看到的土壤有灰色、黑色、紅色、褐色等,這是由於岩石基質與土壤生成方式不同所導致,所以不能單純從顏色,甚至氣味就直接判斷土壤是否污染,需透過實驗室檢測分析才能確認。
 

Q:什麼是土壤污染?
A:
通常優良健康的土壤,具有良好的物理、化學及生物特性,可以提供動植物生長與棲息的空間,也能中和或催化化學毒素,保持涵養水分等。然而當人類的生產活動及開發行為在土壤的生態體系裡,排入物質、生物或能量,超過土壤特有的緩衝能力或是自淨作用,導致土壤原有的功能被破壞或降低而失去利用價值,即稱為土壤污染。但因自然界某些岩石中重金屬含量高,演化成土壤時其重金屬濃度自然較高,此類不涉及人類活動造成之天然地質狀況,則不屬於土壤污染。
 

Q:什麼是土壤的緩衝能力與自淨作用?
A:
緩衝能力是指土壤具有吸附污染物質的能力,在土壤吸附能力未達飽和時,可以暫時不受污染物質的危害。而自淨作用是指土壤中的微生物可以將污染經由分解或礦化作用而成為無害的無機物如二氧化碳、水等,使污染物質分解消失。
 

Q:土壤污染的特性為何?
A:
土壤遭受到污染時,污染物的蓄積、遷移、轉換與排出現象具有下列的特點:

土壤遭受污染後從表面顏色及嗅覺上不易察覺到,實體檢測上也有相當難度。通常污染物累積到農作物枯萎或、生長受到抑制等發生後才可能警覺到土質受到破壞了。此外,由於污染來源複雜也不容易追查出污染的源頭。
土壤遭受到污染後通常不易復原,尤其是已經鹽化、酸化的土壤或是受到放射性污染的土壤等,通常需要經過漫長時間才有恢復的可能。
污染物在土壤中的移動速度相當緩慢,土壤顆粒對於污染物常具有強烈的吸附能力。污染物進入土壤中會逐漸形成濃縮累積的作用,特別是一些重金屬物質或是不易被微生物分解的有機物。
由於土壤中的污染物容易吸收進入農作物中,進而影響整個生態食物鏈,當人畜食用後可能引起中毒及各種疾病的問題產生,例如食用鎘米導致痛痛病等。
土壤污染、水污染與空氣污染關係密切,受到污染的土壤經過自然界的循環作用再將污染物重新的釋放進入水或空氣中,造成二次以上的污染。
 
Q:造成土壤污染的原因包括哪些?
A:
台灣地區主要的土壤污染來源如下:

工業廢水、廢棄污泥或其他有害的固體、液體廢棄物。
農業及化學肥料。
畜牧養殖業的廢水與廢棄物。
都市污水與家庭垃圾。
工業及汽機車廢氣、落塵與酸雨。
依據環保署之調查,其中廢污水導致的土壤污染約佔80%,而空氣污染物降落造成的土壤污染約有13%,其餘的是一般廢棄物、有害廢棄物等的污染。
 

Q:土壤污染物的有那些特質?
A:
土壤污染物可概分為有機污染與無機污染物兩大類。有機污染物的特性為:可被土壤微生物分解與礦化,成為無害的二氧化碳或是水等物質,污染物最終可完全消失。而無機污染物如重金屬等特性為:不易分解、進入土壤中極難以排除、理化性質隨環境改變等。
 

Q:空氣中的污染物會造成土壤污染嗎?
A:
以重金屬鉛為例,汽車使用含鉛汽油排放廢氣,含鉛製程排放的廢氣中都含有鉛化合物,排放於空氣中後,經過雨水沖刷沉積於土壤中,長期搶累積將造成鉛污染。許多工業製程排放的飛灰也含有重金屬,甚至戴奧辛等有害物質,最終都會因重力及雨水沖刷落到土壤,長期累積後形成污染。
 

Q:廢水會造成土壤污染嗎?
A:
土壤在整個生態之功能,主要有五大項,包括:

工業廢水中所含有的砷、鉻、汞、鎳、鉛、鎘等重金屬,如排放到灌溉渠道,常期使用受污染灌溉水將導致污染物沉積在土壤中,阻害農作物的生長,甚至經由食物鏈進入人體,長期累積到一定限量就會發生中毒現象,此外重金屬也會殺害土壤中的微生物,導致土壤的自淨作用降低。
塑膠、石化、紙業、電鍍等工廠廢水,會導致農田的水溶性鹽增高,增加導電度,會妨礙作物的正常的滲透作用、改變植物的生理習慣、甚至破壞土壤結構。
食品、酵母製造工業的廢水,會造成土壤的缺氧現象,影響作物的產量。
鋼鐵、砂石、煤礦廢水中含有高度的懸浮固體物,超量時會造成土壤的缺氧現象,降低土壤的通透性,使作物生長受阻礙。
豬糞與畜牧廢水等高濃度的有機廢水,一但進入土壤中,短時間內土壤中的氧氣就被消耗殆盡,植物的根部缺氧容易枯死。
使用被污染的水灌溉土壤,會增加土壤中有機質和鉀含量,pH值降低、含氮量增加,容易造成作物頃倒、結實不佳多病蟲害等問題。尤其使用含鎘金屬的灌溉用水,米粒中的鎘含量增高人類食用後會影響健康。
 
Q:農藥使用不當造成土壤污染的影響又有哪些?
A:
使用含汞的農業殺蟲劑,進入土壤後被稻米所吸收、累積,最後被人類所食用造成身體的病變。而流進土壤中的含砷農藥經由食物鏈濃縮進入人體、畜產或是野生動物的體內,造成疾病等不良的影響。由於農藥在土壤中會發生化學分解、光分解及生物分解作用,農藥在土壤中的殘留量會逐漸減少,故需正確適當使用才不會造成污染。
 

Q:不用農藥,只施灑肥料也會對土壤造成污染嗎?
A:
肥料大部分為無機物,可溶於土壤中,使用化學肥料過多會造成土壤酸化現象。以豬糞尿為肥料,若施肥過量會導致土壤中的pH值增加,導電度升高,有機物無法完全被分解也可能產生有毒的物質,而使作物產量降低。
 

Q:土壤酸化會有哪些影響呢?
A:
施灑化學肥料過量或是酸雨都會使土壤酸化,造成的影響如下:

一般酸性的土壤多缺乏鈣、磷、鉀等要素,植物生長會受到限制。
植物營養要素的溶解度或有效性減低,如磷的溶解度,在中性條件下最高,酸性時最低。
在pH值低時,鋁、鐵、錳等元素的溶解度很大,可能導致作物遭受毒害。
土壤pH低時,許多種菌類的活動會受到阻礙,例如有機物的分解、氨化及硝化作用、根瘤菌的固氮作用都是在土壤接近中性時才能順利進行的,pH太低會阻礙其進行,影響元素的循環作用。
 
Q:土壤有鹼性的嗎?
A:
當土壤中含有多量的水溶性鹽類,如氯化鈉、硫酸鈉、硫酸鎂等,達到乾土量的0.2%時稱之為鹽土。如果土壤中含有過量的鹽分或超量交換Na+及Mg2+,即所謂的鹼土。鹼土與鹽土都呈現鹼性反應。

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