地球密码 | 土壤的前世今生

你可知道，田野里松软芬芳的泥土来自坚硬巨大的岩石。正是大自然的鬼斧神工，数亿年间，坚硬的岩石悄然变成了肥沃的土壤。

早在几十亿年前，地壳表面裸露的岩石，受到风力和水力的侵蚀，在物理、化学、生物、气候等多种因素综合作用下，逐渐被破碎和分解。大块的岩石变成了小块，小块又变成了细粒。在岩石由大变小、由粗变细的过程中，形成了一种叫“成土母质”的物质，这个过程叫作“风化”。要注意的是，成土母质还不是土壤。时间又过了数亿年，成土母质在水、空气、腐殖质和微生物的帮助下，逐步形成真正的土壤。

成土母质的性质决定了土壤的类别。在我国，有东北的黑土地、西北的黄土高原、云贵川的红土，还有中原的棕色土壤。土壤的垂直剖面从下往上通常可划分为土壤母质层、底土和表土3个部分，其中表土和底土合称为“土体”，是土壤的主要部分，土壤的顶部则是由动植物残体腐烂转化而成的腐殖质层。在自然界，需要300年到1000年的时间才能形成大约2.5厘米厚的土壤。

随着人类利用和改造世界的能力不断增强，对土地资源也造成了一定的伤害。有的地方，土壤环境的恶化已经威胁到了人类的生存与发展。

粗放的矿产资源开发是造成土壤酸化和土壤重金属污染的重要原因。

土壤酸化是指酸性物质使土壤变酸的过程。一部分是矿物开采过程中，硫化矿床从地下开采到地表后，矿石中的硫元素会转化为硫酸根离子，硫酸根离子随同降雨、地表径流等进入土壤，导致土壤酸化；另一部分是在矿物加工利用过程中，如煤炭燃烧所产生的二氧化硫、氮氧化物等大量酸性气体，进入大气后遇水形成酸雨，降落后使土壤环境被酸化。而铜、铅、锌、铬、镉、汞、砷等重金属进入到土壤中，超出土壤承载能力，则会影响植物正常生长，诱发植物发生病变甚至死亡，有的会在植物体表或体内积累，通过食物链进入人体。

随着“绿水青山就是金山银山”理念的深入人心，人们越来越强烈地意识到必须要采取一定的措施，将矿产资源开发利用对土壤环境造成的损害降到最低：通过矿山土地复垦，增加可耕地数量，提高土地质量，改善生态环境；通过开采工艺的改进，充分利用采空区和废弃巷道，减少地表塌陷和废石排放；通过生产设备和生产工艺的改进和优化，实现对矿产资源的高效节约集约利用，减少废弃物排放。

目前，已经涌现出一些重金属修复技术，比如利用钝化剂使重金属的形态趋于稳定，利用超富集作用的植物吸收土壤中的重金属。重要地块被污染又不易治理的话，还可给土壤搬个家，将污染土壤移走，将清洁土壤移来。

土壤是人类赖以生存的资源，要把生态文明理念贯穿到整个土地资源和矿产资源的开发利用过程中，不仅要注重土地数量的保持，还要注重土地利用质量的提升，实现经济效益、生态效益和社会效益的统一。

（作者单位：中国地质调查局郑州矿产综合利用研究所）