虽然土壤污染及其相关问题是环境土壤学关注的主要内容，但从广义上讲，土壤环境问题还包括土壤荒漠化、盐渍化、侵蚀等退化过程。在20世纪自然土壤的面积有了明显的减少，据20世纪90年代的统计资料表明，全世界有15％的土地(大约2.0×10⁷km²，其中可耕地大约占10％)在过去的一万年中被人为诱发的土壤退化所掠夺。因各种不合理的人为活动所引起的土壤和土地退化问题，已严重威胁着世界发展的可持续性。

所谓土壤退化是指在各种自然、特别是人为因素影响下，导致土壤生产力、土地利用和环境调控等土壤属性下降或丧失的物理、化学和生物学的过程与后果。土壤的退化有多种动因。土壤的内在质量是五大自然成土因素(母质、气候、生物、地形和时间)长期相互作用的产物，带有明显的响应主导成土因素的物理、化学和生物学特性，是固有而相对稳定的。人类活动似可看成是土壤质量形成的第六个因素。因此，影响土壤退化和土壤质量变化的因素包括白然的、社会经济的、技术的和文化的因素。土壤退化可由其中的一种或多种因子及其相关过程所引起。土壤质量一方面会因一些自然过程，例如风化、淋溶作用的进行而缓慢改变，另一方面更会因人类活动，加速土壤质量的变化。一般说来，不合理的人为活动，例如盲目的矿山开采、毁坏树林、过度放牧、地下水过度开采和农用化学品的过度施用等所引起的土壤退化问题无论在范围还是程度上均比自然因子引起的退化要严重得多。人为活动加速的土壤侵蚀是导致土壤质量下降的最根本的动因之一。由于土壤侵蚀过程的发生与发展，表土中有机质减少，团聚体失稳，土壤板结，从而加剧土壤的风蚀、水蚀作用，降低对污染物的缓冲、中和和降解等净化能力，形成恶性循环。

全球土壤退化问题在热带和业热带的亚洲和非洲尤为突出，大约3.0×10⁶km²的严重退化土壤中有1.2×10⁶ km²分布在非洲，1.1×10⁶ km²分布于亚洲。我国属强度资源约束型国家，耕地、林地和草地的人均占有量，分别仅为全球人均占有量的1/3、1/5和1/4。另一方面，我国土壤退化问题十分突出，水土流失面积约占国土总面积的38％，耕地中2/3属中低产地(年产量为3～5t/hm²)，土壤养分普遍亏缺。农业环境保护的形势亦比较严峻，约有1/5的耕地受到了不同来源、不同类型污染物的侵袭和累积(沾污)，其中部分已构成污染。

(一)土壤污染的定义

为了更好地理解土壤污染的定义，可以同时将其与土壤沾污进行比较。土壤沾污和土壤污染原本是两个不同的概念，这可由土壤沾污物质(contaminant)和土壤污染物质(pollutant)的差异性进行辨别(ISO 2005)，前者是指由人类活动而引入土壤的外源物质或制剂；后者是指所引入之物质或制剂的性质、数量或浓度可对土壤功能或使用价值产生负面影响，两者的显著差异性在于前者不涉及沾污物质的危害后果，后者则强调了污染物的不良作用。由此可见，所谓上壤沾污是指由人类活动而引入土壤的外源物质或制剂的现象；而土壤污染则是指人为因素有意或无意地将对人类本身和其他生命体有害的物质或制剂施加到土壤中，使其增加了新的组分或某种成分的含量明显高于原有含量、并引起现存的或潜在的土壤环境质量恶化和相应危害的现象。土壤沾污是普遍存在的，是外源物质的侵袭和累积的现象，而污染是沾污的极端情况与发展的后果。人们在实际工作中重点关注的是土壤污染或者是污染土壤(指已经构成污染的样点、场地和不同尺度的区域土壤)。然而，由于对概念理解的差异性，在实践中混淆了沾污和污染的差别，以至于时有夸大土壤污染或污染土壤的问题。

对于概念的确切理解，有助于把握对土壤环境质量状况的正确识别，为了避免混淆沾污与污染，本书建议将土壤环境质量状况分为三个部分，即背景、具有外源物质的侵袭与累积以及污染等三种不同的状况来描述，但并不排斥将“具有外源物质的侵袭与累积”称为沾污，即可将土壤环境质量的状况分为背景、沾污和污染，但必须明确沾污与污染的差别。根据土壤污染的定义可以清楚地了解到，构成土壤污染的要素主要包括三方面的内容(上壤污染三要素)，即有可识别的人为污染物，有可鉴别的污染物数量的增加，有现存(直接显露)或潜在(通过转化)的危害后果，三者缺一不可。在基础研究中，人们对土壤环境质量的三种不同状况都应该十分重视；但在实践中，更为关注的是土壤污染或污染土壤的问题。

(二)土壤污染的特点

土壤污染有三大特点(陈怀满等1996)：

(1)隐蔽性或潜伏性

水体和大气的污染比较直观，严重时通过人的感官即能发现；而土壤污染则往往要通过农作物包括粮食、蔬菜、水果或牧草以及摄食的人或动物的健康状况才能反映出来，从遭受污染到产生后果有一个逐步积累过程，具有隐蔽性或潜伏性。日本的第二公害病—痛痛病便是一个典型的例证，该病20世纪60年代发生于富山县神通川流域，直至70年代才基本证实其原因之一是当地居民长期食用被含镉废水污染了的土壤所生产的“镉米”所致(重病区大米含Cd量平均为0.527mg/kg)，此时，致害的那个铅锌矿已经开采结束了，其间历经二十余年。

我国张士灌区人和家畜亦受到明显的污染危害，污灌区居民每人每日摄取的Cd量达558 ug，而对照区仅为17.6 ug，灌区摄入量为对照区的32倍；Cd在人体器官中有明显的积累(表1-1),灌区家畜脏器中的积累亦十分明显，例如猪肉和猪肾中的含量分别为对照区的8倍和460倍，这是由于污灌区用作饲料的米糠、稻谷等含有较高的Cd所致。

表1-1 张士灌区人体血液、尿、发的Cd含量

(2)不可逆性和长期性

土壤一旦遭到污染后极难恢复，重金属元素对土壤的污染是一个不可逆过程，而许多有机化学物质的污染也需要一个比较长的降解时间，例如1966年冬至1977年春沈阳-抚顺污水灌区发生的石油、酚类以及后来张士灌区的镉污染，造成大面积的土壤毒化、水稻矮化、稻米异味和含镉量超过食品卫生标准。经过很多年的艰苦努力，包括施用改良剂、深翻、清灌、客土和选择品种等各种措施，才逐步恢复其部分生产力，付出了大量的劳力和代价。

(3)后果的严重性

一旦土壤受到污染，生物多样性、生物循环和水循环(包括水质和水循环过程)等也就必然受到相应的影响。另一方面，由于土壤污染的隐蔽性(或潜伏性)以及不可逆性(或长期性)，因而往往通过食物链危害动物和人体的健康。研究表明，土壤和粮食的污染与一些地区居民肝肿大之间有着明显的剂量一效应关系，污灌引起的污染越严重，人群的肝肿大率越高。一些土壤污染事故严重威胁着粮食生产，三氯乙醛的污染是一个比较典型的事例，它是由于施用含三氯乙醛的废硫酸生产的普通过磷酸钙肥料所引起，其中万亩以上的污染事故在山东、河南、河北、辽宁、苏北和皖北等地曾多次发生，受害品种包括小麦、花生和玉米等十多种农作物，轻则减产，重则绝收。有的田块毁苗后重新播种多次仍然受害，损失十分惨重。

化学定时炸弹问题是另一种严重后果的例证。20世纪80年代末至90年代初，奥地利人W.M.Stigliani根据环境污染的延缓效应及其危害，用“化学定时炸弹”(chemical time bomb, CTB)的概念来形象化地描述这一过程，其含义是指在一系列因素的影响下，使长期储存于土壤中的化学物质活化，而导致突然爆发的灾害性效应。化学定时炸弹包括两个阶段，即累积阶段(往往经历数十年或数百年)和爆炸阶段(往往在几个月、几年或几十年内造成严重灾害)。

化学物质在土壤中的累积与储存，在一定时间内有时并不表现出它的危害，但当累积储存量超过土壤或沉积物承受能力的限度，即超过其负载容量时；或者当气候、土地利用方式发生改变时，就会突然活化，导致严重灾害。来白不同污染源的污染物，开始在土壤或沉积物中仅形成一些局部“热点”，继而伴随工业化进程的加剧，其污染范围逐步扩大，因此化学定时炸弹的影响面可以从局部、区域直至全球规模。由于两个世纪的工业化进程，在中欧、德国、捷克与波兰边界的森林土壤中积累了大量的酸性物质，当森林土壤承受并中和酸性物质的能力达到极限时，土壤pH突然降低至4.2以下，导致大量Al的活化，因而在20世纪80年代初引起大片森林的死亡。

龚子同等((1998)拓展了化学定时炸弹的内涵，详细分析了我国土壤中可能的“化学定时炸弹”，认为存在着地带性和泛地带性的“化学定时炸弹”，前者包括土壤盐渍化和土壤酸化等；后者包括施肥造成的、工业污染造成的和特殊成土作用，例如酸性硫酸盐土壤所形成的“化学定时炸弹”。同时，探讨了导致土壤中这些“化学定时炸弹”内在和外在的触爆因素，包括土壤有机质含量的减低，土壤遭受强烈侵蚀，阳离子交换容量、pH和氧化还原电位变化等。