环境学概论第四章土壤环境.
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环境学概论第四章土壤环境
土壤环境重金属背景值的表示方法
平均值加标准差
xB x 3s
差异检验法
t
x yn11s12 Nhomakorabean2
1s
2 2
n1 n2 1
11 n2 n2
富集系数法
用Al2O3替代TiO2
土壤中元素含量
富集系数＝
土壤中TiO2含量
岩石中元素含量
岩石中TiO2含量
元素相关分析法
关键是找出一个能代表自然含量水平，而又与其他元素 具有一定相关性的元素做依据，然后计算相关系数。
▪ 农药的研究与应用取得了很大的进展，至今世 界农药年产量超过200万吨，品种日渐增加。
▪ 为防治农、林、牧业病虫害，保证了农业增产 作出了贡献。
▪ 对环境和生态系统带来不良影响 ▪ 伤害了害虫的“天敌”及传粉的益虫、益鸟 ▪ 产生抗药性 ▪ 污染土壤环境 ▪ 农业退水对水体造成污染 ▪ 进入食物链影响人体健康
▪ 河流、湖泊、内海等水体发生富营养化。 ▪ 长期使用化肥，使土壤有机质丧失，理化性质发
生变化，导致土壤硬化，影响耕种。
▪ 食品、饲料和饮用水中污染成分增加。
第五节 土壤污染的防治
控制和消除土壤污染源
• 控制和消除工业“三废”排放 • 加强污水灌溉区土壤的监测和管理 • 合理施用化肥和农药 • 增加土壤容量和提高土壤净化能力
重要来源；活性酸度用pH表示。
土壤pH随盐基而变，盐基饱和度高，pH值大；反 之，pH值低。
土壤碱性 土壤溶液中Na2CO3、NaHCO3、CaCO3
及胶体表面交换性Na+ 水解显碱性，土壤碱度用pH表示。
土壤的氧化－还原性 无机体系：O2 / H2O、Fe3+ / Fe2+、MnO2 / Mn2+、S2 －/ SO32－/ SO42－、NO3－/ NO2－ 、H+/H2等。 有机体系：分解的有机物、微生物及代谢产物、根 系分泌物、有机酸、酚、醛、糖等。 Eh>300 mV，氧体系起主要作用；
环境学概论土壤环境PPT课件
土壤污染的间接有害性 • 次生污染源 • 影响作物品质
第四章 土壤环境
3
第3页/共70页
影响土壤污染程度的因素 污染物的数量 强度 土壤自身的净化能力
土壤净化：土壤本身通过吸附、分解、迁移、
转化，而使土壤污染的浓度降低而消失的过程。
第四章 土壤环境
4
第4页/共70页
为什么土壤具有净化功能？
湘潭锰矿
距离 沟边 50m 150m 250m 对照区
Cd 6.25 5.0 1.38 1.13 0.31 Mn 14100 5119 1549 1549 309
14
第14页/共70页
大气污染型
➢ 污染来源：被污染的大气，污染物通过降 水或沉降落入土壤表层
➢ 污染分布特点：以大气污染源为中心呈环 状或带状分布，长轴沿主风向伸长。
大气污染型
农业污染型
生物污染型
固体废弃物污染型
第四章 土壤环境
11
第11页/共70页
水体污染型
污染来源：污水灌溉或受污染水淹没 污染分布特点：沿河流或灌溉干支渠成枝形片状分布
沈阳张士灌区用污水灌溉20多年后，污染耕地 2500多公顷，造成了严重的镉污染，稻田含镉 5～7mg／kg。
第四章 土壤环境
➢ 均值－标准差法 ➢ 差异检验法 ➢ 富集系数法 ➢ 相关分析法
第四章 土壤环境
21
第21页/共70页
二、重金属元素在土壤中污染特征
1、重金属元素在土壤中一般不易随水移动， 不能为微生物分解，而在土壤中累积。
2、具有表聚现象。
3、植物对各种重金属的需求有很大差别：
有些重金属是植物生长发育中并不需要的， 对人体健康的危害明显等；
➢ 有机-无机胶体的吸附作用 重金属被土壤胶体的吸附固定可分为两种 方式：如金属元素被吸附在胶体表面的交 换点上，则较易被释放；如保持在胶体矿 物的晶格中，则很难释放，不利于金属元 素的迁移。
第四章 土壤环境
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影响土壤污染程度的因素 污染物的数量 强度 土壤自身的净化能力
土壤净化：土壤本身通过吸附、分解、迁移、
转化，而使土壤污染的浓度降低而消失的过程。
第四章 土壤环境
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为什么土壤具有净化功能？
湘潭锰矿
距离 沟边 50m 150m 250m 对照区
Cd 6.25 5.0 1.38 1.13 0.31 Mn 14100 5119 1549 1549 309
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大气污染型
➢ 污染来源：被污染的大气，污染物通过降 水或沉降落入土壤表层
➢ 污染分布特点：以大气污染源为中心呈环 状或带状分布，长轴沿主风向伸长。
大气污染型
农业污染型
生物污染型
固体废弃物污染型
第四章 土壤环境
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水体污染型
污染来源：污水灌溉或受污染水淹没 污染分布特点：沿河流或灌溉干支渠成枝形片状分布
沈阳张士灌区用污水灌溉20多年后，污染耕地 2500多公顷，造成了严重的镉污染，稻田含镉 5～7mg／kg。
第四章 土壤环境
➢ 均值－标准差法 ➢ 差异检验法 ➢ 富集系数法 ➢ 相关分析法
第四章 土壤环境
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二、重金属元素在土壤中污染特征
1、重金属元素在土壤中一般不易随水移动， 不能为微生物分解，而在土壤中累积。
2、具有表聚现象。
3、植物对各种重金属的需求有很大差别：
有些重金属是植物生长发育中并不需要的， 对人体健康的危害明显等；
➢ 有机-无机胶体的吸附作用 重金属被土壤胶体的吸附固定可分为两种 方式：如金属元素被吸附在胶体表面的交 换点上，则较易被释放；如保持在胶体矿 物的晶格中，则很难释放，不利于金属元 素的迁移。
环境学概论(刘培桐)第四章知识要点
第四章土壤环境一名词解译1．原生矿物：是直接来源于岩石受到不同程度的物理风化作用的碎屑，其化学成分和结晶构造未有改变。
2.次生矿物：岩石风化和成土过程中新生成的矿物，包括各种简单盐类，次生氧化物和铝硅酸盐类矿物等统称次生矿物。
次生矿物是土壤矿物质中最细小的部分（粒径<0.001mm）具有胶体特性，影响土壤许多物理化学特性。
3.土壤质地（土壤的机械组成）：自然界的土壤都是由很多大小不同的土粒，按不同的比例组合而成的，各粒级在土壤中所占的相对比例或重量百分数称为土壤的机械组成，也叫做土壤质地。
4．土壤结构：一般把土壤颗粒的空间排列方式及其稳定程度，孔隙的分布和结合的状况称为土壤的结构。
5．土壤胶体：土壤中颗粒直径小于2微米或1微米，具有胶体性质的微粒。
6.土壤污染：人类活动产生的污染物进入土壤并积累到一定程度，引起土壤质量恶化的现象。
具体地说，污染物质是指与人为活动有关的各种对人体和生物有害的物质，包括化学泻药、重金属、放射性物质，病原菌等。
7.土壤净化：是指土壤本身通过吸附、分解、迁移、转化，氧化—还原、络合－螯合作用及化学沉淀等作用而使进入土壤的污染物的浓度降低，形态改变，难以被植物所吸收而暂时退出生物小循环，脱离食物链或被排出土壤之外的过程。
8.溶胶：胶体微粒分散在水中成为胶体溶液称为溶胶。
凝胶：胶体微粒相互凝聚呈无定形的凝胶。
凝聚作用：由溶胶凝聚成凝胶的作用。
分散作用：由凝胶分散成溶胶的作用。
9.环境背景值：是指环境中诸因素，如大气、水体、土壤以及植物、动物和人体组织等在正常情况下，化学元素的含量及其赋存形态。
10.土壤环境中重金属元素背景值：是指一定区域内自然状态下未受人为污染影响的土壤中重金属元素的正常含量。
11.活性酸度:由土壤溶液中的H+ 所引起的酸性和活性酸底。
酸度大小取决于溶液中的[H+ ]。
土壤胶体所吸附的可交换性H+及A13+水解所产生H+总称为潜在酸度（包括交换酸和水解酸）。
环境学基础-第4章土壤环境-2011级环境科学
1-0.5 0.5-0.25 0.25-0.05
美国制 粒级名称 石块 粗砾
砂粒
粒径 （mm） >2 2-0.2 0.2-0.02 0.020.002 <0.002
粒径 （mm） >3 3-2
2-1 1-0.5 0.5-0.25 0.25-0.10 0.10-0.05
（极粗砂、粗 砂、中砂、细 砂、极细砂）
思考：土壤胶体类型、性质及土壤吸收交换性
土壤酸碱性
• 酸的产生 生命活动
土壤溶液中活性铝的作用
吸附态氢离子和铝离子的作用 • 碱的产生 土壤中大量存在的碱金属的水解
土壤的酸碱度 是指土壤溶液中存在的H+和OH- 浓度，通常 用pH值表示。也成为土壤反应，它影响着所有土壤化学反 应和过程，对物质的迁移和转化起着重要作用。土壤中H+ 主要是二氧化碳溶于水形成碳酸，有机物分解产生有机酸以 及某些少数无机酸、Al3+水解产生H+是土壤酸性重要来源。 OH-主要来自土壤溶液中的碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙以及 胶粒表面交换性Na+，它能水解产生OH-。土壤微生物的活 动、有机物的分解、营养元素的释放和土壤中元素的迁移都 与土壤溶液的酸碱性有关。各种植物都有各自适合的酸碱范 围，超过这一范围，生长即受阻。根据引起土壤酸性反应的 H+和Al3+ 的存在形式，可将土壤酸度分为活性酸度和潜在 酸度两大类。活性酸度是由溶液中H+的浓度所引起的酸度。 潜在酸度是由土壤胶体或吸收性复合体的交换性H+和Al3+水 解产生H+所引起的酸度。土壤酸碱性主要决定于潜在酸度。 思考题：土壤酸度类型及土壤酸碱性对元素有效性的影响。
第四章
土壤环境
什么是土壤？
美国制 粒级名称 石块 粗砾
砂粒
粒径 （mm） >2 2-0.2 0.2-0.02 0.020.002 <0.002
粒径 （mm） >3 3-2
2-1 1-0.5 0.5-0.25 0.25-0.10 0.10-0.05
（极粗砂、粗 砂、中砂、细 砂、极细砂）
思考：土壤胶体类型、性质及土壤吸收交换性
土壤酸碱性
• 酸的产生 生命活动
土壤溶液中活性铝的作用
吸附态氢离子和铝离子的作用 • 碱的产生 土壤中大量存在的碱金属的水解
土壤的酸碱度 是指土壤溶液中存在的H+和OH- 浓度，通常 用pH值表示。也成为土壤反应，它影响着所有土壤化学反 应和过程，对物质的迁移和转化起着重要作用。土壤中H+ 主要是二氧化碳溶于水形成碳酸，有机物分解产生有机酸以 及某些少数无机酸、Al3+水解产生H+是土壤酸性重要来源。 OH-主要来自土壤溶液中的碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙以及 胶粒表面交换性Na+，它能水解产生OH-。土壤微生物的活 动、有机物的分解、营养元素的释放和土壤中元素的迁移都 与土壤溶液的酸碱性有关。各种植物都有各自适合的酸碱范 围，超过这一范围，生长即受阻。根据引起土壤酸性反应的 H+和Al3+ 的存在形式，可将土壤酸度分为活性酸度和潜在 酸度两大类。活性酸度是由溶液中H+的浓度所引起的酸度。 潜在酸度是由土壤胶体或吸收性复合体的交换性H+和Al3+水 解产生H+所引起的酸度。土壤酸碱性主要决定于潜在酸度。 思考题：土壤酸度类型及土壤酸碱性对元素有效性的影响。
第四章
土壤环境
什么是土壤？
环境科学概论之土壤环境问题
如方解石(CaCO3)、白云石(Ca、Mg（CO3）2)、石 膏(CaSO4·2H2O)等，是原生矿物化学风化的最终产物， 结晶构造都较简单，常见于干早和半干旱地区的土壤。
6
(2)三氧化物 如针铁矿(Fe2O3·H2O)、褐铁矿（2Fe2O3· 3H2O）等，
是硅酸盐类矿物彻底风化的产物，常见于湿热的热带和亚热 带地区的土壤中，特别是基性岩(玄武岩、安山岩和石灰墙) 上发育的土壤中含量最多。 （3）次生硅酸盐类
33
污染源分类 自然污染源：自然界中某些矿床或物质富集中心周围由于自然 扩散使附近土壤中某些物质的含量超出土壤正常含量的范围， 造成土壤污染。
人为污染源： ①工业污染源：直接由工业“三废”引起的土壤污染； ②农业污染源：农业生产本身产生的，如化肥、农药和农用地膜
等的施用（使用）造成的； ③生活污染源：是指含有致病的各种病原微生物和寄生虫的生活
环境科学概论之土壤环境问 题
4.1 土壤环境概述
4.1.1 土壤的概念和特征
土壤是位于陆地表面具有肥力的疏松层次。 土壤的本质特征：
一是具有肥力，即具有供应和协调植物生长所需要的 营养条件（水分和养分）和环境条件（温度和空气）的能 力；
二是具有同化和代谢外界输入物质的能力。
2
4.1.2 土壤的组成
35
其他有机污染物：酚类物质、石油、稠环芳烃、有机洗涤 剂等
②无机污染物
重金属污染物如Hg As Cd Pb Cr Cu Zn 等以及有害 的氧化物、酸、碱、盐、氟等；
过量的氮和磷植物营养元素；
▪ 物理污染物 来自工厂、矿山的固体废物如尾矿、废石、粉煤灰和
工业垃圾等。
▪ 放射性污染物 如：铯、锶等放射性元素为主 ▪ 生物污染物
6
(2)三氧化物 如针铁矿(Fe2O3·H2O)、褐铁矿（2Fe2O3· 3H2O）等，
是硅酸盐类矿物彻底风化的产物，常见于湿热的热带和亚热 带地区的土壤中，特别是基性岩(玄武岩、安山岩和石灰墙) 上发育的土壤中含量最多。 （3）次生硅酸盐类
33
污染源分类 自然污染源：自然界中某些矿床或物质富集中心周围由于自然 扩散使附近土壤中某些物质的含量超出土壤正常含量的范围， 造成土壤污染。
人为污染源： ①工业污染源：直接由工业“三废”引起的土壤污染； ②农业污染源：农业生产本身产生的，如化肥、农药和农用地膜
等的施用（使用）造成的； ③生活污染源：是指含有致病的各种病原微生物和寄生虫的生活
环境科学概论之土壤环境问 题
4.1 土壤环境概述
4.1.1 土壤的概念和特征
土壤是位于陆地表面具有肥力的疏松层次。 土壤的本质特征：
一是具有肥力，即具有供应和协调植物生长所需要的 营养条件（水分和养分）和环境条件（温度和空气）的能 力；
二是具有同化和代谢外界输入物质的能力。
2
4.1.2 土壤的组成
35
其他有机污染物：酚类物质、石油、稠环芳烃、有机洗涤 剂等
②无机污染物
重金属污染物如Hg As Cd Pb Cr Cu Zn 等以及有害 的氧化物、酸、碱、盐、氟等；
过量的氮和磷植物营养元素；
▪ 物理污染物 来自工厂、矿山的固体废物如尾矿、废石、粉煤灰和
工业垃圾等。
▪ 放射性污染物 如：铯、锶等放射性元素为主 ▪ 生物污染物
《土壤环境》课件
土壤环境的形成与演变是一个漫长而复杂的过程，受到气候、地形、母质、生物等多种因素的影响。其演变过程 包括风化作用、成土过程和土壤类型形成等阶段，不同地区的土壤环境具有不同的特征和演化规律。
02
土壤环境组成与性质
土壤矿物质
土壤矿物质是土壤的主要组成成分， 包括硅酸盐、氧化物、硫化物等。它 们决定了土壤的颜色、质地和pH值 等性质。
土壤微生物的生存条件
土壤微生物的作用
土壤微生物在土壤形成、物质循环、 养分转化等方面起着重要作用，它们 能够分解有机物、转化无机物、提供 养分等。
土壤微生物需要水分、有机物、无机 盐等物质来维持生命活动，同时还需 要适宜的酸碱度和温度等环境条件。
土壤动物
土壤动物种类
土壤中存在着大量的动物，包括蚯蚓、蚂蚁、蝼蛄等，它们在土 壤生态系统中也起着重要的作用。
恢复受损的土壤生态系统。
04
土壤环境质量与保护
土壤环境质量标准与评价
土壤环境质量标准
根据土壤的理化性质、生物学特性以 及土壤对生态系统的服务功能，制定 出土壤环境质量的标准，为土壤环境 质量的评价提供依据。
土壤环境质量评价
依据土壤环境质量标准，对土壤环境 的质量进行评估，判断土壤环境是否 符合标准，是否对生态系统和人体健 康造成影响。
01
通过对土壤质量进行评价，采取相应的管理措施，提高土壤肥
力和可持续性，促进农业生产的发展。
土壤改良与保护
02
通过科学合理的农业措施，如轮作、施肥和灌溉等，改良土壤
结构，提高土壤肥力，同时保护土壤生态环境。
土壤污染防治
03
在农业生产中，采取有效措施防止和控制农药、化肥等污染物
的使用，降低土壤污染风险。
02
土壤环境组成与性质
土壤矿物质
土壤矿物质是土壤的主要组成成分， 包括硅酸盐、氧化物、硫化物等。它 们决定了土壤的颜色、质地和pH值 等性质。
土壤微生物的生存条件
土壤微生物的作用
土壤微生物在土壤形成、物质循环、 养分转化等方面起着重要作用，它们 能够分解有机物、转化无机物、提供 养分等。
土壤微生物需要水分、有机物、无机 盐等物质来维持生命活动，同时还需 要适宜的酸碱度和温度等环境条件。
土壤动物
土壤动物种类
土壤中存在着大量的动物，包括蚯蚓、蚂蚁、蝼蛄等，它们在土 壤生态系统中也起着重要的作用。
恢复受损的土壤生态系统。
04
土壤环境质量与保护
土壤环境质量标准与评价
土壤环境质量标准
根据土壤的理化性质、生物学特性以 及土壤对生态系统的服务功能，制定 出土壤环境质量的标准，为土壤环境 质量的评价提供依据。
土壤环境质量评价
依据土壤环境质量标准，对土壤环境 的质量进行评估，判断土壤环境是否 符合标准，是否对生态系统和人体健 康造成影响。
01
通过对土壤质量进行评价，采取相应的管理措施，提高土壤肥
力和可持续性，促进农业生产的发展。
土壤改良与保护
02
通过科学合理的农业措施，如轮作、施肥和灌溉等，改良土壤
结构，提高土壤肥力，同时保护土壤生态环境。
土壤污染防治
03
在农业生产中，采取有效措施防止和控制农药、化肥等污染物
的使用，降低土壤污染风险。
环境学概论——第四章土壤环境
环境学概论——第四章土壤环境一、土壤的概念和形成土壤是地球表面上一种含有有机质、无机质、水分、空气和种种生物的较为复杂的碎屑或爆发的物质，是恶劣的生命条件之一、它是陆地上的最薄的地殼。
土壤是整个生物圈中一个极为重要的组成部分，不仅提供了植物生长的生理和生态条件，也为动植物提供了水、气、肥料、微生物等方面的生态条件。
土壤对环境保护和生态平衡有着重要意义。
二、土壤的组成和性质土壤主要由无机颗粒、有机质、水分和空气组成。
无机颗粒一般包括砾石、砂、粉砂、粉砂、粘土等。
有机质则是由植物和动物的残体、泥炭、腐殖质等组成。
水分和空气则是土壤中的两个重要组成部分，对于植物的生长和动物的生活都起到了重要的作用。
土壤的性质多种多样，主要包括物理性质、化学性质和生物性质。
物理性质主要包括土壤的颗粒组成、结构、颜色、密度、渗透性等。
化学性质则主要表现在土壤的酸碱性、肥力和微量元素的含量等方面。
生物性质则是指土壤中的微生物、虫类和其他生物的种类和数量。
三、土壤环境的重要性土壤环境是自然界中重要的一环，它对于人类生活和生物圈的平衡都具有极其重要的影响。
首先，土壤是农业的基础。
它提供了植物生长所需的养分、水分和空气等资源，为农业生产提供了条件。
其次，土壤是水资源的重要调节器和过滤器。
土壤中的多孔结构和颗粒组成能够调节和过滤水分，起到保护水源和减少洪水、涝灾害的作用。
此外，土壤还是物种多样性的基础，其生物性质为各种生物提供了栖息地和食物链。
土壤环境的保护和治理具有重要意义。
首先，应加强土壤环境监测和评估工作，了解土壤环境的现状和趋势。
其次，要加强土壤的保护和管理，合理利用土壤资源，减少化肥和农药的使用，避免土壤的污染。
此外，应加强土壤修复工作，改善受到污染的土壤环境。
总之，土壤是地球生物圈中一个非常重要的组成部分，它不仅提供了植物生长的基本生态条件，也为动物提供了栖息地和食物链。
土壤环境的保护和治理对于人类社会和生物圈的平衡和可持续发展具有重要意义。
环境学概论第四章
7/14/2015
（一）土壤污染：土壤污染：污染物质进入土壤， 其他概念 （二）土壤净化 ：土壤本身通过吸附、分解、迁移、 其数量和速度，超过了土壤净化作用的速度，导致土 转化，而使土壤污染的浓度降低而消失的过程。 土壤背景值（土壤本底值）：是指未受或尽少受人 壤自然正常功能的失调，土壤质量的下降，并最终影 二、土壤污染源
4
第二节 土壤环境污染
一、土壤污染和土壤净化
净化途径： 类活动，特别是人为污染影响的土壤化学元素的自然 响到人类的健康。 自然污染源：如火山喷发，含有重金属或放射性元素的矿 1．由于土壤中含有各种各样的微生物和土壤动物， 含量。 三、土壤污染物质 床附近地区的土壤。 对外界进入土壤中的各种物质都能被分解转化。 土壤环境容量：在人类生存和自然生态不知受害的 土壤污染特点： 四、土壤污染的发生类型 2．由于土壤中存在有复杂的有机和无机胶体体系， 前提下，土壤环境所能容纳的污染物的最大负荷量。 • 隐蔽性和潜伏性 人为污染源： 工矿企业废水和城市生活污水的直接排放； 通过吸附、解吸、代换等过程，对外界进入土壤中的各 • 次生盐渍化：由于人类不合理的农业措施而发生的 不可逆性和长期性 （一）工业污染源：浓度较高，短时间内即可引起土壤、 （一）水体污染型 种物质起着“蓄积作用”，使污染物发生形态变化。 盐渍化，称次生盐渍化。 作物危害。（废渣作为肥料施入农田、污水灌溉） 污水灌溉，使土壤受到重金属、无机盐、有机物和病原 沉降和降水而降落地面。污染物（二氧化硫、氮氧化物和 （二）大气污染型 3．土壤是绿色植物生长的基地，通过植物的吸收作 （二）农业污染：化学农药、除草剂、牲畜废物等。 体的污染。水污染型的污染特点是沿河流或干支渠呈枝 颗粒物等）集中在土壤表层，引起土壤酸化等多种污染。 用，土壤中的污染物质起着转化和转移的作用。 污染程度与化肥、农药的数量、种类、利用方式及耕 （三）生物污染源：人粪尿、生活污水等。 形片状分布。 （三）农业污染型 特点是以大气污染源为中心呈环状或带状分布，长轴沿主 作制度等有关。 风向伸长。其污染的面积、程度和扩散的距离，取决于污 主要是工矿企业排出的尾矿废渣、污泥和城市垃圾在 （四）固体废弃物污染型 染物质的种类、性质、排放量、排放形式及风力大小等。 地表堆放或处置过程中通过扩散、降水淋滤等直接或 本节结束
（一）土壤污染：土壤污染：污染物质进入土壤， 其他概念 （二）土壤净化 ：土壤本身通过吸附、分解、迁移、 其数量和速度，超过了土壤净化作用的速度，导致土 转化，而使土壤污染的浓度降低而消失的过程。 土壤背景值（土壤本底值）：是指未受或尽少受人 壤自然正常功能的失调，土壤质量的下降，并最终影 二、土壤污染源
4
第二节 土壤环境污染
一、土壤污染和土壤净化
净化途径： 类活动，特别是人为污染影响的土壤化学元素的自然 响到人类的健康。 自然污染源：如火山喷发，含有重金属或放射性元素的矿 1．由于土壤中含有各种各样的微生物和土壤动物， 含量。 三、土壤污染物质 床附近地区的土壤。 对外界进入土壤中的各种物质都能被分解转化。 土壤环境容量：在人类生存和自然生态不知受害的 土壤污染特点： 四、土壤污染的发生类型 2．由于土壤中存在有复杂的有机和无机胶体体系， 前提下，土壤环境所能容纳的污染物的最大负荷量。 • 隐蔽性和潜伏性 人为污染源： 工矿企业废水和城市生活污水的直接排放； 通过吸附、解吸、代换等过程，对外界进入土壤中的各 • 次生盐渍化：由于人类不合理的农业措施而发生的 不可逆性和长期性 （一）工业污染源：浓度较高，短时间内即可引起土壤、 （一）水体污染型 种物质起着“蓄积作用”，使污染物发生形态变化。 盐渍化，称次生盐渍化。 作物危害。（废渣作为肥料施入农田、污水灌溉） 污水灌溉，使土壤受到重金属、无机盐、有机物和病原 沉降和降水而降落地面。污染物（二氧化硫、氮氧化物和 （二）大气污染型 3．土壤是绿色植物生长的基地，通过植物的吸收作 （二）农业污染：化学农药、除草剂、牲畜废物等。 体的污染。水污染型的污染特点是沿河流或干支渠呈枝 颗粒物等）集中在土壤表层，引起土壤酸化等多种污染。 用，土壤中的污染物质起着转化和转移的作用。 污染程度与化肥、农药的数量、种类、利用方式及耕 （三）生物污染源：人粪尿、生活污水等。 形片状分布。 （三）农业污染型 特点是以大气污染源为中心呈环状或带状分布，长轴沿主 作制度等有关。 风向伸长。其污染的面积、程度和扩散的距离，取决于污 主要是工矿企业排出的尾矿废渣、污泥和城市垃圾在 （四）固体废弃物污染型 染物质的种类、性质、排放量、排放形式及风力大小等。 地表堆放或处置过程中通过扩散、降水淋滤等直接或 本节结束
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3、有机物质转化
有机物质矿化作用
腐殖质化作用
4、腐殖质性质
一种暗色、酸性、富含氮元素的有机胶体物质，是土壤中特有的稳定高 分子化合物。
有养分（N）
适中的粘结性 较强的吸收代换性能
有缓冲能力
（三）土壤空气
1、土壤空气的组成
近地大气组成： 氧气20.94% ；二氧化碳0.03%； 氮气78.08% 其他气体0.95%； 相对湿度60—90 %。 土壤空气组成：
4、地形因素 地形对土壤形成的影响主要是通过引起 物质、能量的再分配而间接地作用于土壤 的。
在上述各种成土因素中，母质和地形 是比较稳定的影响因素，气候和生物则是 比较活跃的影响因素，它们在土壤形成中 的作用随着时间的演变而不断变化。 5、时间因素 土壤是一个经历着不断变化的自然实 体，并且它的形成过程是相当缓慢的。在 酷热、严寒、干旱和洪涝等极端环境中， 以及坚硬岩石上形成的残积母质上，可能 需要数千年的时间才能形成土壤发生层
二、土壤的形成 岩石经过风化作用，成为成土母质，然后在 成土作用下，转化为土壤。
三、土壤形成因素 1、母质形成 风化作用使岩石破碎，理化性质改变， 形成结构疏松的风化壳，其上部可称为土 壤母质。 母质代表土壤的初始状态，它在气候 与生物的作用下，经过上千年的时间，才 逐渐转变成可生长植物的土壤。
B——淀积层
C——母质层
C
R——母岩层 R
A
C
A
BLeabharlann A E BCC 成熟土
C 当地典型土
母质
幼年土
土壤个体发育的一般图式
图 土壤中固、液、气相结构示意图
微生物分解
残根落叶
作物可吸 收的养分
腐殖质
三、土壤的物理化学性质
（一）物理性质 （二）土壤胶体及土壤的吸收交换性 （三）土壤的酸碱性
（四）土壤的氧化还原性
1-0.5 0.5-0.25 0.25-0.05 0.05-0.01 0.01-0.005 0.0050.001 0.0010.0005 0.00050.0001 <0.0001
美国制 粒级名称 石块 粗砾
砂粒 （极粗砂、粗 砂、中砂、细 砂、极细砂）
粒径 （mm） >2 2-0.2 0.2-0.02 0.020.002 <0.002
土壤
液相（土壤水或溶液） 气相（土壤空气）
1、原生矿物
来源：直接来源于母岩的矿物，只受到不同程度的物理风化作用， 而化学成分和结晶构造未有大的改变。 类型：硅酸盐、铝硅酸盐类，氧化物类，硫化物类，磷灰石类。
长石类：KAlSi3O8、NaAlSi3O8、CaAl2Si2O8
2、次生矿物——岩石风化和成土过程中新生的矿物
粒径 （mm） >3 3-2
2-1 1-0.5 0.5-0.25 0.25-0.10 0.10-0.05
粉砂
0.050.002 <0.002
粘粒
粘粒
（二）土壤的有机质
1、土壤有机质
土壤所有动植物来源的总称。在成土过程尤其是肥力的发展过程有 重要作用。
2、分类
普通有机质：动植物残体及其分解的中间产物，如蛋白质、糖类、 有机酸等。 腐殖质(Humus)：动植物残体通过微生物作用，发生复杂的转化而 生成的有机胶体物质。
6、人类因素 在五大自然成土因素之外，人类生产活 动对土壤形成的影响亦不容忽视，主要表 现在通过改变成土因素作用于土壤的形成 与演化。
四、土壤的组成
（一）土壤的矿物质 （二）土壤的有机质 （三）土壤空气 （四）土壤的溶液 （五）土壤的剖面形态
（一）土壤的矿物质（无机成分）
固相（有机物和无机物）
原生矿物的分解
脱盐基阶段：
K2Al2Si6O16 + H2O → KHAl2Si6O16 + KOH KHAl2Si6O16 + H2O → H2Al2Si6O16 + KOH
脱硅基阶段：
富铝化阶段：
H2Al2Si6O16 + 5H2O → H2Al2Si2O8.H2O + 4H2SiO3
H2Al2Si2O8 + 4H2O → 2Al(HO) 3 + 2H2SiO3
2、气候因素 气候对于土壤形成的影响，表现为直接影响和 间接影响两个方面。 直接影响指通过土壤与大气之间经常进行的水 分和热量交换，对土壤水、热状况和土壤中物理、 化学过程的性质与强度的影响。 气候还可以通过影响岩石风化过程以及植被 类型等间接地影响土壤的形成和发育。
3、生物因素 生物是土壤有机物质的来源和土壤形 成过程中最活跃的因素。
次生矿物粘土合成
3、土壤矿物质的机械组成
土壤质地（机械组成）：土壤中各粒级在土壤中所占的相对比例或 重量百分数。 土壤颗粒分级：石块、石砾、砂砾、粉砾、粘粒P111
表
国际制 粒级名称 砾石 砂 粗砂 粒 细纱 粉砂粒
国际制、前苏联和美国制土粒分级标准
前苏联制 粒级名称 石块 砾石 砂 粗砂 中砂 粒 细纱 粉 粗粉砂 砂 中粉砂 粒 细粉纱 粗粘粒 细粘粒 胶体 粒径 （mm） >3 3-1
氧气10.35—20.03%；二氧化碳0.15—0.65%； 氮气78.8—80.2%；
相对湿度100%。
2、对植物的直接影响——为植物的呼吸作用，提供必需的氧气
在通气良好的条件下，土壤中的根系长、颜色浅、根毛多，根的生 理活动旺盛。
缺氧时，根系短而粗、色暗、根毛大量减少，生理代谢受阻。
当土壤空气中，氧的浓度低于9%~10%时，根系发育就受到影响。 低于5%时，大部分的植物根系就会停止发育。
（四）土壤溶液
1、土壤水循环
2、土壤水循环
吸湿水: 土壤颗粒从空气中吸收的汽态水分子。 毛管水：由于毛管力的作用而保持在土壤中的液态水。 重力水: 降水或灌溉后，不受土粒和毛管力吸持，而在重力作 用下向下移动的水，称为重力水。植物可以很容易地吸收重力水，
（五）土壤剖面形态
A——腐殖质层 E——淋溶层 A E B
第四章 土壤环境
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
土壤的组成和性质 土壤环境污染 重金属对土壤的污染 化学农药对土壤的污染 土壤污染的防治
第一节 土壤的组成和性质
一、土壤定义 农业角度：地球陆地表面具有肥力的能够生 长植物的疏松表层，是人类赖以生存的重 要自然资源。 环境学角度：土壤不仅是一种资源，还是人 类赖以生存环境的重要组成部分。