土壤环境地球化学概论(
第3章土壤环境地球化学1
气态损失
湿沉降
NH3
干沉降
NO3- NH4+NOx 4
N2
N2 NOx
收获
NH3
灌施 水肥
径流 氨
枯枝落叶
吸收
挥 发
腐殖质 微生物
可交换态 固定态
矿化 固持
地下水
NH4+
风化 固持 粘粒矿物
硝化
NO3-
淋 洗
NO3-
土壤氮素转化过程与氮素循环示意图
第3章土壤环境地球化学1
（四）土壤中氮的有效性
无机氮（占全氮的2－5％） 土 壤 氮
土壤中有效磷的形态主要有： 1）土壤溶液中的磷酸根离子；
（3）无机态磷的生物固定 （4）难溶性磷的释放
第3章土壤环境地球化学1
有机肥带入的微生物
生理酸性肥料
Ca-P 解磷菌
土壤 难溶磷
Al-P
活 化
Fe-P
50-80%
菌根菌
可 溶 性 磷
酸化
螯合
CO2 分泌物 根
土壤难溶性无机磷释放的途径
第3章土壤环境地球化学1
（四）土壤中磷的有效性
土壤中能直接或经转化为植物所利用的磷，称为有效磷。
第3章土壤环境地球化学1
2．有机态氮
土壤中的氮主要以有机态为主，一般可占全氮量的95% 以上。按其溶解度和水解难易程度可分为以下三类：
（1）水溶性有机氮 不超过全氮的5%，很容易水解 游离态氨基酸、胺盐、酰胺类化合物
（2）水解性有机氮 用酸、碱或酶处理能水解成简单的易溶性氮化合物 约占全氮量的50%~70% ①蛋白质及多肽类（30%~50%）——氨基酸和氨基 ②核蛋白质类（迟效氮源） ③氨基糖类 （约占水解氮的7%-18%）
土壤地球化学
土壤地球化学土壤是地球上的一种复杂的自然资源，它是通过母质的风化产物，经生物、地质作用，并与大气圈、水圈和岩石圈发生相互作用而形成的。
人类从远古时代起就知道利用土壤作为肥料、木料和燃料等，因此又称之为“自然资源”。
第一阶段：成土过程80年代以来，土壤地球化学有了很大进展，逐渐揭示出土壤固相、液相、气相三个基本层次及其物质组成、化学组成及其转化规律，尤其是一些重要元素的活性顺序和迁移转化规律已被确定下来。
如大量元素的吸附和解吸，主要取决于温度、压力，因此，有人将之称为成土热力学；碳的固定和稳定同样受温度和压力的影响，可将碳固定的最低温度、最高温度分别称为成土温度和成土压力。
20世纪70年代中期，苏联科学家根据土壤化学的研究结果，预言说当时人类面临的全球变暖问题，将首先发生在陆地上的干旱地区。
事实证明，他们的预言完全正确。
20世纪90年代中期，美国和日本的科学家提出，地球大气中二氧化碳浓度增加1倍，就会使全球平均温度升高0.65 ℃，因此，二氧化碳被称为“温室气体”。
这些观测数据表明，人类活动排放的二氧化碳等温室气体在全球总排放中所占的比例，还远未达到温室效应的危险程度。
因此，现在只能认为人类正处在地球温度升高的过程之中，但尚未造成危害。
可见，地球气候系统正处于由变暖向着更高的状态演变的过程中。
国际上也在积极探索研究全球变化对生态环境的影响，进行了一系列有关的理论探讨和实践工作。
我国政府十分重视这方面的工作，不仅制订了有关政策、法令和采取各项保护措施，还专门组织有关单位开展了这方面的研究。
近年来，中国科学院、农业部、中国科协及有关部门的领导和专家也曾多次对此做过不同规模的学术报告，介绍了我国在这方面的情况，以期引起人们的重视。
本世纪初，联合国教科文组织与世界气象组织联合召开的“地球科学-环境与发展-------地球的生命支持系统”会议提出，人类活动排放的温室气体应该被视为主要的环境威胁。
这标志着全球变暖已成为一个新的全球性问题。
环境科学概论土壤环境黄荣华PPT教案
现象。
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固体废物的 堆放，严重 污染土壤
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全国现有沙化土地一百七十四点三万平方公里，占国土 面积的百分之第2十9页八/共点120二页 。据专家测算，中国每年因土地沙 化造成的直接经济损失高达五百四十亿元，直接或间接影 响近四亿人口的生存、生产和生活。
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3.土壤酸碱性和土壤缓冲性 （1）土壤酸碱性的产生 ①土壤酸性的产生主要有以下几个途径：
首先，植物根系活动以及土壤中有机质的分解产生的 有机酸和大量的CO2，以及某些微生物产生的矿质酸， 都是土壤溶液中H+的来源；
其次，当土壤胶体上吸附的H+达到一定的数量后，粘 粒矿物的晶格遭到破坏，使粘粒矿物中的铝被溶解出来， 溶液中出现了活性铝，水解后释放出H+ ；
(2) 土壤腐殖质，是土壤特有的有机物质，是土壤有机质 的主体，主要是动植物残体通过微生物作用，发生复 杂转化而成第7，页主/共1要20为页 胡敏酸和富里酸。
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3、土壤中的水分
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4、土壤中的空气 土壤孔隙中所存在的各种气体的混合物称为土壤
空气。 以O2、N2、CO2及水汽等为主要成分; 其次由于土壤进行生物化学作用产生的气体。如
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土壤胶体的种类 （1）无机胶体
主要是细颗粒的粘土微粒，包括粘土矿物中的高岭石、 伊利石等以及铁、铝、锰水合氧化物。 （2）有机胶体
主要是腐殖质和生物活动的产物，它是高分子有机物， 具有极大的表面积，吸附作用强。 （3）有机-无机复合体
地球化学土壤地球化学测量课件
在硫化物中，不同的矿物氧化速度也不 一样。常见的硫化物其氧化速度按以下 顺序递减； 磁黄铁矿——镍黄铁矿——闪锌矿—— 毒砂——黄铜矿——黄铁矿——辉银矿 ——方铅矿——硫砷铜矿——辉钼矿
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(二)物理化学环境 物理化学环境对元素次生分散的影响，主 要反映在氢离子浓度、氧化还原电位等 对元素在水溶液中溶解度和迁移能力的 控制。 大多数金属元素只在酸性溶液中呈阳离子 溶解、迁移，并随着溶液pH值增高，则 趋于呈氢氧化物或碱式盐而沉淀 。
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腐植质是一种负胶体，它可从介质中吸附 Ca、Mg、A1、Cu、Ni、Co、Zn、Ag 、Be等，此外还可能吸附Mo、V、U、 Pb等元素。 粘土矿物(高岭土、蒙脱石等)也是一种 负胶体，它是一些金属元素(如Cu、Ni、 Co、Ba、Zn、Pb、Au、Ag、Hg、V等) 阳离子的一种很好的吸附剂。
二、控制成矿元素次生分散的因素
矿石物质由于表生带风化作用而产生的 次生分散(机械分散和水成分散)，受多 种因素所控制，如元素本身的性质、物 理化学环境、气候及地形条件、生物的 作用等。
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(一)矿物性质
矿石中元素的次生分散是矿石矿物风化 的结果，所以矿物耐风化能力必然要影 响元素的次生分散。一般说来，内生条 件下形成的矿石矿物，其结晶条件越接 近表生条件，其耐风化能力越强。硫化 物最不稳定，最容易氧化、溶解。各类 矿物根据次生分解由难到易的程度可排 列如下： 氧化物>硅酸盐>碳酸盐和硫化物。
性质的异常，常从各方面进行研究统计，确定 评价标志，建立评价指标。
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1．研究矿石的表生变化，确定含矿异常 的评价标志
矿体次生晕是矿体(及其原生晕)表生风化的产物，其形成 与矿石变化有关。因而研究矿石的表生变化，有利于建 立含矿异常在组分方面的标志，以区分含矿异常与无矿 异常，如广东某钴矿床属黄铁矿化含钴石英脉型矿床，据研 究原生矿石中As与Co含量呈正相关。同时矿石中Cu、Bi、
第5章土壤环境质量评价环境土壤学ppt课件
Ⅲ类主要适用于林地土壤及污染物容量较大的高背景值土壤和矿 场附近的农田（蔬菜地除外）土壤，土质基本上对植物和环境 不造成污染及危害.
本标准仅对土壤中镉、汞、铬、锌、砷、铜、铅、镍、六六六、DDT 10项指标做了规定，对其他重金属和难降解危险性化合物未做规定。
固体废弃物在掩埋或堆放过程中产生的渗出液、滤沥液进入土壤， 能改变土质和土壤结构，影响土壤微生物的活动，危害土壤环境。
矿业工程建设项目土壤环境影响识别
损失土壤资源 污染土壤环境：产生的粉尘、废气、废水、固体废 弃物等对土壤环境产生污染性的影响。 引发和加速土壤退化和破坏 ➢挖掘采剥改变了矿区的地质、地貌、植被等，加剧 了水土流失，从而引发土壤退化和破坏； ➢地震、崩塌、滑坡、泥石流等次生地质灾害的发生， 加速了土壤的退化和破坏。
一般，一级评价的内容应包括以上各个方面，三级评价可利用现有资料和参照
类比项目从简，二级评价类似一级评价，但工作深度可视情况适当减少。
评价范围
①项目建设可能破坏原有的植被和地貌范围； ②可能受项目排放的废水污染的区域； ③项目排放到大气中的气态和颗粒态有毒污染物由于干或湿
沉降作用而受较重污染的区域； ④项目排放的固体废物，特别是危险性废物堆放和填埋场周
2.相关性原则：通过研究不同层次各子系统间的联系性质、方式及联系 的程度，判别环境影响的传递性，逐层逐级传递的方式、速度和强度。
3.主导性原则：必须抓住建设项目与区域经济发展中引起的主要土壤环 境问题。
4.动态性原则：土壤环境影响是一个不断变化着的动态过程。不同建设 阶段的环境影响的迭加性和累积性、影响的短期性与长期性、影响的 可逆性与不可逆性等都是不断变化的。
《环境地球化学》PPT课件
• 研究人类活动对环境破坏和污染问题，并阐明污染规律及其 环境效应；
• 研究过去地球环境（特别是15万年以来）的演变历史以及环 境变化记录信息的提取；
• 研究碳、氧、氢、磷、硫及其它元素的全球地球化学和生物 地球化学循环；
• 研究农业环境介质中化学元素的分布、结合转化、迁移循环
对农业生产的影响。
完整版课件ppt
和社会科学的研究活动向环境污染领域延伸或扩展的结果。
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3)环境地球化学与全球环境变化研究：
时间：
二十世纪90年代以来。
特点：
环境地球化学的研究活动不仅包括地球化学环境与 植物、动物和人体健康，也包括人为活动释放入环境中 的污染物的地球化学，而且还包括了全球环境变化的地 球化学方面。环境地球化学的研究范畴实现了第三次扩 展或更新。
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1) 区域环境研究
• 区域环境分异研究 ;
区域环境地球化学分异特征是区划环境的重要基础。区域性环境规划是 发展区域环境中协调资源开发、发展经济和改善环境的纲领。编制区域环境 规划必须在环境目标和环境内容上与区域规划协调。
80年代初以区域环境综合研究为主，着重探索区域内环境物 质运移和净化关系。通过分析自然环境特征和承载能力，阐明了 环境区域的控制因素及净化功能，提出了环境保护分区，阐明了 环境污染过程及环境质量状况，提出了区域环境的对策建议。
• 研究个别元素和元素对的环境地球化学行为，亦即研究对人 类有益或有害元素以及生命元素的赋存规律、结合形态及其 对人类健康的影响；
• 研究区域环境地球化学特征，揭示与原生环境有关的地方性 疾病的发生原因，探讨人类长寿的环境地球化学因素；
• 研究原生地球环境及其演化因素的环境地球化学分类、元素 演化过程中能量的作用、元素环境背景值的确定、原生环境 质量评价以及人类活动对自然环境的影响和预测等；
环境地球化学
环境地球化学[文档模板：环境地球化学]一、文档简介本文档主要介绍环境地球化学的相关内容，包括环境地球化学的定义、环境地球化学的研究内容、环境地球化学的应用等方面的内容，旨在提供有关环境地球化学的全面知识和丰富经验，为环境地球化学的研究工作提供参考和指导。
本文档的主要受众为从事环境地球化学研究工作的科研人员和学生。
二、环境地球化学的定义环境地球化学是研究地球与环境相互作用过程中发生的化学现象和地球化学过程的学科。
环境地球化学研究的内容包括环境污染物的来源、转化与归宿、环境中物质循环和行为以及人类活动对环境的影响等。
三、环境地球化学的研究内容1. 环境污染物的来源与转化环境污染物是指引起环境污染的物质，通常包括大气污染物、水污染物、土壤污染物等。
环境污染物会对生态环境以及人类健康造成不良影响。
环境地球化学研究环境污染物的来源、转化和传输过程，为环境污染物的治理提供科学依据。
2. 环境中物质循环与行为环境中的物质循环是指物质在环境中的不断传输、转化和再生的过程。
环境地球化学研究环境中物质循环的机制、规律和影响因素，为环境中物质循环的控制提供科学依据。
3. 人类活动对环境的影响人类活动在短时间内对环境造成的影响可能会对长时间的生态平衡造成不可逆的破坏。
环境地球化学研究人类活动对环境的影响机制和影响程度，为人类活动的可持续发展提供科学依据。
四、环境地球化学的应用环境地球化学有着广泛的应用领域，如环境污染治理、环境风险评估、环境保护等方面。
同时，环境地球化学的研究成果还可应用于资源勘查、生态环境保护和自然灾害预测等方面。
五、附件列表（此处列出本文档所涉及的附件，如：相关文献、研究报告、数据分析等。
）六、法律名词及注释（此处列出本文档所涉及的法律名词及注释，如：《中华人民共和国环境保护法》、《环境影响评价管理办法》等。
）七、实际执行中可能遇到的困难及解决办法（此处列举在实际执行过程中可能遇到的困难及解决办法，如：样品采集不当、实验数据异常等。
《环境地球化学》教学大纲4.4
《环境地球化学》教学大纲课程名称：环境地球化学课程编号：S011034课程学时：32课程学分：2课程性质：学位课适用专业：环境科学，地球化学先修课程：环境科学、环境化学、地球科学概论大纲执笔人：教研室主任：课程简介《环境地球化学》为环境科学专业硕士研究生的一门学位课，主要介绍化学元素和微量物质在人类赖以生存的周围环境中的含量、分布特征和来源，生物—非生物复合系统中化学物质（包括营养物质，主要是针对污染物）的生物地球化学循环的基本过程（包括迁移、转化和保留等）与反应机制及其与人类健康的关系，揭示人为系统干扰下区域及全球环境系统的变化规律，为资源合理开发利用，环境质量有效控制及人类生存、健康服务。
重点介绍地表环境中典型有机物质（主要为痕量有机污染物）的来源、分布、地球化学循环（迁移、转化与归宿），以及有关全球性和区域性环境问题。
环境地球化学是环境地学和有机地球化学的一个重要分支。
本课程共分五章，第一章介绍痕量有机污染物的主要类型、分布特征及污染源分析；第二章介绍有机污染物环境地球化学循环；第三章介绍有机污染物的环境生态效应；第四章介绍有机污染物的微生物降解及环境污染修复；第五章介绍环境地球化学分析技术。
一、课程目的与要求《环境地球化学》为环境科学专业硕士研究生的一门学位课，课程的任务是介绍化学元素和微量物质（主要为痕量有机污染物）在人类赖以生存的周围环境中的含量、分布规律及来源，生物—非生物复合系统中化学物质（包括营养物质，主要是针对污染物）的生物地球化学循环的基本过程（包括迁移、转化和保留等）与反应机制及其与人类健康的关系，揭示人为系统干扰下区域及全球环境系统的变化规律，为资源合理开发利用，环境质量有效控制及人类生存、健康服务。
学生通过本课程的学习，熟悉地球表面有机污染物的类型、性质、分布和地球化学循环原理；了解环境地球化学研究进展；掌握有关环境地球学方面的科研方法和样品分析技术。
《环境地球化学》既是一门理论基础课，又是一门实践性都很强的课程，具有综合性、多样性、交叉性和实践性很强的特点，要求学生通过本课程的学习，不仅要熟悉有机污染物环境地球化学循环的基本原理，还必须能够形成运用所学知识解决有机污染物造成的实际环境科学问题思路，培养环境样品分析检测的能力和环境质量评价的科学方法。
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土壤环境地球化学概论(
一、土壤环境的介绍
土壤是地球表面的外壳中的一种重要资源，是由岩石风化、有机物质
分解和生物作用所形成的。
它是生物生长的基础，也是人类的食品、森林、草地、水源和废物处理等方面的重要基础。
土壤包含了丰富的元素，包括主要元素、微量元素和痕量元素等。
主
要元素是构成土壤的主要组成部分，例如氧、碳、氮、磷、钾和镁等。
微
量元素是土壤中含量较低的元素，如锌、铜、锰和铁等。
痕量元素是土壤
中含量非常低的元素，通常是指含量低于百万分之一的元素。
二、土壤地球化学的基本理论和应用
饱和吸附理论是描述土壤中颗粒表面对离子吸附和释放的过程的理论。
离子交换理论是描述土壤中离子交换的过程的理论。
酸碱理论是描述土壤
中氢离子浓度和土壤pH值的关系的理论。
元素地球化学计量理论是研究
地球系统中元素的平衡和循环的理论。
土壤地球化学的应用非常广泛，它可以用于农业生产、土壤保护、环
境监测和资源开发等方面。
在农业生产中，了解土壤中元素的含量和分布
规律，可以进行合理的施肥和土壤改良，提高农作物的产量和品质。
土壤
地球化学还可以用于评价土壤的质量和肥力，指导土壤污染的修复和资源
的利用。
三、土壤污染与修复
土壤污染是指土壤中存在有害化学物质超过环境容许值以及对生态系
统和人类健康产生危害的现象。
土壤污染主要由工业废物排放、农药施用、化肥使用和废弃物处置等造成。
土壤污染修复是指消除或减少土壤污染物的危害，恢复土壤生态功能
和人类可持续发展的过程。
土壤污染修复的方法主要包括物理修复、化学
修复和生物修复等。
物理修复是通过物理手段去除和分离土壤污染物，如
堆肥、曝气和热解等。
化学修复是通过化学方法将有机和无机物质转变成
无害物质，如氧化、还原和螯合等。
生物修复是通过介入生物体系改变土
壤环境和促进土壤微生物的活动，如植物修复和微生物修复等。