土壤中的元素分类
第二章 土壤的基本物质组成
母质
土壤的形成
土壤的形成是风化作用和成土作用共同 作用的结果。
只有在生物特别是高等绿色植物出现 后，不仅大大加速了风化作用，而且能累积 养分，促进肥力的发展，生物的出现标志着 成土过程的开始。
土壤的形成是多种因素综合作用的结果。
19世纪俄国土壤学家B.B.道库恰耶夫，总结
认为成土因素主要有五个： 母质、气候、
物理风化
岩石风化
（2）化学风化
岩石在水、水溶液和空气中氧、CO2等作 用下由于溶解、水化、水解、碳酸化以及氧 化等作用下发生成分和性质变化的风化作用， 称为化学风化。
主要包括：溶解作用、水解作用、水化作用、 氧化作用等。 其中水解作用能使岩石中的矿物发生彻底分解， 引起岩石内部矿物组成和性质的彻底改变，所以水 解作用被认为是化学风化中最主要的作用。
动物：土壤中的动物从微小的原生动物到高 等脊椎动物在土壤中都有独特的生活方式， 它们参与了一些有机残体的分解破碎作用以 及搬运、疏松土壤和母质的作用，某些动物 还参与土壤结构的形成，有的脊椎动物能够 翻动土壤，改变土壤的剖面层次。
微生物：土壤中的微生物种类多、数量大， 在土壤形成中一方面能促进有机体分解；另 一方面又合成腐殖质，其后再进行分解，这 样就形成了土壤物质的循环。 另外，固氮菌能固定空气中的氮素，有的细 菌能促进矿物的分解、增加养分的有效性。
土壤矿物质是地壳中的化学元素在各种地质
作用下形成的自然产物，是岩石的组成单位 ，约 3000多种。
按照矿物的起源可分为：
原生矿物：在风化过程中没有改变化学组 成而遗留在土壤中的一类矿物。 次生矿物：原生矿物在风化和成土作用下， 新形成的矿物。
成土矿物
ICP-OES测定土壤中锌、铜、铅、镉、锰、汞、砷、镍、铬、镁十种元素
ICP-OES测定土壤中锌、铜、铅、镉、锰、汞、砷、镍、铬、镁十种元素颜忠国，杨绍辉，周 照（云南华联锌铟有限公司，云南 文山 ６６３０９９）摘 要：本文土壤经过ＨＣＩ－ＨＮＯ３－ＨＦ－ＨＣＯ４四酸消解，对土壤中锌、铜、铅、镉、锰、汞、砷、镍、铬、镁十种元素同时测定，讨论了溶液酸度控制、分析谱线的选择和元素干扰试验，同时对精密度和回收率等进行了试验，各元素的回收率为９５％～１０５％之间，ＲＳＤ％为０．７９％～２．７３％。
该方法简便、快捷、准确稳定，能满足土壤中锌、铜、铅、镉、锰、汞、砷、镍、铬、镁的测定。
关键词：电感耦合等离子体原子发射光谱法；土壤；酸消解；杂质元素中图分类号：Ｘ８３３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２１）０９－０１２７－２Determination of zinc, copper, lead, cadmium, manganese, mercury, arsenic, nickel,chromium and magnesium in soil by ICP-OESYAN Zhong-guo, YANG Shao-hui, ZHOU Zhao（Ｙｕｎｎａｎ Ｈｕａｌｉａｎ ｚｉｎｃ ｉｎｄｉｕｍ Ｃｏ．， Ｌｔｄ，Ｗｅｎｓｈａｎ ６６３０９９，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｔｅｎ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｚｉｎｃ， ｃｏｐｐｅｒ， ｌｅａｄ， ｃａｄｍｉｕｍ， ｍａｎｇａｎｅｓｅ， ｍｅｒｃｕｒｙ， ａｒｓｅｎｉｃ， ｎｉｃｋｅｌ， ｃｈｒｏｍｉｕｍ ａｎｄ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ｉｎ ｓｏｉｌ ｗｅｒｅ ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｂｙ ｈｃｉ－ｈｎｏ３－ｈｆ－ｈｃｏ４ ｆｏｕｒ ａｃｉｄ ｄｉｇｅｓｔｉｏｎ． Ｔｈｅ ａｃｉｄｉｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｓｏｌｕｔｉｏｎ， ｔｈｅ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ａｎａｌｙｔｉｃａｌ ｌｉｎｅｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｔｅｓｔ ｏｆ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｗｅｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ． Ｔｈｅ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｒａｔｅ ｗｅｒｅ ｔｅｓｔｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｒａｔｅ ｏｆ ｅａｃｈ ｅｌｅｍｅｎｔ ｗａｓ ９５％～１０５％， ａｎｄ ＲＳＤ％ ｗａｓ ０．７９％～２．７３％． Ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｓｉｍｐｌｅ， ｒａｐｉｄ， ａｃｃｕｒａｔｅ ａｎｄ ｓｔａｂｌｅ， ａｎｄ ｃａｎ ｂｅ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｚｉｎｃ， ｃｏｐｐｅｒ， ｌｅａｄ， ｃａｄｍｉｕｍ， ｍａｎｇａｎｅｓｅ， ｍｅｒｃｕｒｙ， ａｒｓｅｎｉｃ， ｎｉｃｋｅｌ， ｃｈｒｏｍｉｕｍ ａｎｄ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ｉｎ ｓｏｉｌ．Keywords: ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ ｃｏｕｐｌｅｄ ｐｌａｓｍａ ａｔｏｍｉｃ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ； Ｓｏｉｌ； Ａｃｉｄ ｄｉｇｅｓｔｉｏｎ； Ｉｍｐｕｒｉｔｙ ｅｌｅｍｅｎｔ云南华联锌铟股份有限公司拥有都龙矿区，矿山主要有锌、锡、铜、铁、铅、砷、镉、硫、锰、钨、钼、银、铍、铟等多种元素。
土壤学
NH
3
氨
吸收
挥 发
硝化
NO3-
可交换态 固定态
地下水
淋 洗
粘粒矿物
NO3-
土壤氮素转化过程与氮素循环示意图
第二节 土壤中的大量元素
一、土壤中的氮
氮素是构成一切生 命体的重要元素 在植物生产中，植物 对氮的需要量较大: 肥料三要素 氮素肥料施用过剩 会造成江湖水体富 营养化、地下水硝 态氮（NO3-N)积累 及毒害等。
铁（Fe）硼（B）锰（Mn）铜（Cu）锌（Zn）
钼（Mo）氯（Cl）镍（Ni）
Ni
二、土壤养分来源
1、土壤养分的基本来源——矿物岩石
P、K、Ca、Mg、Fe、B、Mo、Cu、Mn、S等
2、土壤养分的主要来源——森林凋落物 N 灰分元素 凋落物 灌、草、伐根等 保存 聚集
3、土壤养分的其他来源
生物固氮、大气降水、人工施肥、客土、灌溉等
Fe3(PO4)2Fe(OH)2存在。
（3）闭蓄态磷（O—P） 氧化铁或氢氧化铁胶膜包被的磷酸盐。 （4）磷酸铁铝和碱金属、碱土金属复合而成的磷酸盐 磷酸盐成分更复杂，种类也多，溶解度极小 ，数量不多。
我国主要土壤类型中，一般分布有以下规律：
风化程度较高的南方砖红壤、红壤中，以O—P占的比重 最大，最高可达90%以上，其次是Fe—P, Al—P; Ca—P 很少。 风化程度较低的北方石灰性土壤中，Ca—P所占比例大，
N2
收获
灌施 水肥 枯枝落叶 腐殖质 微生物 矿化 固持 风化 固持
NH4+
NH
3
氨
吸收
挥 发
硝化
NO3-
可交换态 固定态
地下水
土壤中几种微量元素的名称
土壤中几种微量元素的名称土壤中几种微量元素的名称在土壤中存在着丰富多样的化学元素，其中包括一些微量元素。
微量元素是指在土壤中相对含量很小，但对植物生长发育至关重要的元素。
这些元素虽然只存在于土壤中的微量，却对植物的生长起着不可或缺的作用。
本文将探讨土壤中几种常见的微量元素，以及它们对植物生长的影响。
一、铁（Fe）铁是土壤中的必需微量元素之一，对于植物叶绿素的合成和呼吸作用非常重要。
尤其是对于光合作用中的电子传递链来说，铁是一个必不可少的组成部分。
在土壤中，铁主要以两种形态存在：Fe2+和Fe3+。
然而，土壤中的铁往往以Fe3+的形式存在，这种形式对于植物来说很难吸收利用。
当土壤中铁的含量过低时，会导致植物叶片出现黄化症状，甚至影响整个植物的生长。
二、锰（Mn）锰是另一种重要的微量元素，在植物中起着许多重要的生理功能。
锰是参与植物光合作用过程中光合有关酶系的活化所必需的。
它还促进植物的呼吸作用和氮代谢，并参与了植物体内抗氧化防御系统的形成。
锰的缺乏会引起植物叶片出现锰叶病的症状，如叶片出现褪绿和褐色斑点。
土壤中的锰含量对于植物的正常生长和发育至关重要。
三、锌（Zn）锌是土壤中的另一种微量元素，对植物的生长发育也有重要影响。
锌在植物体内参与多种酶的合成和活化，对于植物的光合作用、生长调节和抗病能力有着重要作用。
当土壤中缺少锌时，植物的生长速度减缓，叶片出现黄化和缩小的现象。
锌的缺乏还会影响植物的生殖能力和种子质量。
四、铜（Cu）铜是土壤中的一种微量元素，对植物的生长和发育起着重要的调节作用。
铜参与了植物体内多种酶的合成和储存，对于植物的呼吸作用、光合作用和氮代谢等过程都至关重要。
如果土壤中缺少铜，会导致植物叶片出现咖啡斑和卷曲，幼苗的生长受到抑制。
铜的缺乏还会导致植物抗病能力下降。
通过对土壤中几种常见的微量元素的介绍可以看出，这些元素对植物的生长发育起着至关重要的作用。
在土壤中合适的微量元素含量能够保证植物健康生长，提高产量和品质。
土壤质量 土壤中22种元素的测定 酸溶-电感耦合等离子体质谱法
土壤质量土壤中22种元素的测定酸溶-电感耦合等离子体质
谱法
土壤质量对于农业生产和环境保护都具有重要意义。
了解土壤中不同元素的含量可以帮助我们评估土壤的肥力和环境质量。
酸溶-电感耦合等离子体质谱法（Acid dissolution - Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry, ICP-MS）是一种常用的土
壤元素测定方法。
酸溶是将土壤样品与酸溶液（通常是稀硝酸和氯化铂酸）混合，在高温和高压的条件下进行反应，以溶解土壤中的有机和无机物质。
这样可以将土壤中的元素转化为可溶性形式，方便后续分析。
电感耦合等离子体质谱法是一种高灵敏度和高选择性的分析技术，常用于测定土壤中的多种元素。
该方法利用高能量的电磁辐射，将样品中的原子或离子激发到高能级状态，然后通过质谱仪分析得到元素的相对丰度和含量。
酸溶-电感耦合等离子体质谱法可以测定土壤中包括硫、铁、锰、锌、铜、铅、铬、镍、钼、钴、镉、汞等22种元素的含量。
这些元素在土壤中的含量与土壤的肥力、污染程度和环境质量密切相关。
通过对土壤中不同元素的测定，可以评估土壤中的养分状况、重金属污染程度、放射性元素含量等。
这些数据可以用来指导农业生产、土壤修复和环境监测工作，以保护土壤资源和环境健康。
《土壤的成分》PPT课件
土壤形成过程
母质风化
岩石经过物理和化学作 用破碎成细小颗粒，形
成母质。
生物作用
微生物和植物根系对母 质进行改造，增加有机
质和团聚体。
气候影响
气候通过影响母质风化 和生物作用，进而影响
土壤形成。
地形因素
地形通过影响水分和热 量分布，影响土壤形成
和发育。
土壤类型及其特点
黏土
黏土颗粒细，保水保肥能力强 但通气性差，适宜种植水稻等 水生作物。
推广秸秆还田
将作物秸秆直接还田，补充土壤 有机质，同时提高土壤微生物活 性。
种植绿肥作物
种植紫云英、苕子等绿肥作物， 翻压入土后增加土壤有机质和养 分含量。
实行轮作休耕
通过合理的轮作和休耕制度，促 进土壤有机质的积累和更新。
04
水分含量与特性
水分在土壤中存在形式
气态水
存在于土壤空气中， 对植物生长影响较小。
《土壤的成分》 PPT课件
目录
• 土壤基本概念与分类 • 矿物质组成与性质 • 有机质组成与性质 • 水分含量与特性 • 空气组成与通气性 • 微生物种类及其作用
01
土壤基本概念与分类
土壤定义及功能
土壤定义
土壤是地球表面能够生长植物的疏 松表层，由矿物质、有机质、水分 和空气组成。
土壤功能
土壤具有提供植物生长所需养分和 水分、支撑植物体、调节气候、净 化环境等多种功能。
通过深耕、松土等措施改善土壤通气性和透水性，为微生物提供良好的生长环境。此外，保持土壤适宜的湿 度和温度也有利于微生物的生长繁殖。
生物防治
利用有益微生物或其代谢产物来防治病虫害，减少化学农药的使用量，保护土壤生态环境和微生物多样性。 例如，使用生物农药和生物肥料等。
土壤微生物对植物所需各大中微量元素的转化作用
土壤微生物对植物所需各大中微量元素的转化作用作者：ets时间：2009-5-15浏览：【字体：小大】作物生长所必需的元素按其需求量分为大、中、微量三种，共13种。
这些元素在土壤中以不同形式存在，有些元素的形式不经转化是不能被植物吸收利用的。
而元素的转化必须在微生物的作用下才能进行。
因此微生物的生命活动在矿质营养元素的转化中起着十分重要的作用。
下面就微生物对这13种元素中的N、P、K、S、Fe、Mn 6种元素的转化作用进行简单介绍。
一、微生物在氮转化中的作用氮循环由6种转化氮化合物的反应组成，包括固氮、同化、氨化（脱氨）、硝化作用、反硝化作用及硝酸盐还原。
氮是生物有机体的主要组成元素，氮循环是重要的生物地球化学循环。
（1）固氮：固氮是大气中氮被转化成氨（铵）的生化过程。
固氮微生物都具有固氮基因和由其编码合成的固氮酶，生物固氮是只有微生物或有微生物参与才能完成的生化过程。
（2）氨化作用:氨化作用是有机氮化物转化成氨的过程。
它是通过微生物的胞外和胞内酶系以及土壤动物释放的酶催化的。
首先是胞外酶降解含氮有机多聚体，然后形成的单聚体被微生物吸收到细胞内代谢，产生的氨释放到土壤中。
氨化作用放出的氨可被微生物固定利用和进一步转化。
（3）硝化作用：硝化作用是有氧条件下氨被氧化成硝酸盐的过程。
硝化作用是由两群化能自养细菌进行的，先是亚硝酸单胞菌将氨氧化为亚硝酸；然后硝酸杆菌再将亚硝酸氧化为硝酸。
氨和亚硝酸是它们的能源。
（4）硝酸盐还原和反硝化作用：土壤中的硝酸盐可以经由不同途径而被还原，包括同化还原和异化还原两方面，还原产物可以是亚硝酸、氧化氮、氧化亚氮等。
同化还原是指微生物将吸收的硝酸盐逐步还原成氨用于细胞物质还原的过程。
植物、真菌和细菌都能够进行NO3-的同化还原，在同化硝酸酶系催化下先形成NO2-继而还原成NH2OH,最后成为NH3，由细胞同化为有机态氮。
硝酸盐的异化还原比较复杂，有不同途径。
因微生物和条件不同，可以只还原为NO和N2O，也可以还原为分子氮。
土壤有机质含量标准表
一、土壤一般概述土壤养分是指存在于土壤中的植物所必需的营养元素。
包括碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、硫(S)、铁(Fe)、锰(Mn)、钼(Mo)、锌(Zn)、铜(Cu)、硼(B)、氯(Cl)等16种。
在自然土壤中，除前三种碳(C)、氢(H)、氧(O)三种元素外，其他土壤养分主要来源于土壤矿物质和土壤有机质、其次是大气降水、坡渗水和地下水等。
土壤养分分级标准主要针对有机质、全氮、速效氮、速效磷和速效钾的含量进行分级，每种级别对应不同成分的含量不同。
而在实际工作中，我们可以对照或参考这个标准，对要进行施肥的土地进行测试分析，以了解土壤的真实肥力状况。
一般情况下，耕作层土壤有机质含量通常在5%以上；褐土在自然植被下，有机质含量为1-3%，但由于褐土适于耕作，大部分已辟为农地，致使土壤中的有机质含量减少到了1%左右。
有机质是土壤肥力的标志性物质，其含有丰富的植物所需要的养分，调节土壤的理化性状，是衡量土壤养分的重要指标。
它主要来源于有机肥和植物的根、茎、枝、叶的腐化变质及各种微生物等，基本成分主要为纤维素、木质素、淀粉、糖类、油脂和蛋白质等，为植物提供丰富的C、H、O、S及微量元素，可以直接被植物所吸收利用。
其中有机质的分级可作为土壤养分分级，土壤养分分级标准共六级，且六级为最低，一级为最高。
二、常见土壤分类1.棕壤：棕壤又称棕色森林土，主要分布于半湿润半干旱地区的山地垂直带谱中，如秦岭北坡、吕梁山、中条山、六盘山等高山及洮河流域的密茂针叶林或针阔混交林的林下。
在褐土分布区之上。
具有深达1.5-2m发育良好的剖面，有枯枝落叶层、腐殖质聚积层，粘化过渡层，疏松的母质层等。
表土层厚约15-20cm，质地多为中壤。
其下则为粘化紧实的心土层，粘粒聚集作用明显，厚约30-40，富含胶体物质和粘粒，有明显的核状或棱块状结构，在结构体表面有明显的铁锰胶膜复被。
再下逐渐过渡至轻度粘化的底土层。
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土壤中的元素分类
一、介绍
土壤是地球表面重要的自然资源之一，它是陆地生态系统的基础。
土壤中包含众多元素，它们对植物生长和生态系统的稳定起着重要作用。
本文将对土壤中的元素进行分类和探讨。
二、主要元素分类
土壤中的元素可以分为主要元素和微量元素两大类。
2.1 主要元素
主要元素在土壤中的含量较高，对植物生长发育起着重要的作用。
主要元素主要包括以下几种：
2.1.1 氮（N）
氮是植物生长所必需的基本元素之一。
它参与构建植物体内的蛋白质、酶和核酸等重要分子，对促进植物的生长和发育起着至关重要的作用。
2.1.2 磷（P）
磷是植物对能量转化和储存、光合作用、呼吸和酶活性等过程中的重要组成部分。
缺乏磷元素会影响植物营养吸收、生长发育和产量。
2.1.3 钾（K）
钾是维持植物细胞渗透压和离子平衡的必需元素。
它参与调节植物的水分平衡、光合作用和气孔开闭等生理过程，对提高植物的抗逆能力起到重要作用。
2.2 微量元素
微量元素在土壤中的含量较低，但对植物生长和健康同样至关重要。
微量元素主要包括以下几种：
2.2.1 铁（Fe）
铁是植物体内进行呼吸和光合作用的关键酶的组成部分。
它参与植物维持呼吸和能量代谢的重要过程。
2.2.2 锌（Zn）
锌是植物体内许多酶的辅助因子，对植物体的代谢和能量合成起到重要作用。
缺乏锌元素会导致植物的生长萎缩、叶片变黄等症状。
2.2.3 铜（Cu）
铜参与植物的光合作用和呼吸过程，对植物体内充当电子传递体的细胞色素的生成和功能发挥重要作用。
2.2.4 锰（Mn）
锰是植物体内许多酶的辅助成分，参与植物的光合作用和呼吸过程，对碳水化合物的代谢和营养吸收起着重要作用。
三、元素来源和循环
土壤中的元素来源主要包括大气沉降、岩石风化和有机物分解等。
这些来源使得土壤中的元素在一定程度上形成了循环。
3.1 大气沉降
大气中的颗粒物和气态物质随着降雨或沉降作用进入土壤中，为土壤提供了一部分元素。
例如，氮元素主要通过大气中的氮气和氨气被沉降到土壤中。
3.2 岩石风化
岩石风化是土壤中元素的重要来源之一。
通过岩石的物理、化学和生物作用，岩石中的元素逐渐释放到土壤中。
磷元素主要通过岩石的磷矿物质风化释放到土壤中。
3.3 有机物分解
有机物分解是土壤中元素循环的重要环节。
有机物在土壤中经过微生物的分解作用，释放出元素供植物吸收和利用。
这也是土壤中有机质对元素供应起到重要作用的原因之一。
四、元素的生物地球化学循环
土壤中元素的生物地球化学循环包括元素的吸收、转运和归还等过程。
4.1 元素的吸收
植物通过根系吸收土壤中的元素。
主要元素通过根毛等吸收器官主要以离子形式吸收，微量元素则主要以螯合形式吸收。
4.2 元素的转运
吸收到的元素在植物体内进行转运。
主要元素在植物体内通过活跃转运和被动转运进入各个组织和器官。
微量元素则通过螯合物在体内进行转运。
4.3 元素的归还
元素在植物体内发挥作用后，一部分被归还到土壤中。
通过植物的代谢产物以及植物的死亡和腐解，元素返回到土壤中，循环再利用。
五、总结
土壤中的元素是植物生长和生态系统稳定的重要组成部分。
主要元素和微量元素在土壤中起着不可替代的作用。
了解和掌握土壤中元素的分类和循环对于合理利用土壤资源、改善土壤质量和提高农业生产具有重要意义。
在未来的研究和实践中，应当更加深入地了解土壤中元素的行为和功能，为可持续农业和生态环境保护提供科学依据。