第5章 土壤環(huán)境

1、第五章第五章 土壤環(huán)境土壤環(huán)境2021-11-172討論：土壤資源開發(fā)利用中存在的問題2021-11-173 土壤土壤是一種特殊形式的土地，不僅是一種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源，是進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活是一種特殊形式的土地，不僅是一種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源，是進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的主要場所，而且是一種環(huán)境要素。在長期的生產(chǎn)過程中，人類在利用和改造土動的主要場所，而且是一種環(huán)境要素。在長期的生產(chǎn)過程中，人類在利用和改造土壤環(huán)境的同時，也產(chǎn)生了一些環(huán)境問題。目前，人們較為關心的土壤環(huán)境問題有：壤環(huán)境的同時，也產(chǎn)生了一些環(huán)境問題。目前，人們較為關心的土壤環(huán)境問題有：1人類大規(guī)模的生產(chǎn)、生活等活動引起的土壤侵蝕、水土流失、土地沙化、鹽漬

2、化、人類大規(guī)模的生產(chǎn)、生活等活動引起的土壤侵蝕、水土流失、土地沙化、鹽漬化、貧瘠化等土壤生態(tài)環(huán)境破壞問題；貧瘠化等土壤生態(tài)環(huán)境破壞問題；2現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，大量化肥、農(nóng)藥的使用現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，大量化肥、農(nóng)藥的使用以及工業(yè)化和城市化過程中以及工業(yè)化和城市化過程中“三廢三廢”的排放，使土壤遭受不同程度的污染。的排放，使土壤遭受不同程度的污染。 我國土地資源總量豐富但人均貧乏。根據(jù)國土資源部公布的數(shù)據(jù)，我國耕地、我國土地資源總量豐富但人均貧乏。根據(jù)國土資源部公布的數(shù)據(jù)，我國耕地、林地、牧草地總量林地、牧草地總量20042004年分列世界第年分列世界第4 4位、位、5 5位和位和2 2位，但人均

3、分別約為當前世界平位，但人均分別約為當前世界平均水平的均水平的38%38%、31%31%和和35%35%。以耕地為例，我國一直以不到世界。以耕地為例，我國一直以不到世界10%10%耕地養(yǎng)活世界耕地養(yǎng)活世界22%22%的人口。從的人口。從19961996年到年到20042004年，全國耕地面積由年，全國耕地面積由19.5119.51億畝減至億畝減至18.3718.37億畝，是世界上億畝，是世界上耕地資源消耗速度最快的國家之一。耕地資源消耗速度最快的國家之一。耕地減少的原因有：耕地減少的原因有：工業(yè)化和城市化過程中工業(yè)化和城市化過程中擴擴建和新建城市，辦開發(fā)區(qū)，建建和新建城市，辦開發(fā)區(qū)，建工廠礦山

4、，修鐵路、公路、機場、修水庫、商店、學工廠礦山，修鐵路、公路、機場、修水庫、商店、學校、醫(yī)院、住宅、居民點，以及水土流失、土地校、醫(yī)院、住宅、居民點，以及水土流失、土地“三化三化”減少的部分，而土壤環(huán)境減少的部分，而土壤環(huán)境的污染更加劇了我國土地資源的緊缺。的污染更加劇了我國土地資源的緊缺。在當前生產(chǎn)技術未取得重大突破前提下，糧在當前生產(chǎn)技術未取得重大突破前提下，糧食安全壓力長期存在并可能加劇，食安全壓力長期存在并可能加劇，這就要求我們必須對現(xiàn)有的土壤環(huán)境進行保護，這就要求我們必須對現(xiàn)有的土壤環(huán)境進行保護，防治土壤污染。防治土壤污染。土壤環(huán)境問題2021-11-174第一節(jié) 土壤的組成和基本性

5、質(zhì) 土壤的形成、組成土壤的形成、組成 土壤的結構土壤的結構 土壤環(huán)境的基本性質(zhì)土壤環(huán)境的基本性質(zhì)2021-11-175土壤的概念土壤土壤：是指位于地球陸地表層，具有一定肥力，是指位于地球陸地表層，具有一定肥力，能夠生長植物的疏松層。能夠生長植物的疏松層。 土壤環(huán)境具有重要的雙重功能，即資源功能和土壤環(huán)境具有重要的雙重功能，即資源功能和環(huán)境功能。從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的角度出發(fā)，土壤是最基本環(huán)境功能。從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的角度出發(fā)，土壤是最基本的，不可替代的自然資源，包括農(nóng)用、牧用、林用的，不可替代的自然資源，包括農(nóng)用、牧用、林用土壤。從環(huán)境學的角度看，土壤不僅是一種資源，土壤。從環(huán)境學的角度看，土壤不僅是一種資源，

6、還是人類及各種生物的生存環(huán)境，對外界進入土壤還是人類及各種生物的生存環(huán)境，對外界進入土壤的物質(zhì)具有同化、代謝等自然凈化作用，為生物圈的物質(zhì)具有同化、代謝等自然凈化作用，為生物圈正常功能的保持發(fā)揮著難以替代的作用，對穩(wěn)定和正常功能的保持發(fā)揮著難以替代的作用，對穩(wěn)定和保護人類環(huán)境發(fā)揮著極為重要的作用。保護人類環(huán)境發(fā)揮著極為重要的作用。2021-11-176 同時，土壤環(huán)境是一個開放的系統(tǒng)。即土壤環(huán)境與水環(huán)境、大氣環(huán)境、生物環(huán)境等環(huán)境要素之間以及土壤內(nèi)部系統(tǒng)之間不斷地進行著物質(zhì)與能量的交換，這也是土壤環(huán)境發(fā)生發(fā)展并隨外界條件變化而演化的主要原因。此外，土壤環(huán)境還受到人類活動的深刻影響。土壤的概念20

7、21-11-177土壤與土地土地土地：是人類生存的基地，是人類所有生產(chǎn)活動、生活活動必不可少的載體。土壤土壤是一種特殊形式的土地，是專門進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的土地。是綠色植物的生長基地，是生物界和非生物界相互作用的產(chǎn)物。2021-11-178土壤的形成土壤的形成風化作用巖石母質(zhì)土壤成土過程2021-11-179巖巖 石石 氧和硅為巖石的主要成分，兩者占其組成的75%以上，其中氧占約一半，而作為植物所需要的營養(yǎng)元素不僅含量少，而且都以難溶化合物的形態(tài)封閉在堅硬的巖石中，處于分散狀態(tài)，故此需經(jīng)歷一個質(zhì)變過程，亦即巖石的破碎分解，直至形成母質(zhì)。2021-11-1710巖石的風化巖石的風化外界因素外界因素

8、巖石本身的成分巖石本身的成分與性質(zhì)改變與性質(zhì)改變巖石破碎巖石破碎如太陽輻射、大氣、水和生物作用。2021-11-1711風化作用風化作用 物理風化物理風化 化學風化化學風化 生物風化生物風化2021-11-1712物理風化 巖石受物理因素作用而逐漸崩解破碎的過程巖石受物理因素作用而逐漸崩解破碎的過程 特點：只能引起巖石形狀、大小的變化，而不特點：只能引起巖石形狀、大小的變化，而不能改變其礦物組成與化學成分。能改變其礦物組成與化學成分。 成因：地球表面溫度的變化；冰凍的擠壓；風；成因：地球表面溫度的變化；冰凍的擠壓；風；冰川等自然動力的磨蝕；植物根系的穿插。冰川等自然動力的磨蝕；植物根系的穿插。

9、2021-11-1713化學風化 巖石受化學因素作用而引起的破碎過程。巖石受化學因素作用而引起的破碎過程。 特點：不僅是已破碎的巖石進一步變細，同時特點：不僅是已破碎的巖石進一步變細，同時使巖石發(fā)生礦物組成和化學成分的改變，產(chǎn)生使巖石發(fā)生礦物組成和化學成分的改變，產(chǎn)生新的物質(zhì)。新的物質(zhì)。 成因：溶解；水化作用；水解作用；氧化作用。成因：溶解；水化作用；水解作用；氧化作用。2021-11-1714 巖石在生物的作用下引起的破壞過程。巖石在生物的作用下引起的破壞過程。生物不僅參與巖石的物理風化，在化學生物不僅參與巖石的物理風化，在化學風化中也起著重要作用。如植物的光合風化中也起著重要作用。如植物的

10、光合作用所產(chǎn)生的作用所產(chǎn)生的O2和和CO2為化學風化提供為化學風化提供了反應劑；植物根系的分泌與吸收可促了反應劑；植物根系的分泌與吸收可促進礦物分解與元素遷移等進礦物分解與元素遷移等 成因：機械破碎；生物化學作用。成因：機械破碎；生物化學作用。生物風化2021-11-1715成土過程的主要影響因素成土過程的主要影響因素 母質(zhì)母質(zhì) 構成土壤礦物質(zhì)的基本材料構成土壤礦物質(zhì)的基本材料 提供植物必需的養(yǎng)料元素提供植物必需的養(yǎng)料元素 氣候（濕度、溫度、氣候變化等）氣候（濕度、溫度、氣候變化等） 影響土壤中的物理、化學、生物作用的方向影響土壤中的物理、化學、生物作用的方向 與進程與進程 生物生物 只有在母

11、質(zhì)的基礎上出現(xiàn)了生物之后，土壤才能形成只有在母質(zhì)的基礎上出現(xiàn)了生物之后，土壤才能形成 地形地形 影響熱量及水的重新分配；影響母質(zhì)的分配影響熱量及水的重新分配；影響母質(zhì)的分配2021-11-1716 時間時間 時間越長，土壤性質(zhì)的變化越大時間越長，土壤性質(zhì)的變化越大 人為因素人為因素 通過改變某成土因素或各種因素之間的對比通過改變某成土因素或各種因素之間的對比關系來控制成土過程和方向。關系來控制成土過程和方向。 母質(zhì)是物質(zhì)基礎；氣候中的熱量因素是土壤能母質(zhì)是物質(zhì)基礎；氣候中的熱量因素是土壤能量的最基本來源；生物將無機物變成有機物，將太量的最基本來源；生物將無機物變成有機物，將太陽能轉化為生物化學

12、能，從而改造了母質(zhì)，形成了陽能轉化為生物化學能，從而改造了母質(zhì)，形成了土壤；地形通過對地表物質(zhì)和能量再分配，間接地土壤；地形通過對地表物質(zhì)和能量再分配，間接地影響土壤的形成過程；時間是一個條件，任何一個影響土壤的形成過程；時間是一個條件，任何一個空間因素或者綜合作用的效果隨時間的增長而加強?？臻g因素或者綜合作用的效果隨時間的增長而加強。人類根據(jù)自己的目的，通過調(diào)節(jié)其他因素來控制土人類根據(jù)自己的目的，通過調(diào)節(jié)其他因素來控制土壤形成的過程和方向壤形成的過程和方向2021-11-1717土壤的物質(zhì)組成土壤的物質(zhì)組成土壤土壤固相物質(zhì)固相物質(zhì)粒間物質(zhì)粒間物質(zhì) 生生 物物 體體礦物質(zhì)礦物質(zhì): 占固相重量占

13、固相重量95%左右左右, 總體積的總體積的38%左右左右有機物質(zhì)有機物質(zhì): 占固相重量占固相重量5%左右左右, 總體積的總體積的12%左右左右氣相氣相: 即土壤空氣，由即土壤空氣，由O2、N2、CO2及水氣等組成，及水氣等組成，其組成與大氣有差異其組成與大氣有差異液相液相: 粒間水分及溶解于其中的溶解性物質(zhì)粒間水分及溶解于其中的溶解性物質(zhì)各類昆蟲、線蟲、節(jié)肢動物各類昆蟲、線蟲、節(jié)肢動物土壤微生物土壤微生物2021-11-1718 巖石中含有約巖石中含有約3000余種礦物，但與土壤有關的余種礦物，但與土壤有關的不過數(shù)十種，土壤礦物質(zhì)是地殼的巖石、礦物不過數(shù)十種，土壤礦物質(zhì)是地殼的巖石、礦物經(jīng)過風

14、化和成土過程形成的產(chǎn)物，按其起源分經(jīng)過風化和成土過程形成的產(chǎn)物，按其起源分為原生礦物和次生礦物。為原生礦物和次生礦物。 原生礦物：原生礦物：沒有發(fā)生成礦改變的礦物，有石英、沒有發(fā)生成礦改變的礦物，有石英、長石、云母等長石、云母等 次生礦物：次生礦物：巖石風化和成土過程中新生成的礦巖石風化和成土過程中新生成的礦物，其組成與性質(zhì)都發(fā)生了變化，又稱粘土礦物，其組成與性質(zhì)都發(fā)生了變化，又稱粘土礦物，有蒙脫石、伊利石等。物，有蒙脫石、伊利石等。礦物質(zhì)礦物質(zhì)2021-11-1719 礦物質(zhì)是以粗細不同的顆粒形式存在的，即通礦物質(zhì)是以粗細不同的顆粒形式存在的，即通常說的土壤顆粒。常說的土壤顆粒。 按粒徑大小

15、，土粒分為按粒徑大小，土粒分為石礫、沙粒、粉粒和粘石礫、沙粒、粉粒和粘粒粒。 土粒的大小與土壤礦物成分土壤化學成分密切土粒的大小與土壤礦物成分土壤化學成分密切相關。相關。 粘粒以上主要由各種原生礦物組成以石英最多，粘粒以上主要由各種原生礦物組成以石英最多，還有長石、云母等原生硅酸鹽礦物；粘粒中原還有長石、云母等原生硅酸鹽礦物；粘粒中原生礦物很少，基本上為次生礦物。生礦物很少，基本上為次生礦物。土壤顆粒2021-11-1720 來源：各種動植物、微生物殘體及人畜糞便。來源：各種動植物、微生物殘體及人畜糞便。 類型：類型： 土壤活有機體土壤活有機體：主要指植物根系和土壤：主要指植物根系和土壤生物等

16、。生物等。土壤腐殖質(zhì)：土壤腐殖質(zhì)：是土壤有機質(zhì)的主要部是土壤有機質(zhì)的主要部分，結構復雜，是微生物作用下形成的性質(zhì)穩(wěn)分，結構復雜，是微生物作用下形成的性質(zhì)穩(wěn)定的新的高分子化合物。其形成分兩個階段：定的新的高分子化合物。其形成分兩個階段：首先產(chǎn)生構成腐殖質(zhì)主要成分的原始材料；將首先產(chǎn)生構成腐殖質(zhì)主要成分的原始材料；將上述原始材料通過縮合與聚合作用，形成腐殖上述原始材料通過縮合與聚合作用，形成腐殖質(zhì)的單體分子。質(zhì)的單體分子。 化學組成：糖類、木質(zhì)素、有機氮、脂肪、蠟化學組成：糖類、木質(zhì)素、有機氮、脂肪、蠟質(zhì)、角質(zhì)、有機磷及灰分等。質(zhì)、角質(zhì)、有機磷及灰分等。有機質(zhì)2021-11-1721土壤腐殖質(zhì)的作

17、用 土壤養(yǎng)分的主要來源土壤養(yǎng)分的主要來源 促進營養(yǎng)物質(zhì)的交換、吸附和固定促進營養(yǎng)物質(zhì)的交換、吸附和固定 形成土壤結構，改進土壤的物理、化學性質(zhì)形成土壤結構，改進土壤的物理、化學性質(zhì) 影響土壤污染物質(zhì)的遷移轉化影響土壤污染物質(zhì)的遷移轉化 其它：如對土壤肥力有重大作用，增強土壤吸其它：如對土壤肥力有重大作用，增強土壤吸水性，緩解水土流失等。水性，緩解水土流失等。2021-11-1722 土壤溶液 組成物質(zhì)非常復雜，其中的水分主要來自降水，同時還有灌溉水和地下水，是植物吸收養(yǎng)料的主要媒介。主要物質(zhì)有無機鹽類、無機膠體、有機化合物和有機膠體、溶解性氣體（O2、CO2）、離子態(tài)物等。 土壤空氣 土壤空氣

18、主要來自大氣，由于土壤生物生命活動和土壤自身特性的影響，土壤空氣的組成在質(zhì)和量上都與大氣不同。其組成主要是CO2、O2、N2、CH4、H2S等，二氧化碳高于大氣十到數(shù)百倍，氧氣僅占十分之一左右。土壤溶液與土壤空氣2021-11-1723土壤生物 分為：分為：土壤微生物土壤微生物：細菌、真菌、藻類等：細菌、真菌、藻類等 土壤動物土壤動物：環(huán)節(jié)動物、軟體動物、節(jié)肢動：環(huán)節(jié)動物、軟體動物、節(jié)肢動物等。物等。 功能：分解有機物質(zhì)、直接參與碳、氮等元素的功能：分解有機物質(zhì)、直接參與碳、氮等元素的生物循環(huán)；參與腐殖質(zhì)的合成與分解；固氮作用，生物循環(huán)；參與腐殖質(zhì)的合成與分解；固氮作用，改善土壤中的營養(yǎng)狀況；

19、促進植物生長；參與土改善土壤中的營養(yǎng)狀況；促進植物生長；參與土壤中的氧化還原過程等。壤中的氧化還原過程等。2021-11-1724土壤結構土壤結構 一般把土壤顆粒的空間排列方式及其穩(wěn)定程一般把土壤顆粒的空間排列方式及其穩(wěn)定程度、孔隙的分布和結合狀況稱度、孔隙的分布和結合狀況稱土壤結構土壤結構。 土壤中的礦物顆粒并不都是呈單獨顆粒存在，土壤中的礦物顆粒并不都是呈單獨顆粒存在，除沙礫和部分粗顆粒外，大都是互相聚合在一起，除沙礫和部分粗顆粒外，大都是互相聚合在一起，形成較大的復?；驁F聚體顆粒。形成較大的復?；驁F聚體顆粒。 一定條件下，良好的土壤結構（土壤顆粒小、一定條件下，良好的土壤結構（土壤顆粒小

20、、土粒細、粘結力強，有利于形成復粒）有利于植土粒細、粘結力強，有利于形成復粒）有利于植物根系活動，可提高土壤通氣、保水、保肥能力，物根系活動，可提高土壤通氣、保水、保肥能力，并有抗暴雨侵蝕，防止水土流失的能力。并有抗暴雨侵蝕，防止水土流失的能力。2021-11-1725 土壤中的礦物質(zhì)顆粒，在大多數(shù)情況下土壤中的礦物質(zhì)顆粒，在大多數(shù)情況下不是以單粒狀態(tài)存在，而是互相粘聚或不是以單粒狀態(tài)存在，而是互相粘聚或者被膠結成大小、形狀、性質(zhì)不同的土者被膠結成大小、形狀、性質(zhì)不同的土片、土塊、土團甚至團聚體。片、土塊、土團甚至團聚體。 結構類型：似立方體結構類型；似柱狀結構類型：似立方體結構類型；似柱狀結

21、構類型；似片狀結構類型。結構類型；似片狀結構類型。土壤的形態(tài)結構2021-11-1726土壤結構體的形成機制1、土壤顆粒通過凝聚作用形成復粒；復粒再通過有機質(zhì)的膠結作用進一步形成團聚體，從而形成土壤結構。2、土壤顆粒直接通過有機質(zhì)等膠結物質(zhì)的作用形成團聚體。3、難溶性化合物的膠粘作用形成團聚體。4、致密的土壤通過植物的根系活動、干濕交替和凍融交替等作用形成團聚體。2021-11-1727土壤的基本性質(zhì)土壤的基本性質(zhì) 多相的疏松多孔體多相的疏松多孔體 膠體體系膠體體系 絡合絡合螯合物質(zhì)體系螯合物質(zhì)體系 氧化還原物質(zhì)體系氧化還原物質(zhì)體系 酸堿物質(zhì)體系酸堿物質(zhì)體系 吸附與交換性吸附與交換性 生物體系

22、生物體系 2021-11-1728土壤的基本性質(zhì) 土壤的性質(zhì)與污染物在其中的遷移轉化有關土壤的性質(zhì)與污染物在其中的遷移轉化有關 污染物質(zhì)進入土體之后，與土壤的固、污染物質(zhì)進入土體之后，與土壤的固、液、氣三相物質(zhì)發(fā)生一系列的物理、化學、液、氣三相物質(zhì)發(fā)生一系列的物理、化學、生化反應，在土體內(nèi)進行遷移轉化，其遷移生化反應，在土體內(nèi)進行遷移轉化，其遷移轉化的速度，一方面取決于污染物的種類、轉化的速度，一方面取決于污染物的種類、性質(zhì)和進入土壤的數(shù)量和速度；另一方面取性質(zhì)和進入土壤的數(shù)量和速度；另一方面取決于土壤的組成和性質(zhì)。決于土壤的組成和性質(zhì)。2021-11-1729土壤是一個多相的疏松多孔體 土壤

23、由固相、液相和氣相三相物質(zhì)組成，而土壤由固相、液相和氣相三相物質(zhì)組成，而且有一定的結構（土壤結構），一般土壤內(nèi)部空且有一定的結構（土壤結構），一般土壤內(nèi)部空間并沒有全部為土壤所填滿，土壤總是按一定方間并沒有全部為土壤所填滿，土壤總是按一定方式排列，其間有許多孔隙，為土壤水和空氣所占式排列，其間有許多孔隙，為土壤水和空氣所占據(jù)。據(jù)。 土壤的這一特性決定了某些污染物可在土壤土壤的這一特性決定了某些污染物可在土壤孔隙中隨土壤空氣和水分的運動而揮發(fā)、擴散、孔隙中隨土壤空氣和水分的運動而揮發(fā)、擴散、稀釋等，這些過程是由土壤孔隙的大小、數(shù)量、稀釋等，這些過程是由土壤孔隙的大小、數(shù)量、分布及其連續(xù)狀況決定的

24、，并受土壤水分和溫度分布及其連續(xù)狀況決定的，并受土壤水分和溫度狀況的影響。狀況的影響。2021-11-1730土壤是一個膠體體系 土壤不論其成土母質(zhì)如何，都含有一定土壤不論其成土母質(zhì)如何，都含有一定量的粘土礦物和腐殖質(zhì)，都具有膠體性質(zhì)，量的粘土礦物和腐殖質(zhì)，都具有膠體性質(zhì)，構成土壤的膠體體系。構成土壤的膠體體系。 土壤膠體具有表面能大、帶電荷等特性，土壤膠體具有表面能大、帶電荷等特性，因而可吸附呈分子態(tài)和離子態(tài)的污染物因而可吸附呈分子態(tài)和離子態(tài)的污染物 ，污，污染物在土壤中的遷移轉化多與這一特性有關，染物在土壤中的遷移轉化多與這一特性有關，如對有機物、重金屬離子的吸附。如對有機物、重金屬離子的

25、吸附。2021-11-1731土壤膠體種類 無機膠體無機膠體：主要是細顆粒的粘土微粒，包：主要是細顆粒的粘土微粒，包括粘土礦物中的高嶺石、伊利石、以及含括粘土礦物中的高嶺石、伊利石、以及含水氧化硅膠體，含水氧化鐵鋁膠體，水鋁水氧化硅膠體，含水氧化鐵鋁膠體，水鋁英石等。英石等。 有機膠體：有機膠體：主要是腐殖質(zhì)和生物活動的產(chǎn)主要是腐殖質(zhì)和生物活動的產(chǎn)物。是高分子的有機化合物。物。是高分子的有機化合物。 有機無機復合膠體：有機無機復合膠體：是由土壤中一部分礦是由土壤中一部分礦物膠體和腐殖質(zhì)膠體結合在一起所形成。物膠體和腐殖質(zhì)膠體結合在一起所形成。2021-11-1732土壤是一個絡合-螯合物質(zhì)體系

26、 土壤中存在著許多天然的或人工合成土壤中存在著許多天然的或人工合成的有機和無機配位體以及金屬離子，它們的有機和無機配位體以及金屬離子，它們對進入土壤中的污染物有絡合和螯合作用，對進入土壤中的污染物有絡合和螯合作用，一般重金屬元素的遷移轉化與此作用有關。一般重金屬元素的遷移轉化與此作用有關。2021-11-1733土壤是一個氧化-還原物質(zhì)體系 土壤是一個氧化物質(zhì)和還原物質(zhì)并存的體系。土壤是一個氧化物質(zhì)和還原物質(zhì)并存的體系。因而使土壤具有氧化還原特性。由于土壤所處條件因而使土壤具有氧化還原特性。由于土壤所處條件不同，其溶液中氧化態(tài)物質(zhì)與還原態(tài)物質(zhì)的相對濃不同，其溶液中氧化態(tài)物質(zhì)與還原態(tài)物質(zhì)的相對濃

27、度不同。一般土壤中自由氧占優(yōu)勢，則以氧化作用度不同。一般土壤中自由氧占優(yōu)勢，則以氧化作用為主，如果有機質(zhì)占優(yōu)勢，則以還原作用為主。為主，如果有機質(zhì)占優(yōu)勢，則以還原作用為主。 土壤的氧化還原性影響著有機質(zhì)分解的強度和土壤的氧化還原性影響著有機質(zhì)分解的強度和速度，同時影響著土壤物質(zhì)的存在形態(tài)，進而影響速度，同時影響著土壤物質(zhì)的存在形態(tài)，進而影響到其遷移轉化。到其遷移轉化。2021-11-1734土壤是一個酸堿物質(zhì)體系 土壤中含有大量的有機酸、無機酸和堿性鹽類，土壤中含有大量的有機酸、無機酸和堿性鹽類，使其成為一個酸堿物質(zhì)體系。其酸堿度取決于酸堿物使其成為一個酸堿物質(zhì)體系。其酸堿度取決于酸堿物質(zhì)含量

28、的對比關系。質(zhì)含量的對比關系。 酸的產(chǎn)生酸的產(chǎn)生：CO2CO2溶于水形成的碳酸、有機質(zhì)分解產(chǎn)生溶于水形成的碳酸、有機質(zhì)分解產(chǎn)生的有機酸、土壤溶液中活性鋁的作用、的有機酸、土壤溶液中活性鋁的作用、 吸附態(tài)氫離子和鋁離子的作用吸附態(tài)氫離子和鋁離子的作用 堿的產(chǎn)生堿的產(chǎn)生：土壤中大量存在的堿金屬的水解：土壤中大量存在的堿金屬的水解 土壤酸堿度是影響土體中物質(zhì)的存在形態(tài)和遷移土壤酸堿度是影響土體中物質(zhì)的存在形態(tài)和遷移轉化的重要環(huán)境條件。轉化的重要環(huán)境條件。2021-11-1735土壤是一個生物體系 土壤中存在著有土壤動物和微生物組成的生物群體，其中土壤微生物是土壤生物的主體，其種類繁多，數(shù)量巨大，在有

29、機質(zhì)的分解和轉化過程中起著重要作用。土壤也是植物的生長基地。2021-11-1736土壤的吸附與交換性 1、土壤的吸附作用 A、生物吸收、生物吸收：是指植物和土壤微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收保蓄作用以及對某些有毒物質(zhì)的吸收。 B、機械吸附、機械吸附：土壤是多孔的、具有膠體性質(zhì)的物質(zhì)，能把大于孔隙的物質(zhì)阻留，小于孔隙的顆粒吸附在土壤中，對不溶性顆粒物的作用最為明顯。 C、物理吸附：、物理吸附：是指土壤顆粒對分子態(tài)物質(zhì)的吸附作用。 D、化學吸收：、化學吸收：是指土壤溶液中的可溶性物質(zhì)相互作用，產(chǎn)生難溶性化合物而固定在土壤中的過程。 2021-11-17372、土壤的交換作用：A、陽離子交換：即土壤膠體所

30、吸附的陽離子和土壤溶液中的陽離子進行交換的過程。B、陰離子交換：即土壤膠體所吸附的陰離子和土壤溶液中的陰離子進行交換的過程。土壤的吸附與交換性2021-11-1738土壤的緩沖性 土壤的緩沖性土壤的緩沖性是指土壤抵制是指土壤抵制PHPH改變的能力，改變的能力，或土壤抵制土壤溶液中離子濃度改變的一種特性。或土壤抵制土壤溶液中離子濃度改變的一種特性。 土壤之所以具有緩沖性主要與土壤有機膠體對土壤之所以具有緩沖性主要與土壤有機膠體對離子的吸附有關。北方發(fā)生的酸雨較南方輕，就離子的吸附有關。北方發(fā)生的酸雨較南方輕，就是由于北方土壤膠體上的鈣、鎂離子等鹽基物豐是由于北方土壤膠體上的鈣、鎂離子等鹽基物豐富

31、，土壤的緩沖性更強的緣故。富，土壤的緩沖性更強的緣故。2021-11-1739土壤退化土壤退化定義：指一切導致土壤生產(chǎn)力下降，土壤功能和屬性衰指一切導致土壤生產(chǎn)力下降，土壤功能和屬性衰退的現(xiàn)象和過程。退的現(xiàn)象和過程。水土流失水土流失土壤沙漠化、石漠化土壤沙漠化、石漠化土壤鹽堿化土壤鹽堿化土壤酸化、肥力衰減、機械壓實土壤酸化、肥力衰減、機械壓實土壤污染土壤污染2021-11-1740第二節(jié)第二節(jié) 土壤污染和自凈土壤污染和自凈 土壤污染：土壤污染：指進入土壤中的污染物質(zhì)超過指進入土壤中的污染物質(zhì)超過土壤的自凈能力，引起土壤質(zhì)量惡化，對土壤的自凈能力，引起土壤質(zhì)量惡化，對土壤動植物造成損害時的狀況，

32、稱為土壤土壤動植物造成損害時的狀況，稱為土壤污染。污染。 特點：特點：間接性（隱蔽性）、不可逆性和持間接性（隱蔽性）、不可逆性和持久性、久性、 危害的嚴重性。危害的嚴重性。2021-11-1741土壤污染源及污染物質(zhì)土壤污染源及污染物質(zhì)土壤污染源土壤污染源 ：由于土壤環(huán)境是一個開放的系統(tǒng)。由于土壤環(huán)境是一個開放的系統(tǒng)。使得土壤污染源多而復雜。主要有天然污染源和人使得土壤污染源多而復雜。主要有天然污染源和人為污染源。人為污染源主要為：工業(yè)污染源、農(nóng)業(yè)為污染源。人為污染源主要為：工業(yè)污染源、農(nóng)業(yè)污染源、生活污染源、交通運輸污染源等。污染源、生活污染源、交通運輸污染源等。土壤污染物質(zhì)：土壤污染物質(zhì)：

33、1、有機物類有機物類:化學農(nóng)藥、除草劑、酚、油類等?；瘜W農(nóng)藥、除草劑、酚、油類等。2、重金屬類；、重金屬類；3、放射性物質(zhì)；、放射性物質(zhì)；4、化學肥料；、化學肥料；5、微生物類、微生物類 2021-11-1742根據(jù)土壤污染發(fā)生的途徑：根據(jù)土壤污染發(fā)生的途徑：水體污染型：水體污染型：由污水灌溉引起的土壤污染由污水灌溉引起的土壤污染大氣污染型：大氣污染型：由大氣污染物的干濕沉降引起的由大氣污染物的干濕沉降引起的農(nóng)業(yè)污染型：農(nóng)業(yè)污染型：化肥、農(nóng)藥的施用引起的化肥、農(nóng)藥的施用引起的固體廢棄物污染型固體廢棄物污染型土壤污染類型土壤污染類型2021-11-1743主要污染物在土壤中的遷移轉化農(nóng)藥的遷移轉

34、化農(nóng)藥的遷移轉化 化學農(nóng)藥化學農(nóng)藥絕大多數(shù)為有機化合物，易為土絕大多數(shù)為有機化合物，易為土壤微生物、土壤酶所分解，主要通過脫氯、脫壤微生物、土壤酶所分解，主要通過脫氯、脫烷基、苯環(huán)破裂、氧化還原、水解作用等使分烷基、苯環(huán)破裂、氧化還原、水解作用等使分子簡單化。子簡單化。 農(nóng)藥的揮發(fā)性使它通過土壤孔道揮發(fā)擴散。農(nóng)藥的揮發(fā)性使它通過土壤孔道揮發(fā)擴散。 土壤膠體對農(nóng)藥的吸附作用土壤膠體對農(nóng)藥的吸附作用2021-11-1744v農(nóng)藥在土壤中的殘留農(nóng)藥在土壤中的殘留 進入土壤中的農(nóng)藥，一部分經(jīng)揮發(fā)擴散、淋進入土壤中的農(nóng)藥，一部分經(jīng)揮發(fā)擴散、淋溶、降解等作用而逐漸消失，或進入其他環(huán)境要溶、降解等作用而逐漸

35、消失，或進入其他環(huán)境要素中，還有一部分經(jīng)土壤膠體吸附而殘留在土壤素中，還有一部分經(jīng)土壤膠體吸附而殘留在土壤中，殘留的數(shù)量、時間主要取決于兩個因素：中，殘留的數(shù)量、時間主要取決于兩個因素：1、化學農(nóng)藥本身化學性質(zhì)的影響，如揮發(fā)性、化學農(nóng)藥本身化學性質(zhì)的影響，如揮發(fā)性、溶解度、化學穩(wěn)定性、劑型等。溶解度、化學穩(wěn)定性、劑型等。2、土壤性質(zhì)的影響，如土壤中膠體的類型、酸、土壤性質(zhì)的影響，如土壤中膠體的類型、酸堿度、溫度、土壤水分、微生物等，堿度、溫度、土壤水分、微生物等， 此外，還與作物的種類、耕作制度等有關。此外，還與作物的種類、耕作制度等有關。2021-11-1745v農(nóng)藥在土壤中的持續(xù)性農(nóng)藥在土

36、壤中的持續(xù)性 農(nóng)藥在土壤中的持續(xù)性或殘留狀況通常用以農(nóng)藥在土壤中的持續(xù)性或殘留狀況通常用以下兩個概念表示：下兩個概念表示：1、半衰期：、半衰期：指施入土壤中的農(nóng)藥因降解等原因指施入土壤中的農(nóng)藥因降解等原因而使其濃度減少一半所需要的時間。而使其濃度減少一半所需要的時間。2、殘留量：、殘留量：指土壤中的農(nóng)藥因降解等原因含量指土壤中的農(nóng)藥因降解等原因含量減少而殘留在土壤中的數(shù)量。減少而殘留在土壤中的數(shù)量。 農(nóng)藥類型不同，其半衰期和殘留量不同。農(nóng)藥類型不同，其半衰期和殘留量不同。2021-11-1746主要污染物在土壤中的遷移轉化重金屬的遷移轉化重金屬的遷移轉化v重金屬在土壤中的污染特征重金屬在土壤中

37、的污染特征：1 1、重金屬元素屬保守性重金屬元素屬保守性物質(zhì)，在土壤環(huán)境中只發(fā)生時空的遷移、價態(tài)和形態(tài)的轉物質(zhì)，在土壤環(huán)境中只發(fā)生時空的遷移、價態(tài)和形態(tài)的轉化，不能為微生物分解，易在土壤中累積?；?，不能為微生物分解，易在土壤中累積。2 2、價態(tài)不同，價態(tài)不同，毒性不同。毒性不同。3 3、易被植物吸收，在植物體內(nèi)富集轉化，且易被植物吸收，在植物體內(nèi)富集轉化，且又生物放大作用、對人類的潛在危害大。又生物放大作用、對人類的潛在危害大。4 4、有些重金屬有些重金屬在土壤中經(jīng)生物作用可轉化為毒性強的化合物，如甲基化在土壤中經(jīng)生物作用可轉化為毒性強的化合物，如甲基化合物。合物。5 5、不同的重金屬，因具有不同的性質(zhì)，因而造成不同的重金屬，因具有不同的性質(zhì)，因而造成的污染危害也不相同。這是因為：的污染危害也不相同。這是因為：2021-11-17471、植物對各種重金屬元素的需求有很大的差別。、植物對各種重金屬元素的需求有很大的差別。 有些重金屬是植物正常生長發(fā)育所必需的，如鐵、鋅、有些重金屬是植物正常生長發(fā)育所必需的，如鐵、鋅、銅等，具有一定的生理功能，其污染危害主要是妨礙植物銅等，具有一定的生理功能，其污染危害主