土壤學復習資料

土壤學復習資料

一、名詞解釋（3*10=30分）

風化作用：地表的巖石在外界因素的作用下，發(fā)生形態(tài)、構成和性質變化的過程。

母質：指經多個風化作用形成的疏松多孔體。

植物提取修復：是指通過植物根系吸取污染物并將污染物富集于植物體內，而后將植物體收獲，集中處置的過程。有機質礦質化過程：指復雜的有機質在微生物的作用下，轉化為簡樸的無機物的過程。土壤環(huán)境背景值：指未受或少受人類活動（特別是人為污染）影響的土壤環(huán)境本身的化學元素構成及含量（是相對穩(wěn)定的數(shù)值，但不是不變的）。

土壤污染：指污染物通過多個途徑進入土壤，其數(shù)量和速度超出了土壤容納和凈化能力，而使土壤性質、構成和性狀等發(fā)生變化，破壞其自然生態(tài)平衡，并造成其自然功效失調，質量惡化的現(xiàn)象。

土壤環(huán)境容量：指土壤環(huán)境單元在本底值的基礎上所允許承納的物質的最大數(shù)量或負荷量。

土壤臨界含量：又稱基準值，是土壤所能容納污染物的最大溶度，是決定土壤負載容量的核心因子。

持久性有機污染物：指含有毒性、生物蓄積性、和半揮發(fā)性，在環(huán)境中持久存在，且能在大氣環(huán)境中長距離遷移并沉積回地球的偏遠的極地地區(qū)，對人類健康和環(huán)境造成嚴重危害的天然或人工合成的有機化學污染物質。

優(yōu)先污染物：在眾多污染物中篩選出的潛在危險大的化合物作為優(yōu)先研究和控制的對象

多環(huán)芳烴：是指兩個以上的苯環(huán)連在一起的化合物。

多氯聯(lián)苯：是一類以聯(lián)苯為原料在金屬催化劑作用下，高溫氯化生成的氯代芳烴。P240

有機污染物的水解作用：指有機污染物與水的反映，X基團與OH基團發(fā)生交換，而H與X相結合：

RX+H2O

ROH+HX

有機污染物的老化：隨土壤與有機污染物接觸時間的延長，土壤中有機污染物的可提取性和生物可運用性下降的過程，能夠認為是對有機污染物生物效應與時間變化的體現(xiàn)、總體的描述，它涉及了造成可提取性和生物可運用性下降的全部過程。

非點源污染：狹義：多個沒有固定排放口或地點的環(huán)境污染。廣義：難于按點污染源進行管理的污染源的統(tǒng)稱。

有機污染物的光解作用：有機污染物分子在光的作用下，將光能直接或間接轉移到分子鍵，使分子變成激發(fā)態(tài)而裂解或轉化的現(xiàn)象。

腐殖化過程：是指有機質在微生物的作用下，通過生化和化學作用轉化為腐殖質的過程。硒的生物甲基化：金屬硒和硒離子等無機硒在生物，特別是微生物的作用下，通過酶促反映和非酶促反映轉化成甲基硒和二甲基硒。

反硝化作用：又稱生物脫氮作用，是指在嫌氣條件下，NO3－在反硝化細菌作用下還原為NO、

N2O、

N2的過程.

同晶替代：礦物形成時，性質相近的元素，在礦物晶格中互相替代而不破壞晶體構造的現(xiàn)象。

重金屬污染：是指由于人類活動將重金屬帶入到土壤中，致使土壤中重金屬含量明顯高于背景值、并造成現(xiàn)存的或潛在的土壤質量退化、生態(tài)與環(huán)境惡化的現(xiàn)象。土壤圈：是覆蓋于地球陸地表面和淺水域底部的一種疏松而不均勻的覆蓋層及其有關的生態(tài)與環(huán)境體系；它是地球系統(tǒng)的重要構成部分，處在大氣圈、水圈、生物圈和巖石圈的界面中心位置，既是它們所長久共同作用的產物，又是對這些圈層的支撐。永久電荷：同晶置換普通形成于礦物的結晶過程，一旦晶體形成，它所含有的電荷就不受外界環(huán)境（如pH、電解質濃度等）影響，故稱之為永久電荷、恒電荷或構造電荷。

激發(fā)效應：土壤中加入新鮮有機物質會增進土壤原有有機質的降解。

銨離子的礦物固定：在2：1型黏粒礦物的膨脹性晶格中，層間的陽離子（Ca2+、Mg2+和Na+）被NH4+取代后可引發(fā)銨的固定。P118

土壤水分有效性：是指土壤中的水能否被植被吸取運用及其難易程度。P59

土壤機械構成：是指土壤中各粒級礦物質土粒所占的百分含量，也稱顆粒構成。

。

陽離子交換量：是指每公斤干土所吸附的全部交換性陽離子的厘摩爾數(shù)，以cmol(+)/kg表達。

土壤自凈：在自然因素作用下，通過本身作用，使污染物在環(huán)境中的數(shù)量濃度或形態(tài)發(fā)生變化，活性、毒性減少的過程。

有機-—中性化技術：是指將有機改良與中性化技術結合在一起的治理酸度重金屬污染土壤的技術。

交換性酸度：是能被濃中性鹽（往往是1.0mol/Lkcl）轉換進入溶液的結合態(tài)H+和Al3+。

二、問答題（35分）

1、簡述生物質碳對污染土壤的修復功效。

1）生物質炭能夠吸附農藥等有機污染物，減少這些污染物在土壤中的化學活性和毒性。2）、生物質炭能夠增加土壤對重金屬的吸附容量

2、試分析生物質碳的性質及其對土壤環(huán)境功效的影響。

(1)生物質炭含有大量植物所需的營養(yǎng)元素，能夠增進土壤養(yǎng)分的循環(huán)和植物的生長；(2)生物質炭普通呈堿性，施用生物質炭能夠減少土壤的酸度和有毒元素如鋁和重金屬對植物的毒性；

(3)生物質炭表面含有豐富的含氧官能團，施用后能夠提高土壤的陽離子交換量

(4)生物質炭含有高度的孔隙構造，能夠增加土壤的空隙度和保水能力，減少土壤容重，有利植物根系生長。3、簡述土壤重金屬的來源及其危害

來源：大氣降塵、污水澆灌、工業(yè)固體廢棄物的不當堆置、礦業(yè)活動、農藥和化肥等危害：

1、土壤重金屬會影響到土壤中氮、磷和鉀的保持與供應，從而影響土壤肥力。

2、土壤重金屬污染會減少有機物質的微生物轉化效率，同時會對土壤中的酶起到克制的作用。

3、生長在重金屬污染的土地上的作物，可通過食物鏈等方式進入人體，從而危害到人體健康。

4、簡述土壤中磷素的遷移轉化與地表水富營養(yǎng)化之間的關系P139

土壤的遷移轉化涉及一系列復雜的化學和生物化學反映：

（1）、

有機磷的礦化和無機磷的生物固定。這是一種兩個相反的過程，前者使有機磷轉化為無機磷，后者使無機磷轉化有機磷。

（2）、

土壤中磷的固定與釋放。是磷的重要性質，磷的固定是水溶性磷從液相轉化固相；磷的釋放是固定作用的逆向作用，是從固相轉入液相。

當N/P比不不大于4-5時，其影響因素是磷，富營養(yǎng)化取決于磷的濃度增加，如果不大于4-5時，其影響因素可能是氮，在這種狀況下，磷濃度的升降對富營養(yǎng)化影響較少。

5、農產品中硝酸鹽積累哪些因素影響？P122

1、蔬菜種類

2、肥料品種

3、氮肥用量及時間

4、收獲時間

5、環(huán)境因素（水分、溫度和

光照）

6、土壤中甲烷是如何產生的？稻田土壤甲烷排放通量受哪些因素影響？

形成土壤中CH4的產生重要決定于兩個條件：一是厭氧條件，即豐富的水分；二是碳源，即豐富的有機質。淹水土壤中CH4的產生是一種生物化學過程。淹水土壤中復雜的有機物質，被各類細菌構成的食物鏈轉化成簡樸的產CH4前體。產CH4菌在嚴格的厭氧條件下作用于這些產CH4前體，然后產生CH4。淹水土壤CH4的產生有兩條重要的途徑：一是在專性礦質化學營養(yǎng)產生CH4菌的參加下，以H2或有機分子作H供體還原CO2或直接運用HCC00H和CO形成CH4：

CO2+4H2---CH4+2H2O

4HCOOH---CH4+3CO2+2H2O

4CO+2H2O---CH4+3CO2

另一種是在甲基營養(yǎng)產CH4菌的參加下，對含甲基化合物的脫甲基作用，這里所指的含甲基化合物重要是乙酸，由于乙酸是在天然條件下有機化合物厭氧分解的重要發(fā)酵中間產物：CH3C00H---CH4+CO2

影響稻田土壤CH4排放量的因素：P109

1）土壤水分管理、2）施肥、3）土壤理化性質、4）土壤溫度及水稻植株生長等。

7、有機污染物在土壤環(huán)境中遷移轉化的重要過程及其影響因素P246-258①與土壤顆粒的西方-解吸

②揮發(fā)和隨土壤顆粒進入大氣

③滲濾至地下水或隨處表徑流遷移至地下水

④通過食物鏈在生物體內富集或被降解⑤生物和非生物的降解

重要影響因素：有機污染物的特性、環(huán)境特性、土壤特性

8、土壤重金屬的污染特性

1：形態(tài)多變

2重金屬容易在生物體內積累

3重金屬很難被降解而消除

9、簡述土壤—植物硒行為特性（P156）

1）酸性土壤和富含有機質的土壤中，硒化物和硒—硫化物占優(yōu)勢，這些化合物遷移能力較弱，因此較難被植物吸取運用

2）在排水良好的礦質土壤中，pH靠近中性，硒重要以亞硒酸鹽形式存在，其堿性金屬化合物是可溶的，但亞硒酸鐵是不溶的；另外，亞硒酸鹽容易被鐵的氫氧化物和氧化物固定，因此僅有少量硒被植物吸取運用

3）在堿性和氧化條件下的土壤，硒酸鹽含量高，易于溶解且不易被含鐵氧化物固定，因此易于被植物吸取運用。

10簡述農田土壤N2O排放的影響因素P121

全部影響硝化及反硝化作用的物理、化學和生物因素都將影響土壤N2O的排放量，這些因素涉及：土壤質地、土壤通氣性、土壤水分含量、土壤氮素有效性、氮肥使用、土壤pH、土壤有機質、作物種類及土壤溫度等。

11簡述重金屬的植物效應及影響因素P212

重金屬的植物效應：進入土壤的重金屬能夠溶解于土壤中，吸附于膠體表面，閉蓄于土壤礦物之內，與土壤中其它化合物產生沉淀，這些都影響到植物的吸取與積累。

影響因素：1、重金屬的濃度

2、氧化還原電位、pH和陽離子交換容量

3、土壤質地

4、共存離子的影響。

12、土壤中磷素分幾個形態(tài)？磷在土壤中的固定受哪些因素影響？

形態(tài)：分為兩種形態(tài)為有機態(tài)磷和無機態(tài)磷。

影響因素：磷的溶度、土壤中可溶性陽離子的濃度、pH值、土壤質地

13、土壤中氟的重要化學行為有哪些特點？

1、沉淀—溶解平衡：存在于土壤中游離態(tài)F離子可與鈣、鋁、鐵、鎂等離子發(fā)生沉淀作用，當土壤條件變化，沉淀可逆。

2、配位—解離平衡：土壤中的F離子可與鋁、鐵等離子形成配合物。

3、吸附—解吸平衡：土壤中的F離子可被土壤中的鐵鋁氧化物、黏粒礦物和有機大分子吸附而失去活性。

15、土壤中重金屬形態(tài)普通分為幾個？現(xiàn)在有關重金屬形態(tài)的操作定義存在哪些局限性？

形態(tài)：水溶態(tài)、交換態(tài)、碳酸鹽結合態(tài)、鐵錳氧化物結合態(tài)、有機結合態(tài)、殘留態(tài)

局限性：1）、提取環(huán)節(jié)多、費時

2）、試劑的有限選擇性

3）、已釋出的金屬可在各形態(tài)間再分派

4）、成果重現(xiàn)性差

5）、可比性差，只有類似辦法及性質相似的樣品才含有可比性

16、

重金屬形態(tài)：⑴水溶態(tài)⑵交換態(tài)或吸附交換態(tài)⑶碳酸鹽結合態(tài)⑷鐵錳結合態(tài)氧化物形態(tài)：⑸有機結合態(tài)⑹殘留態(tài)水溶態(tài)、殘留態(tài)和交換態(tài)重金屬的遷移轉化能力最高，其活性、毒性和對植物的有效性也最大，殘留態(tài)最小，其它態(tài)介于其間。17、污染土壤修復技術分類：按照土壤修復位置分:

①原位修復技術：指對未挖掘的土壤進行治理的過程，對土壤沒什么擾動②異位修復技術:指對挖掘后的土壤進行解決的過程。

異位修復技術可分:

①原地解決：發(fā)生在原地的挖掘出的土壤進行解決的過程②異地解決：將挖掘出的土壤運至另一地點進行解決的過程。

不同修復技術優(yōu)缺點：原地解決優(yōu)點：對土壤構造和肥力的破壞小，需要進一步解決和棄置的殘存物少。缺點：對解決過程產生的廢氣和廢水的控制比較困難。

異位解決優(yōu)點：對解決過程的條件控制比較好，與污染物的接觸較好，容易控制解決過程產生的廢氣和廢物的排放。缺點：在解決之前要挖土和運輸，會影響解決過的土壤的再使用，費用普通較高。三、植物修復

植物修復技術：指運用植物及其根際微生物對土壤污染物的吸取、揮發(fā)、轉化、降解、固定作用而去除土壤中污染物的修復技術。廣義：涉及污染環(huán)境土壤的植物修復，污水植物凈化和植物對空氣的凈化。優(yōu)點：1用植物提取、植物降解、根際降解、植物揮發(fā)等作用，能夠將污染物從土壤中去除，永久解決土壤污染問題。2植物修復不僅對修復場地的破壞小，對環(huán)境的擾動小，并且還含有綠化環(huán)境的作用。3植物修復普通會提高土壤的肥力，而普通的物理和化學修復或多或少會損害土壤肥力，有的甚至使土壤永久喪失肥力。4植物修復成本低，超富集植物植物所累積的重金屬還能夠回收，可能帶來一定的經濟效益。5操作簡樸，便于推廣應用。

限制因素：1現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的超富集植物所能累積的元素大多較單一，而土壤污染普通是多元素的復合污染2超富集植物生長緩慢、生物量低，生長周期長，因此從土壤中提取的污染物總量低3現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的超富集植物幾乎都是野生植物，人們對其農藝性狀、病蟲害防治、育種潛力以及生理學等方面的理解有限，難以優(yōu)化栽培和哺育4超富集植物的根系比較淺，只能吸取淺層土壤中的污染物，對較深層土壤中的污染物則無能為力。18、影響土壤中氟有效性的因素PH：堿性，水解產物多為離子態(tài)氟有力OH-離子與Ca2+/F