一、研究目的和意义.doc

项目8 城市土壤中重金属的测定 概述 第一节 污染土壤 土壤是环境组成的重要部分，是人类生存的基础和活动的场所。人类的生活活动与生产活动造成了土壤的污染，污染的结果又影响到人类的生活和健康。由于土壤污染的功能、组成、结构、特征以及土壤在环境生态系统中的特殊地位和作用，使得土壤污染不同于大气污染，也不同于水体污染，而且比它们要复杂得多。因此，防止土壤污染及时进行土壤污染监测是环境监测中的重要内容。 一、土壤污染 1、土壤组成 土壤是覆盖于地球表面岩石圈上面薄薄的一层特殊的物质。它是由地球表面的岩石在自然条件下经过长时期的风化作用而形成的。土壤的组成十分复杂。从相态分：有固态、液态和气态，它们的相对含量因时因地而异。 土壤固相包括土壤矿物质和土壤有机质，土壤矿物质占土壤的绝大部分，约占土壤固体总质量的90%以上。土壤有机质约占固体总质量的1～10%，一般在可耕性土壤中约占5%，且绝大部分在土壤表层。土壤液相是指土壤中水分及其水溶物。土壤中有无数孔隙充满空气，即土壤气相，典型土壤约有35%的体积是充满空气的孔隙。所以土壤具有疏松的结构，见图6-1。 图6-1 土壤中固、液、气相结构图 （1）土壤矿物质 土壤矿物质是岩石经过物理风化和化学风化形成的。按其成因类型土壤矿物质分为两类：一类是原生矿物，他们是各种岩石（主要是岩浆石）受到程度不同的物理风化而未经化学风化的碎屑物，其原来的化学组成和结晶构造都没有改变，主要有石英、长石类、云母类、辉石、角闪石、橄榄石、赤铁矿、磁铁矿、磷灰石、黄铁矿等；另一类是次生矿物，他们大多数是由原生矿物经化学风化后形成的新矿物，其化学组成和晶体结构都有所改变，主要有方解石、白云石、石膏、谢眼、岩盐（NaCl）、芒硝、水氯镁石（MgCl2·6H2O）、针铁矿（Fe2O3·H2O）、伊利石、蒙脱石、高岭石等。在土壤形成过程中，原生矿物以不同的数量与次生矿物混合为土壤矿物质，有土壤的骨骼之称。 （2）土壤有机质 土壤有机质是土壤中含碳有机化合物的总称。一般占固相总质量的10%以下，是土壤的重要组成部分，是土壤形成的主要标志，对土壤性质有很大的影响，有土壤的肌肉之称。 土壤有机质主要来源于动植物和微生物残体。可以分为两大类，一类是组成有机体的各种有机化合物，成为非腐殖质物质，如蛋白质、糖类、树脂、有机酸等；另一类是称为腐殖质的特殊有机化合物，它不属于有机化学中现有的任何一类，它包括腐殖酸、富里酸、和腐黑物等。 （3）土壤水分 土壤水分是土壤的重要组成部分，有土壤血液之称，它主要来自大气降水和灌溉。在地下水位接近地面2～3cm的情况下，地下水也是上层土壤水分的重要来源。此外，空气中水蒸气遇冷凝成为土壤水分。 水进入土壤以后，由于土壤颗粒表面的吸附能力和微细孔隙的毛细管力，可将一部分水保持住。但不同土壤保持水分的能力不同。砂土由于土质疏松，孔隙大，水分容易渗漏流失；粘土土质细密，孔隙小，水分不易渗漏流失。气候条件对土壤水分含量影响也很大。 土壤水分并非纯水，实际上是土壤中各种成分和污染物溶解形成的溶液，即土壤溶液。因此土壤水分既是植物养分的主要来源，也是进入土壤的各种污染物向其他环境圈层（如水圈、生物圈等）迁移的媒介。 （4）土壤中的空气 土壤空气组成与大气基本相同，主要成分都是N2、O2、CO2。其差异是：土壤空气存在于相互隔离的土壤孔隙中，是一个不连续的体系；在O2和CO2含量上有很大的差异。土壤空气中CO2含量比大气中高得多，这主要由于生物呼吸作用和有机物分解产生；氧的含量低于大气；土壤空气中水蒸气的含量比大气中高得多。土壤空气中还含有少量还原性气体，如CH4、H2S、H2、NH3等。如果是被污染的土壤，其空气中还可能存在污染物。 从土壤的化学组成上看，土壤中含有的常量元素有碳、氢、硅、氮、硫、磷、钾、铝、铁、钙、镁等；含有的微量元素有硼、氯、铜、锰、钼、钠、锌等。 从环境污染角度看，土壤又是藏纳污垢的场所，常含有各种生物的残体、排泄物、腐烂物以及来自大气、水及固体废物中的各种污染物、农药、肥料残留物等。 2、土壤污染源 土壤污染是指人类活动所产生的污染物质通过各种途径进入土壤，其数量超过了土壤的容纳和同化能力，而使土壤的性质、组成及性状等发生变化，并导致土壤的自然功能失调，土壤质量恶化的现象。土壤污染的明显标志是土壤生产能力的降低，即农产品的产量和质量的下降。土壤污染源同水、大气一样，可分为天然污染源和人为污染源两大类。天然污染源是由于自然矿床中某些元素和化合物的富集超出了一般土壤含量时造成的地区性土壤污染；某些气象因素造成的土壤淹没、冲刷流失、风蚀；地震造成的“冒沙、冒黑水”；火山爆发的岩浆和降落的火山灰等，都可不同程度地污染土壤。这类污染源是由一些自然现象引起的，因此称为自然污染源。我们所研究的