中国环境概论——土壤环境.ppt

第四章 土壤环境 §1、土壤的组成和性质 §2、土壤环境污染 §3、重金属对土壤的污染 §4、化学农药对土壤的污染 §1、土壤的组成和性质 1．由于人类大规模的生产、生活等活动，改变了影响土壤发育的生态环境，使土壤本身受到破坏。这方面最明显的例子是人类对森林、草原等天然植被的破坏而引起的土壤侵蚀、水土流失、土地沙化和贫瘠化等，形成一系列生态环境破坏问题。 2．大规模现代化农业生产的实现÷大量使用化肥、农药杀虫剂等，使土壤遭受到不同程度的污染。此外，由于现代工业及城市化排出的废气、废水、废渣中的各种污染物，经不同途径使土壤受到污染。 本章着重讨论由于各种污染物对土壤环境造成的污染问题。 §1、土壤的组成和性质 一、土壤的组成和结构 二、土壤的酸碱性和氧化－还原性 一、土壤的组成和结构 土壤是环境中特有的组成部分，是位于陆地表面呈连续分布，具有肥力并能生长植物的疏松层，它是一个复杂的物质体系。它的组成包括固相(矿物质、有机质)、液相(土壤水分或溶液)和气相(土壤空气)等三相物质四种成分有机地组合在一起构成的一种特殊物质。 按容积计，在较理想的土壤中矿物质约占38％—45％，有机质约占5％—12％，土壤孔隙约占50％，土壤水分和空气存在于土壤孔隙内，三相之间亦经常变动而相互消长。按重量计矿物质可占固相部分的90％—95％以上，有机质约占1％—10％左右。土壤物质组成总的看来，大多是以矿物质为主的物质体系。 (一)土壤矿物质 1、原生矿物：是直接来源于岩石受到不同程度的物理风化作用的碎屑，其化学成分和结晶构造未有改变。 土壤原生矿物主要种类有：硅酸盐和铝硅酸盐类、氧化物类、硫化物和磷酸盐类，以及某些特别稳定的原生矿物。 2、次生矿物：岩石风化和成土过程中新生成的矿物，包括各种简单盐类，次生氧化物和铝硅酸盐类矿物等统称次生矿物。 次生矿物多数是土壤矿物质中最细小的部分（粒径＜0.001mm），具有胶体特征，所以又称之为粘土矿物。它影响着土壤许多重要的物理、化学性质，如吸收性、膨胀收缩性、粘着性强吸附能力，是土壤颗粒中最活跃的部分。 3、土壤矿物质的机械组成：土壤中的矿物质由岩石风化和成土过程中形成的不同大小的矿物颗粒（或土粒）组成的，它们的直径差异很大（从几微米到几厘米）。大颗粒常由岩石、矿物碎屑或原生矿物组成，细颗粒主要由次生矿物所组成。 （二）土壤有机质 进入土壤中的有机物质包括植物、动物及微生物等死亡残体，经分解转化逐渐形成有机质，即腐殖质，成为土壤的组成部分，它与矿物质一起共同构成了土壤的固相部分。 土壤有机质的含量并不高，一般仅占百分之几，高者也不过是10%左右。 （三）土壤空气 土壤空气的容量就是土壤固、液、气三相中气相所占的容积百分数，土壤液相与气相均以土壤孔隙为其存在与活动场所。 （四）土壤溶液 土壤的水分是土壤三相（固、液、气）中的要素。 它把土壤、大气中的植物养分溶解组成营养溶液，输送到植物根部。因此土壤水是植物吸收养料的主要媒介。由于土壤溶液参加水的循环，所以土壤溶液的组成是经常变动的，当把养料输送到植物体后，水在叶部经蒸腾作用蒸发到大气中，参加水分的循环。 二、土壤的酸碱性和氧化－还原性 1、土壤的酸碱性：土壤微生物的活动、有机物的分解、营养元素的释放和土壤中元素的迁移都与土壤溶液的酸碱性有关。各种植物都有各自适合的酸碱范围，超过这一范围，生长即受阻。 （1）土壤酸度：土壤溶液中的H＋所引起的酸性和活性酸度。土壤胶体所吸附的可交换性H＋及Al3＋水解所产生H＋总称为潜在酸度（包括交换酸和水解酸）。 ①活性酸度：由土壤溶液游离H＋所引起的，酸度大小取决于溶液中的［H＋］，像一般溶液酸度一样也用pH表示。 ②潜在酸度：潜在酸度是胶体吸附H＋及Al3＋水解所引起的。它只在一定条件下才显酸性，通常用100g烘干土中H＋的摩尔数表示。 ③交换酸：常用过量的盐类（KCL、NaCl或BaCl2）与土壤胶体发生交换，将H＋及Al3＋交换转入溶液所表现的酸度称为交换酸。 ④水解酸：当用弱酸强碱盐（NaAC）溶液处理土壤时，交换的H＋所表现的酸性称为水解酸。 土壤的酸化主要发生在多雨的条件下，土壤中盐基离子淋溶于水体，而H＋取代胶体上的金属离子被土壤吸附。此外，施肥所残留的酸根，有机酸及生物分泌物都将加强土壤的酸化作用。 （2）土壤碱度：土壤碱性主要来自土壤Na2CO3、NaHCO3、CaCO3以及胶体上交换性Na＋，它们水解显碱性。 强碱性土壤（pH8.5－10）除含有易溶性碱性盐类外，主要是胶粒吸附的交换性Na＋有关。通常把交换性Na＋占交换量的百分数称为碱化度。通常应用碱化度划分土壤碱土的种类： 碱土种类　　弱碱化土　中碱化土　强碱化土