第三章 土壤环境地球化学-1.ppt

（3）同晶替代 是指组成矿物的中心离子被电性相同、大小相近的离子所替代而晶格构造保持不变的现象。由于这种代换并不影响矿物的晶体结构，所以这种代换称为同晶替代或同晶代换。 ＊同晶替代的结果使土壤产生永久电荷，能吸附土壤溶液中带相反电荷的离子,使土壤具有保肥能力。 土壤中同晶替代的规律： 1、高价阳离子被低价阳离子取代的多；因此，土壤胶体一般其净电荷为阴性。 2、四面体中的Si4+被Al3+离子所替代，八面体中Al3+被Mg2+替代。 3、同晶替代现象在2:1型的粘土矿物中较普遍，而1:1型的粘土矿物中则相对较少。 高岭石组 蒙脱石组 水化云母组 绿泥石组 构造类型 1:1 2:1 2:1 2:1:1 键合力 氢键 范德华力 离子键 胀缩性 胀缩性弱 胀缩性强 胀缩性弱 胀缩性较强 晶层间距nm 0.72 1—2 1.0 同晶置换 少 多 较多 较多 阳离子交换量cmol（+）/kg土 3—15 80—150 20—40 10—40 颗粒表面m2/kg* 10*103 700* 103 100* 103 100* 103 分布 南方酸土 温带草原 干旱土壤 3.3.3 硅酸盐粘土矿物的种类及特性 什么叫做矿物?分析原生矿物和次生矿物在土壤中的主要作用是什么? 2. 试比较高岭石、蒙脱石和伊利石在晶架构造上有何不同? 3. 试比较高岭石组矿物与蒙脱石组矿物在性质上的差异? 以及产生这些差异的原因是什么? ? 思考题 4.土壤化学组成 氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁八大元素含量约占96％以上，与岩石中各元素的含量相似。 5.土壤机械组成 指不同大小颗粒（沙砾、粉粒、黏粒）的相对含量。不同粒径的矿物质颗粒的成分和物理化学性质有很大差异，如对污染物的吸附、解吸和迁移、转化能力，有效含水量及保水、保温能力等。 我国土壤质地分类参见表3.1；国际制土壤质地分类见表3.2。 表3.1 我国土粒分级标准 颗粒名称 粒径/mm 石块 10 石砾 粗砾 10～3 细砾 3～1 沙砾 粗沙砾 1～0.25 细沙砾 0.25～0.05 粉粒 粗粉粒 0.05～0.01 细粉粒 0.01～0.005 黏粒 粗黏粒 0.005～0.001 细黏粒 0.001 表3.2 国际制土壤质地分类 质地分类 各级土粒质量分数/％ 质地名称 黏粒 (0.002mm) 粉沙砾 (0.002~0.02mm) 沙砾 (0.02~2mm) 类别 砂土类 砂土及壤质砂土 0~15 0~15 85~100 壤土类 砂质壤土 壤土 粉砂质壤土 0~15 0~15 0~15 0~45 35~45 45~100 55~85 40~55 0~55 黏壤土类 砂质黏壤土 黏壤土 粉砂质黏壤土 15~25 15~25 15~25 0~30 20~45 45~85 55~85 30~55 0~40 黏土类 砂质黏土 壤质黏土 粉砂质黏土 黏土 重黏土 25~45 25~45 25~45 45~65 65~100 0~20 0~45 45~75 0~35 0~35 55~75 10~55 0~30 0~55 0~35 Soil texture triangle 由进入土壤的植物、动物、微生物残体及施入土壤的有机肥料经分解转化逐渐形成，通常可分为非腐殖物质和腐殖物质两类；是土壤 形成的重要基础，与土壤矿物质共同构成土壤的固相部分。 （二）土壤有机质 非腐殖物质：包括糖类化合物(如淀粉、纤维素等)、含氮有机合物及有机磷和有机硫化合物。 腐殖物质：是植物残体中稳定性较大的木质素及其类似物在微生物作用下，部分被氧化形成的一类特殊的高分子聚合物，具有芳环结构，苯环周围连有多种官能团，如羧基、羟基、甲氧基及氨基等，使之具有表面吸附、离子交换、络合、缓冲、氧化还原作用及生理活性等性能。 土壤中生活的微生物(细菌、真菌、放线菌、藻类等)及动物(原生动物、蚯蚓、线虫类等) 对进入土壤的有机污染物的降解及无机污染物(如重金属)的形态转化起着主导作用，是土壤净化功能的主要贡献者。 （三）土壤生物 细菌 放线菌 蚯蚓 线虫 图5.1 土壤微生物和动物 蚯蚓 螨类 弹尾虫 线虫 土壤水分及其所含溶质的总称，溶有土壤中可溶成分的稀溶液，来源主要有：大气降水、降雪、地表径流、灌溉、地下水。 (四) 土壤溶液 浅层地下水 农田灌溉 河流 雾 雨 雪 图5.2 土壤溶液的来源 土壤空气存在于未被水分占据的土壤孔隙中，来源于大气、生物化学反应和化学反应产生的气体(如甲烷、硫化氢、氢气、氮氧化物、二氧化碳等)。 积水的土壤通气不良，导