第九章 土壤污染及其防治 (修改).pdf

第九章 土壤污染及其防治 土壤作为独立的自然历史体，被定义为位于地球陆地具有肥力、能够生长植物的疏松表 层，它是农业发展的物质基础。从生产的角度看，土壤能为绿色植物提供肥力；从保护环境 的角度看，土壤具有同化和代谢进入土壤中的污染物的能力，因而土壤是人类赖以生存的重 要自然资源。 9.1 土壤的形成和作用 9.1.1 土壤的形成 土壤处于岩石圈、大气圈、水圈和生物圈的交界面上，是陆地表面各种物质能量交换、 形态转化最为活跃的场所。土壤是成土母质在一定水热和生物条件作用下，经过一系列物理、 化学和生物化学的作用而形成的。作为独立的历史自然体，它既具有本身特有的发生和发展 规律，又有其在分布上的地理规律。 土壤形成过程的实质是植物营养物质的地质大循环（又称植物营养物质地质淋溶过程， 图9-1）与植物营养物质的生物小循环(又称生物积累过程，图 9-2)之间的对立统一过程。前 者是地表岩石因风化作用而释出的各种植物营养物质随水流进入海洋，由此形成的沉积岩一 旦因海底上升再度成为陆地时，又经受风化，重新释放所含营养物质的过程。后者是岩石风 化中释放出的植物营养物质一部分被植物所吸收，植物死亡后经过微生物的分解又重新释放 供下一代植物吸收利用的过程。地质大循环为土壤的形成准备了条件，而生物小循环则使土 壤的形成成为现实。没有地质大循环就不可能有生物小循环；没有生物小循环则成土母质不 可能具有肥力特征而形成土壤。 岩 风化 搬运 生物吸收矿质 生物残体 石 母质 进入河流或海洋 元素 沉积作用 岩 矿质元素（母质） 分解（矿质化） 石 沉积于河谷或海底 固化作用 图9-1 地质大循环示意图 图9-2 生物小循环示意图 9.1.2 土壤的形成因素 土壤形成因素又称为成土因素，是影响土壤形成和发育的基本因素。根据 19 世纪俄国 土壤学家多库恰耶夫（V ．V ．Dokuchaisv ）的观点，土壤是母质、气候、生物、地形、和 时间等 5 大成土因素共同作用的产物。 9.1.2.1 母质决定了土壤环境的最初物理、化学形状 母质是岩石风化的产物，是形成土壤的基础物质，是土壤机械组成和植物矿质养分元素 （氮除外）的最初来源。它在气候与生物的作用下，经过上千年的时间，才逐渐转变成可生 长植物的土壤。母质对土壤的物理性状和化学组成的作用在土壤形成的初期阶段最为显著， 随着成土过程进行得愈久，母质与土壤间性质的差别也愈大，尽管如此，土壤中总会保存有 母质的某些特征。 成土母质的类型与土壤质地关系密切。不同造岩矿物的抗风化能力由大到小的顺序大致 为：石英→ 白云母→钾长石→黑云母→钠长石→角闪石→辉石→钙长石→橄榄石。发育在基 性岩母质上的土壤质地一般较细，含粉砂和粘粒较多，含砂粒较少；发育在石英含量较高的 酸性岩母质上的土壤质地一般较粗，即含砂粒较多而含粉砂和粘粒较少。此外，发育在残积 1 物和坡积物上的土壤含石块较多，而在洪积物和冲积物上发育的土壤具有明显的质地分层特 征。 土壤的矿物组成和化学组成深受成土母质的影响。不同岩石的矿物组成有明显的差别， 使其上发育的土壤的矿物组成也就不同。发育在基性岩母质上的土壤，含角闪石、辉石、黑 云母等深色矿物较多；发育在酸性岩母质上的土壤，含石英、正长石和白云母等浅色矿物较 多；其他如冰碛物和黄土母质上发育的土壤，含水云母和绿泥石等粘土矿物较多，河流冲积 物上发育的土壤亦富含水云母，湖积物上发育的土壤中多蒙脱石和水云母等粘土矿物。从化 学组成方面看，基性岩母质上的土壤一般铁、锰、镁、钙含量高于酸性岩母质上的土壤，而 硅、钠、钾含量则低于酸性岩母质上的土壤，石灰岩母质上的土壤，钙的含量最高。 9.1.2.2 气候对地质大循环和生物小循环的速度和强度有明显影响