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第四章 土壤环境化学 (Soil Environmental Chemistry);本章重点： 1. 土壤的组成与性质； 2. 重金属在土壤—植物体系中的迁移及其机制； 3. 土壤中农药的迁移转化。;土壤基本知识;土壤的作用： （1）土壤是农业生产的基础。 （2）土壤是连接有机界和无机界的重要媒介。 （3）土壤具有一定的自净能力。;二、土壤的形成过程; 土壤环境容量：土壤生态系统中某一特 定的环境单元内，土壤所允许容纳污染物 的最大容量。 ;四.全球范围的土壤环境问题 ;第一节 土壤的组成和性质;;土壤中固、液、气相结构图;典型土壤随深度呈现不同的层次;1．土壤矿物质(Minerals in Soil);原生矿物： 土壤中原先存在的岩石颗粒，受到不同 程度物理风化后形成的。 类别： 硅酸盐（石英、长石、云母等）； 氧化物（SiO2 、Al2O3、 TiO2、 Fe2O3）； 硫化物 (FeS)； 磷酸盐如氟磷灰石Ca5(PO4)3F等。 ;次生矿物： 由原生矿物经化学风化后形成，具有胶体性质， 为无机胶体或粘粒， 类别： 简单盐类； 水合氧化物； 次生硅酸盐类（伊利石、蒙脱石、高岭石等） ;硅氧片;伊利石：硅氧片：水铝片=2：1;蒙脱石：硅氧片：水铝片=2：1;高岭石：硅氧片：水铝片=1：1;2．土壤有机质(Soil Organic Matter，SOM);3．土壤水分(Water in Soil);土壤水分存在的形式： ;4．土壤空气(Atmosphere in Soil);二、土壤的粒级及其理化性质 (Size Classification of Soil);;;２、各粒级的主要矿物成分和理化特性;３、土壤质地分类及其特性 (Quality Classification of Soil and Characteristic);三、土壤吸附性(Soil Adsorption);蒙脱石比表面积最大（600-800 m2/g） 高岭石最小（7-30 m2/g） 有机胶体比表面积也大（～700 m2/g）;　　胶体表面分子与内部分子所处的状态不同，受到内外部两种不同的引力，因而具有多余的自由能即表面能，这是土壤胶体具有吸附作用的主要原因。;（２）土壤胶体的电性 (Colloids of Soil);（３）土壤胶体的凝聚性和分散性; 土壤胶体的凝聚性主要取决于其电动电位的大小和扩散层的厚度；;2、 土壤胶体的离子交换吸附;（1）土壤胶体的阳离子交换吸附（可逆过程） (Cation Exchange Adsorption);影响阳离子交换吸附的因素：;不同土壤的阳离子交换量不同：; 阳离子交换量 （Cation Exchange Capacity ,CEC） ;可交换性阳离子;盐基饱和土壤：;（2）土壤胶体的阴离子交换吸附; 四、土壤的酸碱性(Acidity-Alkalinity of Soil);代换性酸度：;水解性酸度;（ NaAc + H2O → HAc + Na+ + OH- ） |土壤胶体|-Al3+、H+ + 4NaAc → |土壤胶体|-4Na+ + Al(OH)3 + 4HAc;活性酸度和潜性酸度二者的关系：;2、土壤碱度 (Alkalinity of Soil); 不同溶解度的碳酸盐和重碳酸盐对碱度的贡献不同： ; 土壤胶体上吸附阳离子（Na+、K+、Mg2+ ）的饱和度增加，可引起交换性阳离子的水解作用： 土壤胶体|-xNa+ + yH2O → 土壤胶体|-(x-y)Na+、yH+ + yNaOH;3、土壤的缓冲作用 (Buffer Action of Soil);有机酸的缓冲作用(Buffer Action of Organic Acid);（2）土壤胶体的缓冲作用 (Buffer Action of Colloids of Soil); 土壤胶体的数量和盐基代换量越大，土壤的缓冲能力越强；代换量相当时，盐基饱和度越高，土壤对酸的缓冲能力越大；反之，盐基饱和度减小，土壤对碱的缓冲能力增加。;铝离子对碱的缓冲作用;五、土壤的氧化还原性 (Oxidation and Reduction of Soil);;当土壤的Eh值700mV时，土壤完全处于氧化条件下，有机物质会迅速分解; 当Eh值在400—700mV时，土壤中氮素主要以NO3-形式存在; 当Eh值之400mV时，反硝化开始发生;当E