农田土壤环境质量监测之课件.

2.土壤矿物质的化学组成 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。 微量元素和常量元素 3.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4.1；国际制土壤质地 分类见表4.2。
项目五 农田土壤环境质量监测
主要内容
土壤基本知识 土壤样品的采集与制备
土壤样品的预处理 土壤污染物的测定
土壤基本知识
一、土壤组成
土壤：是指陆地地表具有肥力并能生长植物的疏 松表层（厚度约为2米左右）。 它介于大气圈、岩石圈、水圈和生物圈之间，是 环境中特有的组成部分。 土壤的组成：是由矿物质、动植物残体腐解产生 的有机物质、土壤生物、水分和空气等固、液、气三 相组成的。 那么三相构成比例如何呢？

土壤的特性
具有肥力
具有缓冲和净化作用
三、土壤背景值（土壤本底值）
定义：指区域内很少受人类活动影响和不受或 未明显受现代工业污染与破坏的情况下，土壤原来 固有的化学组成和元素含量水平。 土壤元素背景值是统计性的，是一个范围值而不 是一个确定值。 其表达方式目前还不统一，有几种方法，但我国 用得较多的一种是用土壤样品平均值加减两个标准偏 差表示。即：
来源
作用
土壤有机质主要以腐殖质为主 , 它作为土壤有 机胶体来说，具有吸收性能、土壤缓冲性能以 及与土壤重金属的络合性能等 , 这些性能对土 壤的结构、性质、质量都有重大影响
（三）土壤生物 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。
矿物质(质量占固相 总质量的95％～98％) 土壤固相 (占容积的50％) 土壤 有机质和生物（质量 占固相总质量的2％～ 5％）
土壤溶液
空隙
空气
土壤溶液和空气占土壤总体积的50％
(一) 土壤矿物质 土壤矿物质是由岩石经风化而来的，一般占土 壤固体部分质量的95％～98％。矿物质直接影响土 壤性质，又是植物矿质养分的主要来源，故同土壤 肥力有密切关系。 1、土壤矿物质的矿物组成 （1）原生矿物质：岩石经过物理风化后形成 的碎屑，其原来的化学组成没有改变。 （2）次生矿物质：原生矿物质经过化学风化 后形成的新矿物，其化学组成和晶体结构均有所 改变。
（二）土壤有机质

是土壤中含碳有机化合物的总称，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。
土壤有机质
含量
土壤有机质绝大部分集中于土壤表层 (0~15 或 0~20cm),我国土壤有机质含量在1~5%之间 植物的根茬、茎秆、落叶、土壤中的动物残骸 以及施入土壤的有机肥料等
化碳等)。
积水的土壤通气不良，导致对植物的危害，茶
树最忌积水，积水的土壤不应用于种茶树。
二、土壤的基本性质
吸附性 与土壤中胶体物质密切相关 酸碱性 受生物、气候、地质、水文条件综合影响 极酸性 pH＜ 4.5 极碱性 pH＞ 9.5 强酸性 pH＞4.5~5.5 强碱性 pH＞ 8.5~9.5 酸性 pH＞5.5~6.0 碱性 pH＞7.5~8.5 弱酸性 pH＞6.0~6.5 弱碱性 pH＞7.0~7.5 中性土 pH6.5~7.0 氧化-还原性 土壤游离氧和高价金属离子是氧化 剂； 土壤有机质分解产物是还原剂
蚯蚓
放线菌
细菌
线虫
图4.1 土壤微生物和动物
(四) 土壤溶液 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。
河流
雾
农田灌溉 雪
雨
浅层地下水
图4.2 土壤溶液的来源
(五) 土壤空气
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
土壤污染类型
水体污染型 大气污染型 农业污染型
沉降 污水灌溉
固体废弃物污染型
化学农药、化肥
废渣、污泥、城市垃圾
土壤污染的特点
1、隐藏性或潜状性
土壤污染一般要通过粮食、蔬菜、水果或牧草等农作物的 长状况的改变以及摄食这些作物的人或动物的健康状况变化 才反映出来。
表4.1 我国土粒分级标准
颗粒名称
石块 粗砾 细砾 粗沙砾
粒径/mm
>10 10～3 3～1 1～0.25
石砾
沙砾 粉粒 黏粒
细沙砾
粗粉粒 细粉粒 粗黏粒
0.25～0.05
0.05～0.01 0.01～0.005 0.005～0.001
细黏粒
<0.001
表4.2 国际制土壤质地分类
各级土粒质量分数/％ 质地分类 砂土类 壤土类 黏粒 (<0.002mm) 0~15 0~15 0~15 0~15 15~25 15~25 15~25 粉沙砾 (0.002~0.02mm) 0~15 0~45 35~45 45~100 0~30 20~45 45~85 沙砾 (0.02~2mm) 85~100 55~85 40~55 0~55 55~85 30~55 0~40
质地名称
砂土及壤质砂土 砂质壤土 壤土 粉砂质壤土 砂质黏壤土 黏壤土 粉砂质黏壤土
类 别
黏壤土 类
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
B x 2s
四、土壤污染

天然污染源：矿物风化后自然扩散、火山灰
人为污染源：农药、化肥、污水灌溉、污泥（垃圾、工业 重金属 废渣）施肥 硫化物 化学污染物 氟化物 农药 污染物种类
生物类污染物：病原微生物
放射性污染物：90锶、137铯
土壤中的污染物会通过土壤—植物体系进入生 物相，并通过食物链富集到人体和动物体中，危害 人畜健康，引发癌症和其他疾病等。因此监测土壤 污染物的含量是十分必要的。