袁兆华环境学概论第四章 土壤环境
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环 境 化 学 (第四章 土壤环境化学)
土壤胶体微粒带负电荷，表面可吸附
阳离子，可与土壤溶液中另一些阳离子 发生交换。
2013-8-12
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影响阳离子交换吸附的因素
阳离子 (电荷数,离子半径,水化程度) 土壤（胶体,颗粒, SiO2/R2O3、pH等）
不同土壤的阳离子交换量不同：
不同种类的胶体的阳离子交换量顺序
有机胶体 >蒙脱石 > 水化云母 > 高 岭土 > 水合氧化铁、铝
活体（根系、土壤中的生物）：
细菌、藻类和原生动物等
2013-8-12 13
2．土壤有机质
非活体
非腐殖质（动植物残体、蛋白质、糖 类、纤维素、树脂、有机磷、有机氮、有 机酸等，约占10%）。
腐殖质（土壤中特有的有机物，由植 物经微生物降解转化而成，不属于有机化 学中现有的任何一类，占85-90%）。
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高岭石
P204-205
[Al4Si4O10(OH)8] 是风化程度极高 的矿物。
特点：粒径较大，为0.1－5.0μ m ，膨胀性小，阳离子代换量也低，极 少发生同晶取代。透水性好但保肥能 力低。
请比较三类土壤矿物质的特性！
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2．土壤有机质
土壤有机质是土壤形成的主要标志， 土壤肥力的表现，土壤中含碳有机物 的总称(Soil Organic Matter，SOM)， 包括：
p215
有些学者认为酸性土壤中单独存在 的Al3+也起缓冲作用，酸性土壤（pH<5） 中Al(H2O)63+ 与碱作用，当加入碱使土 壤溶液中OH- 继续增加时，Al3+ 周围水 分子继续离解H+中和OH-，使土壤pH不 致发生大的变化。
环境学概论(4-5章)
39
逐步降低污染物的浓度、减少毒性
毒 性 减 弱 或 转 变 为 营 养 物 质
生生生生 生 物物物物 物 化化化化 化 学学学学 学 降降降降 降 解解解解 解
挥发、扩散、分解 挥发、扩散、分解 挥发、扩散、分解 挥发、扩散、分解 挥发、扩散、分解 挥发、扩散、分解
分分 分 分分 分 解解 解 解解 解 、、 、 、、 、 汽汽 汽 汽汽 汽 化化 化 化化 化 进 入 大 气
土壤有机质的 意义
2.对重金属、农药等各种有机、 无机污染物的行为有显著的影响
3.土壤有机质对保持肥力、保护环 境和农业可持续发展具有重要的作 用
17
土壤有机质的化学组成：
糖类
木质素 木栓质
有机氮
角
脂 肪
蜡 质 灰 分
单 宁
质 有机磷
18
土壤中的有机质组成及作用4-3P112
19
（四）、土 壤 空 气
13
书P112图4-3
14
（三）、土壤有机质
植物、动物、微生物
分解转化
腐殖质
土壤有机质（10%）
15
1.以有机、无机复合体存在
腐殖质在土壤中 的存在方式：
2.与粘粒结合 3.游离的腐殖酸 4.腐殖酸盐类 5.以Fe、Al的凝胶态存在
16
1.含有植物生长所需营养元素， 是土壤微生物生命活动的能源
44
（三）、土壤污染物质
土壤污染物质是指进入土壤中并影响土壤正常作 用的物资，即会改变土壤的成分、降低农作物的数量 或质量，有害于人体健康的物资。 按污染物的性质分为： 1.有机物类 2.重金属污染物
3.放射性物质
4.化学肥料 5.致病的微生物
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《环境学概论》考研知识要点03
第四章土壤环境一名词解译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。
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。
次生矿物是土壤矿物质中最细小的部分（粒径<0.001mm）具有胶体特性，影响土壤许多物理化学特性。
3.土壤质地（土壤的机械组成）：自然界的土壤都是由很多大小不同的土粒，按不同的比例组合而成的，各粒级在土壤中所占的相对比例或重量百分数称为土壤的机械组成，也叫做土壤质地。
4．土壤结构：一般把土壤颗粒的空间排列方式及其稳定程度，孔隙的分布和结合的状况称为土壤的结构。
5．土壤胶体：土壤中颗粒直径小于2微米或1微米，具有胶体性质的微粒。
6.土壤污染：人类活动产生的污染物进入土壤并积累到一定程度，引起土壤质量恶化的现象。
具体地说，污染物质是指与人为活动有关的各种对人体和生物有害的物质，包括化学泻药、重金属、放射性物质，病原菌等。
7.土壤净化：是指土壤本身通过吸附、分解、迁移、转化，氧化—还原、络合－螯合作用及化学沉淀等作用而使进入土壤的污染物的浓度降低，形态改变，难以被植物所吸收而暂时退出生物小循环，脱离食物链或被排出土壤之外的过程。
8.溶胶：胶体微粒分散在水中成为胶体溶液称为溶胶。
凝胶：胶体微粒相互凝聚呈无定形的凝胶。
凝聚作用：由溶胶凝聚成凝胶的作用。
分散作用：由凝胶分散成溶胶的作用。
9.环境背景值：是指环境中诸因素，如大气、水体、土壤以及植物、动物和人体组织等在正常情况下，化学元素的含量及其赋存形态。
10.土壤环境中重金属元素背景值：是指一定区域内自然状态下未受人为污染影响的土壤中重金属元素的正常含量。
11.活性酸度:由土壤溶液中的H+所引起的酸性和活性酸底。
酸度大小取决于溶液中的[H+ ]。
土壤胶体所吸附的可交换性H+及A13+水解所产生H+总称为潜在酸度（包括交换酸和水解酸）。
环境学概论第四章土壤环境.
3、有机物质转化
有机物质矿化作用
腐殖质化作用
4、腐殖质性质
一种暗色、酸性、富含氮元素的有机胶体物质，是土壤中特有的稳定高 分子化合物。
有养分（N）
适中的粘结性 较强的吸收代换性能
有缓冲能力
（三）土壤空气
1、土壤空气的组成
近地大气组成： 氧气20.94% ；二氧化碳0.03%； 氮气78.08% 其他气体0.95%； 相对湿度60—90 %。 土壤空气组成：
4、地形因素 地形对土壤形成的影响主要是通过引起 物质、能量的再分配而间接地作用于土壤 的。
在上述各种成土因素中，母质和地形 是比较稳定的影响因素，气候和生物则是 比较活跃的影响因素，它们在土壤形成中 的作用随着时间的演变而不断变化。 5、时间因素 土壤是一个经历着不断变化的自然实 体，并且它的形成过程是相当缓慢的。在 酷热、严寒、干旱和洪涝等极端环境中， 以及坚硬岩石上形成的残积母质上，可能 需要数千年的时间才能形成土壤发生层
二、土壤的形成 岩石经过风化作用，成为成土母质，然后在 成土作用下，转化为土壤。
三、土壤形成因素 1、母质形成 风化作用使岩石破碎，理化性质改变， 形成结构疏松的风化壳，其上部可称为土 壤母质。 母质代表土壤的初始状态，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。
B——淀积层
C——母质层
C
R——母岩层 R
A
C
A
BLeabharlann A E BCC 成熟土
C 当地典型土
母质
幼年土
土壤个体发育的一般图式
图 土壤中固、液、气相结构示意图
微生物分解
残根落叶
作物可吸 收的养分
腐殖质
三、土壤的物理化学性质
环境学概论——第四章土壤环境
环境学概论——第四章土壤环境一、土壤的概念和形成土壤是地球表面上一种含有有机质、无机质、水分、空气和种种生物的较为复杂的碎屑或爆发的物质，是恶劣的生命条件之一、它是陆地上的最薄的地殼。
土壤是整个生物圈中一个极为重要的组成部分，不仅提供了植物生长的生理和生态条件，也为动植物提供了水、气、肥料、微生物等方面的生态条件。
土壤对环境保护和生态平衡有着重要意义。
二、土壤的组成和性质土壤主要由无机颗粒、有机质、水分和空气组成。
无机颗粒一般包括砾石、砂、粉砂、粉砂、粘土等。
有机质则是由植物和动物的残体、泥炭、腐殖质等组成。
水分和空气则是土壤中的两个重要组成部分，对于植物的生长和动物的生活都起到了重要的作用。
土壤的性质多种多样，主要包括物理性质、化学性质和生物性质。
物理性质主要包括土壤的颗粒组成、结构、颜色、密度、渗透性等。
化学性质则主要表现在土壤的酸碱性、肥力和微量元素的含量等方面。
生物性质则是指土壤中的微生物、虫类和其他生物的种类和数量。
三、土壤环境的重要性土壤环境是自然界中重要的一环，它对于人类生活和生物圈的平衡都具有极其重要的影响。
首先，土壤是农业的基础。
它提供了植物生长所需的养分、水分和空气等资源，为农业生产提供了条件。
其次，土壤是水资源的重要调节器和过滤器。
土壤中的多孔结构和颗粒组成能够调节和过滤水分，起到保护水源和减少洪水、涝灾害的作用。
此外，土壤还是物种多样性的基础，其生物性质为各种生物提供了栖息地和食物链。
土壤环境的保护和治理具有重要意义。
首先，应加强土壤环境监测和评估工作，了解土壤环境的现状和趋势。
其次，要加强土壤的保护和管理，合理利用土壤资源，减少化肥和农药的使用，避免土壤的污染。
此外，应加强土壤修复工作，改善受到污染的土壤环境。
总之，土壤是地球生物圈中一个非常重要的组成部分，它不仅提供了植物生长的基本生态条件，也为动物提供了栖息地和食物链。
土壤环境的保护和治理对于人类社会和生物圈的平衡和可持续发展具有重要意义。
环境学概论第四章
7/14/2015
（一）土壤污染：土壤污染：污染物质进入土壤， 其他概念 （二）土壤净化 ：土壤本身通过吸附、分解、迁移、 其数量和速度，超过了土壤净化作用的速度，导致土 转化，而使土壤污染的浓度降低而消失的过程。 土壤背景值（土壤本底值）：是指未受或尽少受人 壤自然正常功能的失调，土壤质量的下降，并最终影 二、土壤污染源
4
第二节 土壤环境污染
一、土壤污染和土壤净化
净化途径： 类活动，特别是人为污染影响的土壤化学元素的自然 响到人类的健康。 自然污染源：如火山喷发，含有重金属或放射性元素的矿 1．由于土壤中含有各种各样的微生物和土壤动物， 含量。 三、土壤污染物质 床附近地区的土壤。 对外界进入土壤中的各种物质都能被分解转化。 土壤环境容量：在人类生存和自然生态不知受害的 土壤污染特点： 四、土壤污染的发生类型 2．由于土壤中存在有复杂的有机和无机胶体体系， 前提下，土壤环境所能容纳的污染物的最大负荷量。 • 隐蔽性和潜伏性 人为污染源： 工矿企业废水和城市生活污水的直接排放； 通过吸附、解吸、代换等过程，对外界进入土壤中的各 • 次生盐渍化：由于人类不合理的农业措施而发生的 不可逆性和长期性 （一）工业污染源：浓度较高，短时间内即可引起土壤、 （一）水体污染型 种物质起着“蓄积作用”，使污染物发生形态变化。 盐渍化，称次生盐渍化。 作物危害。（废渣作为肥料施入农田、污水灌溉） 污水灌溉，使土壤受到重金属、无机盐、有机物和病原 沉降和降水而降落地面。污染物（二氧化硫、氮氧化物和 （二）大气污染型 3．土壤是绿色植物生长的基地，通过植物的吸收作 （二）农业污染：化学农药、除草剂、牲畜废物等。 体的污染。水污染型的污染特点是沿河流或干支渠呈枝 颗粒物等）集中在土壤表层，引起土壤酸化等多种污染。 用，土壤中的污染物质起着转化和转移的作用。 污染程度与化肥、农药的数量、种类、利用方式及耕 （三）生物污染源：人粪尿、生活污水等。 形片状分布。 （三）农业污染型 特点是以大气污染源为中心呈环状或带状分布，长轴沿主 作制度等有关。 风向伸长。其污染的面积、程度和扩散的距离，取决于污 主要是工矿企业排出的尾矿废渣、污泥和城市垃圾在 （四）固体废弃物污染型 染物质的种类、性质、排放量、排放形式及风力大小等。 地表堆放或处置过程中通过扩散、降水淋滤等直接或 本节结束
（一）土壤污染：土壤污染：污染物质进入土壤， 其他概念 （二）土壤净化 ：土壤本身通过吸附、分解、迁移、 其数量和速度，超过了土壤净化作用的速度，导致土 转化，而使土壤污染的浓度降低而消失的过程。 土壤背景值（土壤本底值）：是指未受或尽少受人 壤自然正常功能的失调，土壤质量的下降，并最终影 二、土壤污染源
4
第二节 土壤环境污染
一、土壤污染和土壤净化
净化途径： 类活动，特别是人为污染影响的土壤化学元素的自然 响到人类的健康。 自然污染源：如火山喷发，含有重金属或放射性元素的矿 1．由于土壤中含有各种各样的微生物和土壤动物， 含量。 三、土壤污染物质 床附近地区的土壤。 对外界进入土壤中的各种物质都能被分解转化。 土壤环境容量：在人类生存和自然生态不知受害的 土壤污染特点： 四、土壤污染的发生类型 2．由于土壤中存在有复杂的有机和无机胶体体系， 前提下，土壤环境所能容纳的污染物的最大负荷量。 • 隐蔽性和潜伏性 人为污染源： 工矿企业废水和城市生活污水的直接排放； 通过吸附、解吸、代换等过程，对外界进入土壤中的各 • 次生盐渍化：由于人类不合理的农业措施而发生的 不可逆性和长期性 （一）工业污染源：浓度较高，短时间内即可引起土壤、 （一）水体污染型 种物质起着“蓄积作用”，使污染物发生形态变化。 盐渍化，称次生盐渍化。 作物危害。（废渣作为肥料施入农田、污水灌溉） 污水灌溉，使土壤受到重金属、无机盐、有机物和病原 沉降和降水而降落地面。污染物（二氧化硫、氮氧化物和 （二）大气污染型 3．土壤是绿色植物生长的基地，通过植物的吸收作 （二）农业污染：化学农药、除草剂、牲畜废物等。 体的污染。水污染型的污染特点是沿河流或干支渠呈枝 颗粒物等）集中在土壤表层，引起土壤酸化等多种污染。 用，土壤中的污染物质起着转化和转移的作用。 污染程度与化肥、农药的数量、种类、利用方式及耕 （三）生物污染源：人粪尿、生活污水等。 形片状分布。 （三）农业污染型 特点是以大气污染源为中心呈环状或带状分布，长轴沿主 作制度等有关。 风向伸长。其污染的面积、程度和扩散的距离，取决于污 主要是工矿企业排出的尾矿废渣、污泥和城市垃圾在 （四）固体废弃物污染型 染物质的种类、性质、排放量、排放形式及风力大小等。 地表堆放或处置过程中通过扩散、降水淋滤等直接或 本节结束
第4章 土壤环境
土壤环境背景值为0.079mg/kg。 土壤胶体对Cd2+具有吸附能力。 土壤酸度、氧化还原条件、 以及碳酸盐含量影响土壤中Cd的 含量。
3.2有毒重金属的迁移转化—砷
土壤环境背景值为9.6mg/kg。 砷的形态有可溶性砷离子，难溶性 砷盐，吸附性砷。来源于含砷工业废物 或含砷农药。 土壤中含砷量的影响因素：土壤pH,pE. 砷对植物的毒害是阻碍植物体内水 分和养分的输送，造成植物减产或生长 不良。
4.2农药的污染
污染转移：可促进土壤净化，却 导致大气水体和生物环境等环境 要素的污染。 农药污染转移 农药降解 农药吸附
4.2农药的污染
农药污染转移：农药在等体积水体和 空气中的溶解度的比值来确定农药扩 散的方向。 空气的迁移：小于10000（DDT） 水体的迁移：大于30000（除草剂）
2009年公开的新农药品种17个
杀菌剂9个 杀虫剂3个 除草剂5个
2009年公开的新农药品种
杀菌剂 酰胺类化合物、和丁吡吗啉； 唑菌酯、 唑胺菌酯和苯噻菌酯；三唑并嘧唑类化合 物；喹啉类化合物t及抗病毒剂毒氟磷。 其中唑菌酯和唑胺菌酯均是沈阳化工研究 院有限公司开发；丁吡吗啉是由中国农大 开发的；毒氟磷是由贵州大学开发。
种植某些非食用的、吸收重金属能力强 的植物 来逐步降低土壤重金属含量，恢复土壤 环境的质量。如羊齿类铁角蕨属的一种 植物对土壤中镉(Cd)的吸收率为10%，连 续种植多年可降低土壤含镉量；
5.3土壤污染修复技术—生物改良措施
利用土壤中红酵母和蛇皮藓菌净化土壤
据日本学者研究，这两种生物对剧毒性的多 氯联苯降解率分别达到40%和30%；利用蝗蚓 降低污染，改良土壤，蚯蚓不仅能翻耕土壤、 改良土壤，而且还能处理农药、重金属等有 害物质(林肇信等1999)，但是据我们研究， 对特别贫瘠不利于蚯蚓生活的土壤，效果不 佳；
环境科学导论第4章 土壤环境及土壤污染_PPT幻灯片
土壤胶体对重金属的吸附作用
❖ 离子交换：通过土壤表面电荷之间的静电作用而吸附重 金属。土壤胶体表面通常带有一定数量的阴离子，可吸 附带正电荷重金属离子。
❖ 专性吸附：重金属通过与土壤中金属氧化物表面的-OH 等配位基或土壤有机质配位而结合在土壤表面，这种吸 附可以发生在带不同电荷的表面，也可发生在中性表面 上，吸附量的大小与土壤表面电荷的多少和强弱无关。 专性吸附的重金属离子通常不能被中性盐所交换，只能 被亲合力更强和性质相似的元素所解吸或部分解吸。
吸收。多数情况下含量极微，一般将其合并 于交换态中。
❖碳酸盐结合态：重金属元素与碳酸盐矿物形成的
共沉淀结合态，可用醋酸钠提取，是石灰性土壤 中比较重要的一种形态。对pH最敏感
❖铁锰氧化物结合态：被土壤中氧化铁锰或黏粒矿
物专性交换位置吸附的重金属，不能用中性盐溶 液交换，需用盐酸羟胺提取。土壤中pH和氧化还 原条件对铁锰氧化物结合态有重要影响，pH和氧 化还原电位较高时，有利于铁锰氧化物的形成。
土壤中含有丰富的无机和有机胶体，对进入土 壤中的重金属元素具有明显的吸附作用。土壤胶体 对重金属的吸附是许多重金属离子和分子从土壤液 相中转入土壤固相的主要途径，是重金属在土壤中 累积的重要原因。
土壤胶体种类
（1）有机胶体：主要指各种溶性和不溶性的腐殖质。 （2）无机胶体：主要是细颗粒的粘土微粒。主要包括粘土矿物中
植物利用的形态存在于土体中，暂时退出生物小循环，脱离食物 链。 ❖ 通过生物和化学降解，污染物变为毒性较小或无毒性的物质。 ❖ 有些污染物在土壤环境中发生被分解气化，迁移至大气环境中。
六、 土壤环境背景值
环境背景值：通常指环境各要素（大气、水体 和土壤）在没有污染物质进入的正常情况下， 各化学元素的含量及其赋存形态。 土壤背景值：没有或很少受到人类活动（特别 是人为污染）影响的土壤环境本身的化学元素 组成及含量。
04土壤环境化学
Al对土壤的危害：三价Al与土壤胶体结合能力 强，易排挤其它阳离子使其进入土壤溶液而遭受淋 溶损失；研究表明，土壤对植物的酸害实际是铝害， 过多的铝离子抑制植物生长。
五、土壤的氧化还原性
(Oxidation and Reduction of Soil)
土壤氧化还原能力的大小可以用 土壤的氧化还原电位（Eh）来衡量。
|土壤胶体|-4Na+ + Al(OH)3 + 4HAc
代换性酸度只是水解性酸度的一 部分，因此水解性酸度高于代换性酸 度。
活性酸度和潜性酸度二者的关系：
*活性酸度与潜性酸度是存在于同一平衡体 系的两种酸度，二者可以相互转换，一定条 件下可处于暂时平衡。
*活性酸度是土壤酸度的现实表现，土壤胶 体是H+ Al3+的储存库，因此潜性酸度是活性 酸度的储备。
（３）土壤胶体的凝聚性和分散性
由于胶体的比表面和表面能都很大，为减 小表面能，胶体具有相互吸引、凝聚的趋势， 这就是胶体的凝聚性。
由于土壤胶体微粒带负电荷，胶体粒子相 互排斥，具有分散性，负电荷越多，负的电动 电位越高，相互排斥力越强，分散性也越强；
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；
此外，土壤溶液中的电解质和 pH 值也 有影响。常见阳离子凝聚力的强弱顺序：
Na
K
NH
4
H
Mg
2
Ca
2
Al
3
Fe3
2、 土壤胶体的离子交换吸附
离子交换（或代换）：土壤胶体扩散层中的补
偿离子，可以和溶液中相同电荷的离子以离子价 为依据作等价交换。
五、土壤的氧化还原性
(Oxidation and Reduction of Soil)
土壤氧化还原能力的大小可以用 土壤的氧化还原电位（Eh）来衡量。
|土壤胶体|-4Na+ + Al(OH)3 + 4HAc
代换性酸度只是水解性酸度的一 部分，因此水解性酸度高于代换性酸 度。
活性酸度和潜性酸度二者的关系：
*活性酸度与潜性酸度是存在于同一平衡体 系的两种酸度，二者可以相互转换，一定条 件下可处于暂时平衡。
*活性酸度是土壤酸度的现实表现，土壤胶 体是H+ Al3+的储存库，因此潜性酸度是活性 酸度的储备。
（３）土壤胶体的凝聚性和分散性
由于胶体的比表面和表面能都很大，为减 小表面能，胶体具有相互吸引、凝聚的趋势， 这就是胶体的凝聚性。
由于土壤胶体微粒带负电荷，胶体粒子相 互排斥，具有分散性，负电荷越多，负的电动 电位越高，相互排斥力越强，分散性也越强；
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；
此外，土壤溶液中的电解质和 pH 值也 有影响。常见阳离子凝聚力的强弱顺序：
Na
K
NH
4
H
Mg
2
Ca
2
Al
3
Fe3
2、 土壤胶体的离子交换吸附
离子交换（或代换）：土壤胶体扩散层中的补
偿离子，可以和溶液中相同电荷的离子以离子价 为依据作等价交换。
第四章 土壤环境污染与防治
2．土壤碱度 土壤的碱性反应是在土壤溶液中OH 离子浓度超过H 土壤的碱性反应是在土壤溶液中OH－离子浓度超过H+离 子浓度时反映出来的。 土壤溶液之所以出现碱性反应，是由于土壤溶液中存在有 水解性的弱酸强碱盐类，其中最多的弱酸根是碳酸根和碳 酸氢根。 3．土壤的缓冲性能 把少量的酸或碱加到土壤中，其pH值的变化不大，土壤这 把少量的酸或碱加到土壤中，其pH值的变化不大，土壤这 种对酸碱度变化的抵抗能力，称为土壤的缓冲性能或缓冲 作用。它可以保持土壤反应的相对稳定，为植物生长和土 壤生物的活动创造比较稳定的生活环境，所以土壤的缓冲 性能是土壤的重要性质之一。 土壤胶体和土壤溶液中的酸碱缓冲体系。
生物风化
• 岩石在生物的作用下引起的破坏过程。 岩石在生物的作用下引起的破坏过程。
• 成因：机械破碎；生物化学作用。 成因：机械破碎；生物化学作用。
成土过程
• 地质大循环：岩石→风化产物→岩石 地质大循环：岩石→风化产物→ • 生物小循环：无机养分→生物→无机养分 生物小循环：无机养分→生物→ • 土壤的形成是上述两个循环相互作用的结果 • 土壤的形成是成土过程与风化作用交织在一起， 土壤的形成是成土过程与风化作用交织在一起， 同时进行的。 同时进行的。
其他动物
三、土壤的结构和环境特性
• 土壤的结构 形态结构 • 土壤的环境特性 酸碱性（ 值 酸碱性（pH值） 缓冲性 氧化还原状况 土壤胶体
土壤颗粒
• 矿物质是以粗细不同的颗粒形式存在的，即通 矿物质是以粗细不同的颗粒形式存在的， 常说的土壤颗粒。 常说的土壤颗粒。 • 按粒径大小，土粒分为石砾、沙粒、粉粒和粘 按粒径大小，土粒分为石砾、沙粒、 石砾 粒。 • 土粒的大小与土壤矿物成分土壤化学成分密切 相关。 相关。 • 粘粒以上主要由各种原生矿物组成，以石英最 粘粒以上主要由各种原生矿物组成， 还有长石、云母等原生硅酸盐矿物； 多，还有长石、云母等原生硅酸盐矿物；粘粒 中原生矿物很少，基本上为次生矿物。 中原生矿物很少，基本上为次生矿物。
(完整版)第四章土壤环境化学
当土壤胶体上吸附的 Na+、K+、Mg2+ (主要是 Na+ )等 离子的饱和度增加到一定程度时，会引起交换性阳离子的 水解作用，结果在土壤溶液中产生 NaOH，使土壤呈碱性。
土壤胶体|-xNa+ + yH2O → 土壤胶体|-(x-y)Na+、yH+ + yNaOH
24
3、土壤的缓冲作用(Buffer Action of Soil )
27
▪ 土壤的氧化还原性质
土壤中有多种有机、无机物的氧化、还原过程。
土壤 E 与土壤通气状况的关系： ➢ 旱地通气好，游离氧占优势，E 较高，以氧化作用为主。 ➢ 水田通气差，游离氧很少，E 较低(甚至可以为负值)，以还 原作用为主。
28
▪ 土壤的自净作用
土壤有优越的自身更新能力－自净作用： ➢ 氧气氧化 ➢ 胶体吸附，配位 ➢ 微生物降解
可交换阳离子
致酸离子：Al3+、H+。 盐基离子：Ca2+、Mg2+ 、K+ 、Na+、NH4+ 等。
19
（2）土壤胶体的阴离子交换吸附
带正电荷的胶体吸附的阴离子与土壤溶液中的阴离子交换。易被 吸附的阴离子是 PO43-、H2PO4-、HPO42- 等，与带正电荷的土壤胶体中 阳离子 Ca2+、Fe3+、Al3+ 等结合生成难溶性化合物而被强烈吸附。
土壤的自净作用决定于土壤的物质组成和其它性质， 也与污染物的种类和性质有关。
土壤的自净作用一般比较缓慢。
29
第二节 土壤的化学污染 2.1 土壤污染源和土壤污染物
▪ 人类活动产生的污染物进入土壤并积累到一定程度，引起 土壤质量恶化的现象即为土壤污染。 ▪ 土壤受到污染后，不仅会影响植物生长，同时会影响土壤 内部生物群的变化与物质的转化，即产生不良的生态效应。
土壤胶体|-xNa+ + yH2O → 土壤胶体|-(x-y)Na+、yH+ + yNaOH
24
3、土壤的缓冲作用(Buffer Action of Soil )
27
▪ 土壤的氧化还原性质
土壤中有多种有机、无机物的氧化、还原过程。
土壤 E 与土壤通气状况的关系： ➢ 旱地通气好，游离氧占优势，E 较高，以氧化作用为主。 ➢ 水田通气差，游离氧很少，E 较低(甚至可以为负值)，以还 原作用为主。
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▪ 土壤的自净作用
土壤有优越的自身更新能力－自净作用： ➢ 氧气氧化 ➢ 胶体吸附，配位 ➢ 微生物降解
可交换阳离子
致酸离子：Al3+、H+。 盐基离子：Ca2+、Mg2+ 、K+ 、Na+、NH4+ 等。
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（2）土壤胶体的阴离子交换吸附
带正电荷的胶体吸附的阴离子与土壤溶液中的阴离子交换。易被 吸附的阴离子是 PO43-、H2PO4-、HPO42- 等，与带正电荷的土壤胶体中 阳离子 Ca2+、Fe3+、Al3+ 等结合生成难溶性化合物而被强烈吸附。
土壤的自净作用决定于土壤的物质组成和其它性质， 也与污染物的种类和性质有关。
土壤的自净作用一般比较缓慢。
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第二节 土壤的化学污染 2.1 土壤污染源和土壤污染物
▪ 人类活动产生的污染物进入土壤并积累到一定程度，引起 土壤质量恶化的现象即为土壤污染。 ▪ 土壤受到污染后，不仅会影响植物生长，同时会影响土壤 内部生物群的变化与物质的转化，即产生不良的生态效应。
环境学概论 4土壤环境
5、热解吸法 对于挥发性的重金属，采用加热的方法可 以将其从土壤中解吸出来，这种方法主要 用于土壤Hg污染的治理。美国的一家汞回 收服务公司对汞的回收利用进行了实验室 和中型模拟实验研究，最后成功地应用于 现场治理,并且开始了商业化服务。迄今为 止，此项技术已成功地治理了2300t以上被 汞污染的土壤，治理后土壤中汞的浓度达 到了背景值(<1mg/kg)
土壤污染的特征
土壤污染的隐蔽性
土壤污染往往通过对土壤样品进行分析化验和农作物 残留检测情况，甚至通过粮食、蔬菜和水果等农作物 以及摄食的人或动物的健康状况才能反映出来，从遭 到污染到产生‘恶果’需要相当长的过程
土壤污染的持久性 土壤环境使污染难于扩散和稀释，在土壤中容易积 累并达到很高浓度 土壤污染的间接有害性 • 次生污染源 • 影响作物品质
15
五、环境背景值
环境背景值是指环境诸要素，如大气、水休、土壤以及 植物、动物和人休组织等在正常情况下，化学元素的含 量及其赋存形态。 土壤环境背景值是指未受人为污染影响的土壤环境本身 的化学元素组成及其含量 就世界范围而言，环境背景值的研究始于20世纪60年 代，其中美国的研究具有一定的规模性与系统性 我国土壤元素背景值的研究始于20世纪70年代初， “七五”期间，将土壤元素背景值列为重点攻关课题 之一，获得了主要土类中 余种元素的背景值。 16 第四章60 土壤环境
31
3、电动修复法
电动修复法是通 过在污染的土壤中 置入正负电极，产 生低强度的电流， 土壤中的正负离子 和带电的微粒分别 移向正负电极而达 到从土壤中清除污 染物质的目的。 污染土壤电动修复原理示意图
4、土壤淋洗 运用试剂和土壤中的重金属作用，形成溶 解性的重金属离子试剂络合物，最后从提 取液中回收重金属，并循环利用或金属提 取液，应用EDTA络合剂去除土壤中的Cu 、Ni、Cd、Zn，0.01mol/L的EDTA能去除 初始浓度为100—300mg/kg重金属的80%. 采用清水灌溉稀释或洗去重金属离子，使 重金属离子迁移至较深土层中，以减少表 土中重金属离子的浓度；或者将含重金属 离子的水排出田外。
第四章-土壤环境与污染PPT课件
腐殖质 （土壤中特有的有机物，由植物经微生物 降解转化而成，不属于有机化学中现有的任何一类） 包括腐殖酸、富里酸和胡敏素等，它们普遍存在于 土壤、腐熟的有机肥料、各种地面水体的底泥和煤 炭之中。土壤腐殖质占土壤有机质总量的60％～70 ％。
.
13
3．土壤水分
土壤的水分是土壤的重要组成部分。这些水充当了土壤 中所发生各种化学反应的介质，对于岩石风化、土壤形 成、植物生长有着决定性意义。土壤中的水分并不纯净。 当水分进入土壤后，即和土壤中其他组成物质发生作用， 土壤中的一些可溶性物质，如盐类和空气都将溶解在水
.
16
特性：不连续性，存在于土粒间隙之间；
湿度更高；
O2少，CO2多，有机质腐烂分解；
大气
土壤
O2 21% (v/v)
15%
CO2 0.03%
几%
.
17
有还原性气体（H2S、NH3、H2、 CH4）、厌氧 细菌和污染物等存在。
.
18
4-3土壤的理化性质
4-3-1土壤的酸碱度。
土壤的酸碱度是土壤的重要的化学性质之一。
.
34
1．土壤胶体的性质（直径1-100nm） 土壤胶体具有极大的比表面积和表面能 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）
.
35
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。 比表面积愈大，表面能愈大，胶体的 吸附性愈大。
水解性酸度
用强碱弱酸盐淋洗土壤，溶液中金 属 离 子 可 将 土 壤 胶 体 吸 附 的 H+ 、 Al3+ 离 子代换出来，同时生成弱酸，此时测定 该弱酸的酸度称水解性酸度。
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3．土壤水分
土壤的水分是土壤的重要组成部分。这些水充当了土壤 中所发生各种化学反应的介质，对于岩石风化、土壤形 成、植物生长有着决定性意义。土壤中的水分并不纯净。 当水分进入土壤后，即和土壤中其他组成物质发生作用， 土壤中的一些可溶性物质，如盐类和空气都将溶解在水
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特性：不连续性，存在于土粒间隙之间；
湿度更高；
O2少，CO2多，有机质腐烂分解；
大气
土壤
O2 21% (v/v)
15%
CO2 0.03%
几%
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有还原性气体（H2S、NH3、H2、 CH4）、厌氧 细菌和污染物等存在。
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4-3土壤的理化性质
4-3-1土壤的酸碱度。
土壤的酸碱度是土壤的重要的化学性质之一。
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1．土壤胶体的性质（直径1-100nm） 土壤胶体具有极大的比表面积和表面能 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）
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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。 比表面积愈大，表面能愈大，胶体的 吸附性愈大。
水解性酸度
用强碱弱酸盐淋洗土壤，溶液中金 属 离 子 可 将 土 壤 胶 体 吸 附 的 H+ 、 Al3+ 离 子代换出来，同时生成弱酸，此时测定 该弱酸的酸度称水解性酸度。
环境学概论第四章土壤环境
环境学概论第四章土壤环境土壤环境是环境学中的一门重要学科，研究的对象是土壤、土壤与其他环境要素的相互关系以及土壤对人类和其他生物的影响。
本章将从土壤的组成、功能、形成和演化、可持续利用等方面进行论述。
一、土壤的组成二、土壤的功能土壤有多种重要的功能，包括农田土壤的耕作、人类的居住和城市建设、水资源的调节、环境污染的防治等。
首先，农田土壤是农作物的生长基质，提供植物所需的养分和水分，并具备贮存、滞留和还原等特性，对农业生产起到重要的支撑作用。
其次，土壤是人类生活和城市建设的基础，承载了人类社会和经济活动所需的建筑、道路和设施。
再次，土壤能够承载和调节水资源，对水的滞留、渗透和净化起到重要作用，保证水资源的稳定供应。
最后，土壤也参与了环境污染的防治和修复工作，通过吸附、分解和转化等作用，减少了环境污染对生态系统的影响。
三、土壤的形成和演化四、土壤的可持续利用土壤资源是有限的，其可持续利用对环境保护和人类生活至关重要。
可持续利用土壤的关键在于合理规划和管理土壤资源。
首先，建立土壤保护的法律法规和政策体系，制定土壤利用的准入和退出机制，加强土壤资源的管理和保护。
其次，合理选择土壤利用方式，根据土壤特性和功能要求，选择适宜的农业、林业或城市建设方式，确保土壤资源的可持续利用。
再次，加强土壤保育和修复工作，通过改进农田管理、合理施肥和耕作措施，减少土壤的侵蚀和退化。
最后，加强土壤环境监测和评估，对土壤的质量和健康状况进行定期监测，及时发现和处理土壤环境问题。
综上所述，土壤环境是环境学中的重要学科，研究的是土壤、土壤与其他环境要素的相互关系以及土壤对人类和其他生物的影响。
土壤的组成、功能、形成和演化、可持续利用等是土壤环境研究的核心内容。
只有合理利用和保护土壤资源，才能实现人类社会可持续发展的目标。
4-环境科学概论-土壤环境
影响土壤氧化还原的因素
① ② ③ 土壤通气性
通气良好，电位升高
分解有机质
易分解有机质的含量 微生物活动
分解成还原性物质 分泌有机酸，并可直接参与 根系土壤的氧化还原反应
④ 植物根系的代谢作用
⑤ 土壤的pH
pH降低，电位升高
思考：人类活动对土壤环境的负面影响 有哪些？
人类活动对土壤环境的影响 及其防治对策
•
凝聚作用顺序：Fe3+>AI3+>Ca2+>Mg2+>NH4+>K+>Na+
土壤的吸附与交换
吸附作用 ① ② 生物吸收 机械吸收 植物和微生物吸收营养物质或有毒物质 土壤孔隙阻挡大于孔隙的物质进入土壤 土壤颗粒越细，孔隙越小，机械吸收越强
③ 物理吸收
④ ⑤
土壤越细，分子态物质极性越强， 物理吸收性能越大 化学吸收 土壤溶液中可溶性物质相互作用， 产生难溶性化合物，固定在土壤中 物理-化学吸收 土壤胶粒表面吸附的离子和溶液中的 同号离子进行交换
土壤沙化 水土流失
土地盐渍化 非农业占地 土壤污染
1. 土壤沙化
• 土壤沙化:主要是风蚀和风力堆积过程。 • 原因: 极端干旱及大风 过渡放牧 乱挖乱樵 水资源萎缩 过渡开垦 森林植被破坏
1. 土壤沙化
• 土壤沙化:主要是风蚀和风力堆积过程。
• 原因:
• 危害：
土地贫瘠化
土壤的酸碱性
2. 土壤酸度
① 活性酸度 是指土壤溶液中的氢离子浓度导致的土壤酸度，通常 用pH值来表示。 ② 潜性酸度
•
•
是指土壤中交换性氢离子、铝离子、羟基铝离子被交
换进入溶液后引起的酸度，以mol/100g烘干土表示。
① ② ③ 土壤通气性
通气良好，电位升高
分解有机质
易分解有机质的含量 微生物活动
分解成还原性物质 分泌有机酸，并可直接参与 根系土壤的氧化还原反应
④ 植物根系的代谢作用
⑤ 土壤的pH
pH降低，电位升高
思考：人类活动对土壤环境的负面影响 有哪些？
人类活动对土壤环境的影响 及其防治对策
•
凝聚作用顺序：Fe3+>AI3+>Ca2+>Mg2+>NH4+>K+>Na+
土壤的吸附与交换
吸附作用 ① ② 生物吸收 机械吸收 植物和微生物吸收营养物质或有毒物质 土壤孔隙阻挡大于孔隙的物质进入土壤 土壤颗粒越细，孔隙越小，机械吸收越强
③ 物理吸收
④ ⑤
土壤越细，分子态物质极性越强， 物理吸收性能越大 化学吸收 土壤溶液中可溶性物质相互作用， 产生难溶性化合物，固定在土壤中 物理-化学吸收 土壤胶粒表面吸附的离子和溶液中的 同号离子进行交换
土壤沙化 水土流失
土地盐渍化 非农业占地 土壤污染
1. 土壤沙化
• 土壤沙化:主要是风蚀和风力堆积过程。 • 原因: 极端干旱及大风 过渡放牧 乱挖乱樵 水资源萎缩 过渡开垦 森林植被破坏
1. 土壤沙化
• 土壤沙化:主要是风蚀和风力堆积过程。
• 原因:
• 危害：
土地贫瘠化
土壤的酸碱性
2. 土壤酸度
① 活性酸度 是指土壤溶液中的氢离子浓度导致的土壤酸度，通常 用pH值来表示。 ② 潜性酸度
•
•
是指土壤中交换性氢离子、铝离子、羟基铝离子被交
换进入溶液后引起的酸度，以mol/100g烘干土表示。
延大《环境学》讲义第4章 土壤环境
第四章土壤环境第一节土壤的组成和性质一、土壤的基本结构和性质土壤是指覆盖于地球陆地表面，具有肥力特征的，能够生长绿色植物的疏松物质层。
1、土壤结构及其组成土壤的剖面结构：从地面垂直向下的土壤纵截面。
一般都表现出一定程度的水平层状构造，在野外以其颜色、质地、结构及松紧度、新生体等区分。
道库恰耶夫：划分3个基本层次①表土层（A层）为有机质积聚层和物质淋溶层②心土层（B层）为淋溶物质淀积层③底土层（C层）又称母质层。
1976年，国际土壤学会提出了新的土壤发生层次划分O 枯枝落叶层A 腐殖质E 淋溶B 沉积层C 母质层R 母岩层。
2、土壤组成土壤由矿物质、有机质、水分、空气和土壤生物五种成分组成。
固体、液体、气体三相共存的多相体系其相对含量因时因地而异，大体上固体部分占50％，土壤空气占20％，土壤水分占30％。
土壤矿物质是地壳的岩石、矿物经过风化和成土过程作用形成的产物按成因类型可将土壤矿物分为两类：原生矿物和次生矿物。
土壤有机质是土壤中含碳有机物的总称，主要累积在土壤地表和上层土层，包括土壤中各种动、植物残体、微生物及其分解和合成的有机物质，一般占固相总重量的10％以下，但却是土壤的重要组成部分，对土壤的性质有很大的影响土壤有机质主要来源于动植物和微生物残体。
3、土壤质地土壤质地（土壤的机械组成）是指土壤颗粒的大小、粗细及其匹配状况。
一般分为砂土、壤土和粘土，中间还有一些过度类型影响土壤水、空气和热量的运动，也影响养分的转化，影响土壤的性质砂土：含沙量多，颗粒粗糙，渗水速度快，保水性能差，通气性能好.粘土：含沙量少，颗粒细腻，渗水速度慢，保水性能好，通气性能差。
二、土壤环境元素背景值和土壤环境容量1、土壤环境元素背景值土壤环境背景值（土壤本底值）是指在未受人类社会行为干扰和破坏时，土壤成分的组成和各组分（元素）的含量土壤元素背景值的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2、土壤环境容量土壤环境容量又称土壤负载容量，是一定土壤环境单元在一定时限内遵循环境质量标准，既维持土壤生态系统的正常结构与功能，保证农产品的生物学产量与质量，又不使环境系统污染超过土壤环境所能容纳污染物的最大负荷量不同土壤其环境容量是不同的同一土壤对不同污染物的容量也是不同的涉及到土壤的自净能力。
中国环境概论__土壤环境
• 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 碱土 碱化度（%） 5－10 10－15 15－20 ＞20
• 除耐盐碱性植物外，强碱性土对大多数植物和微生物有害， 并可使微量元素沉积，恶化土壤的物理化学性质。
• 如果污染物进入土壤的速度和数量，尚未超过土壤的净化 能力，虽然土壤中已含有污染物，但尚不致影响土壤正 常功能和植物的生长和发育，而且植物体内的污染物含量 维持在食用标准之下，不会影响到人体健康。
二、土壤污染源
(一)工业污染源
• 一般直接由工业“三废”引起的土壤污染仅限 于工业区周围数千米、数十千米范围内。工业， “三废”引起的大面积土壤污染往往是间接的， 或由于以废渣形式作为肥料施人农田，或用污 水灌溉等多种形式，经长期作用使污染物在土 壤中积累而造成污染。
• 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。
• 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。
碱土种类 弱碱化土 中碱化土 强碱化土 碱土 碱化度（%） 5－10 10－15 15－20 ＞20
• 除耐盐碱性植物外，强碱性土对大多数植物和微生物有害， 并可使微量元素沉积，恶化土壤的物理化学性质。
• 如果污染物进入土壤的速度和数量，尚未超过土壤的净化 能力，虽然土壤中已含有污染物，但尚不致影响土壤正 常功能和植物的生长和发育，而且植物体内的污染物含量 维持在食用标准之下，不会影响到人体健康。
二、土壤污染源
(一)工业污染源
• 一般直接由工业“三废”引起的土壤污染仅限 于工业区周围数千米、数十千米范围内。工业， “三废”引起的大面积土壤污染往往是间接的， 或由于以废渣形式作为肥料施人农田，或用污 水灌溉等多种形式，经长期作用使污染物在土 壤中积累而造成污染。
• 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。
• 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。
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二、土壤的结构
3、土壤结构体的基本指标 （1）土粒密度：以实体考虑，不计空
隙时，土壤的单位体积的质量（以克/立 方厘米表示）。
（2）土壤密度：单位体积的土壤质量 （以克/立方厘米表示）。
二、土壤的结构
（3）土壤孔隙度：通过土粒密度和 土壤密度二者之差得出的土壤中孔隙的 含量状况。具体算式如下：
土壤总孔隙度（%）=（土粒密度 －土壤密度）×100/土壤比重
二、水土流失
（三）水土流失的防治 1、保护现有亚热带和热带森林，严禁毁林 开荒、开垦草原为农田等； 2、进行工矿建设，必须进行生态环境影响 评价，提出防止水土流失的措施，工矿建 设和保护生态环境的措施必须同步进行； 3、保护好现有森林，大力植树造林，兴建 防护林体系工程来控制水土流失面积的蔓延。
三、土壤盐渍化
主要是细颗粒的粘土微粒，包括粘土 矿物中的高岭石、伊利石等以及铁、铝、 锰水合氧化物。 （2）有机胶体
主要是腐殖质和生物活动的产物，它 是高分子有机物，具有极大的表面积，吸 附作用强。
三、土壤的性质
（3）有机-无机复合体 是由土壤中一部分矿物胶体和腐殖
质胶体结合在一起所形成的。这种胶体 的特点是比表面减少；形成稳定的团粒 结构，能改善水、肥、气、热的状况。
三、土壤的性质
2、土壤胶体的吸附作用
（1）机械吸附：土壤胶体能把大于孔 隙的物质阻留，小于孔隙的颗粒也能阻 留在土壤中。机械吸附对不溶性颗粒物 的作用最为明显。
（2）物理吸附：是指土壤胶体颗粒对 分子态物质的吸附作用。
（3）物理-化学吸附：是指土壤胶体 对土壤溶液中离子态物质的保蓄作用。
三、土壤的性质
第四章 土壤环境
第一节 土壤的组成和性质 第二节 土壤污染 第三节 土壤污染的防治 第四节 土壤退化及其控制
基本概念和问题
土壤是地球陆地表面具有肥力的能够生长植物的 疏松表层。
土壤环境问题： 一是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。 二是大规模现代农业生产的实现，大量使用化肥、
一、荒漠化
（一）荒漠化的概念 荒漠化是包括气候变异和人类活动
在内的种种因素所造成的干旱、半干旱 和亚湿润干旱地区的土地退化。
（二）荒漠化的现状
一、荒漠化
（三）荒漠化的成因 1、自然因素 2、人为因素 （1）土地资源利用不合理 （2）植被资源不合理利用 （3）干旱、半干旱地区水资源利用不合理 （4）不合理耕作及粗放管理 （5）其他人类活动
土壤酸碱性的主要指标是PH值，PH 越小，表示土壤的酸性越强，碱性越弱。大 部分土壤的PH值在4.5-9.5之间，其中6.57.5为中性。
三、土壤的性质
3、土壤的缓冲性 指土壤抵制PH值改变的能力，或土壤
抵制土壤溶液中离子浓度改变的一种特性。 （四）土壤的氧化还原性 1、影响土壤中营养元素的状态和有效性。 2、影响元素离子的价态、从而影响其迁移、 转化。
一、荒漠化
（四）荒漠化的危害 1、土地的生产潜力衰退 2、土地生产力下降 3、草场质量下降 4、对环境造成污染和破坏
二、水土流失
在水力和风力作用下，地表物质发生 剥蚀、迁移或沉积的过程。
二、水土流失
（一）水土流失的原因 自然因素——条件 人为因素——催化剂 （二）水土流失的危害
1、破坏土壤肥力、危害农业生产； 2、影响工矿、水利和交通等建设工作； 3、威胁群众生命财产安全，造成经济损失。
三、土壤的性质
其次，当土壤胶体上吸附的氢离子 达到一定的数量后，粘粒矿物的晶格遭 到破坏，使粘粒矿物中的铝被溶解出来， 溶液中出现了活性铝，水解后释放出氢 离子；
第三，胶体上吸附的氢离子和铝离 子被其他阳离子代换到溶液中而使土壤 成酸性。
三、土壤的性质
(2)土壤碱性的产生
土壤碱性主要来自土壤中大量存在的碱 金属，如钾、钠、钙、镁的碳酸盐和重碳酸 盐的水解。 2、土壤酸碱性的表示
7、土壤孔隙度 8、土壤的缓冲性 9、土壤污染 10、土壤净化 11、荒漠化 12、水土流失
第四章复习思考题
二、简答
1、土壤环境问题产生的原因。 2、土壤的组成成分。 3、土壤生物的具体功能。 4、土壤结构体的类型。 5、在垂直方向上土壤可分成哪几层？ 6、耕作土的土层包括哪几层？ 7、土壤胶体的性质。
第二节 土壤污染
主要内容 1.掌握土壤污染和土壤净化的概念； 2.了解土壤污染的危害； 3.掌握污染物在土壤中迁移转化的规律；
一、土壤污染与土壤净化
1、土壤污染 : 土壤污染就是人为因素有意或无意地
将对人类本身和其他生命体有害的物质施 加到土壤中，使其某种成分的含量超过土 壤自净能力或者明显高于土壤环境基准， 并引起土壤环境质量恶化的现象。
2、次生矿物：岩石风化和成土过程中新生 成的矿物。包括伊利石、蒙脱石、高岭 石等。
一、土壤的组成
（二）土壤有机质 （三）土壤空气 （四）土壤溶液 （五）土壤生物
一、土壤的组成
土壤动物可分为土壤微生物和土壤 动物两类：
1、土壤微生物是指土壤中肉眼无法 分辨的活有机体。包括细菌、放线菌、 真菌和藻类等类群；
一、土壤污染与土壤净化
4、中国土壤污染的特点 （1）隐蔽性和滞后性； （2）累积性； （3）不可逆转性； （4）土壤污染很难治理。
二、土壤污染源
土壤污染源可分为天然污染源和人 为污染源。 天然污染源是指自然界自行向环境排放的 有害物质或造成有害影响的场所。 人为污染源是指人类活动所形成的污染源。
三、土壤盐渍化
（一）形成原因 1、气候方面的原因； 2、地形方面 原因； 3、水文地质方面的原因； 4、海洋； 5、不合理的灌溉活动。
三、土壤盐渍化
（二）改良措施 1、水利改良 2、生物改良 3、化学改良
第四章复习思考题
一、概念
1、土壤 2、原生矿物 3、次生矿物 4、土壤结构 5、土粒密度 6、土壤密）覆盖层（A0）：林地下的此层由 地面上的枯枝落叶所构成。
（2）淋溶层（A）：这一层发生水溶 性物质向下淋溶作用。淋溶层中生物活 动最为强烈，进行强烈的有机物质的转 化和积累作用，形成一个颜色较暗，一 般具有粒状或团粒状结构的层次。
二、土壤的结构
（3）淀积层（B）：因该层常淀积着自 上层淋溶下来的物质，所以称为淀积层。
一、土壤污染与土壤净化
2、土壤净化 土壤的自净作用是指在自然因素作
用下，通过土壤自身的作用，使污染物 在土壤环境中的数量、浓度或形态发生 变化，活性、毒性降低的过程。
一、土壤污染与土壤净化
3、土壤污染的危害 （1）土壤污染导致严重的直接经济损失； （2）土壤污染导致食物品质不断下降； （3）土壤污染危害人体健康； （4）土壤污染导致其他环境问题。
性复杂多样，并且往往是多种形式错综 结合。迁移形式有以下几种： 1、物理迁移 2、物理化学迁移和化学迁移 3、生物迁移
第三节 土壤污染的防治
主要内容 1.了解土壤污染源的控制方法； 2.掌握重金属污染土壤的修复方法； 3.掌握农药污染土壤的修复方法。
一、土壤污染源的控制
首先要弄清楚污染源； 然后采取切实有效的措施切断污染源，
本章结束… …
多谢 !!!
第四章复习思考题
8、土壤胶体有哪几种？ 9、土壤酸性的产生途径。 10、土壤环境中氧化还原反应的影响主要有以下
哪几个方面？ 11、土壤污染的危害。 12、中国土壤污染的特点 。 13、影响污染物在土壤中迁移的主要因素。 14、土壤中农药的迁移方式。
第四章复习思考题
15、土壤污染的防治措施。 16、荒漠化的成因。 17、荒漠化的危害。 18、水土流失的危害。 19、水土流失的防治措施。 20、土壤盐渍化的形成原因。 21、土壤盐渍化的改良措施。
（三）土壤酸碱性和土壤缓冲性 首先，它影响养分的有效性。 其次，土壤酸碱性影响金属元素的固定、 释放和淋洗。 最后，土壤酸碱性还影响土壤中微生物的 活性。
三、土壤的性质
1、土壤酸碱性的产生 (1)土壤酸性的产生主要有以下几个途径：
首先，植物根系活动以及土壤中有机 质的分解产生的有机酸和大量的二氧化碳， 以及某些微生物产生的矿质酸，都是土壤 溶液中氢离子的来源；
农药、杀虫剂等，使土壤遭受到不同程度的污染。
第一节 土壤的组成和性质
主要内容 1.掌握土壤的组成； 2.掌握土壤结构的概念，
一、土壤的组成
（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，其结晶构 造没有改变。包括硅酸盐类、氧化物类、 硫化物类和磷酸盐类四大类。
这是防止土壤遭受污染的最基本也是最 重要的原则。
二、污染土壤的修复
1、土壤农药污染的治理 （1）生物修复
（2）化学添加剂和农艺措施
二、污染土壤的修复
2、重金属污染土壤的治理 （1）施放改良剂 （2）排土、客土和水洗法 （3）电化法、热解吸法 （4）生物修复
第四节 土壤退化及其控制
主要内容 1.了解荒漠化的成因和危害； 2.了解水土流失的成因和现状； 3.掌握荒漠化和水土流失的防治办法； 4.了解土壤盐渍化的危害； 5.掌握土壤盐渍化的防治方法。
米或2微米的微细固体颗粒，是由矿物质 微粒、腐殖质、铝、铁、锰、硅和含水 氧化物组成。
三、土壤的性质
土壤胶体的性质： 带电荷：一方面由于表面基团解离或
吸附离子而带电荷；另一方面，胶体内 部的电荷不平衡表现出来的表面电荷。
吸附作用：由于其颗粒细小，所以表 面积大，产生吸附作用。
三、土壤的性质
1、土壤胶体的种类 （1）无机胶体
一、土壤的组成
2、土壤动物指土壤中无细胞壁的活 有机体。主要是无脊椎动物，包括环节 动物、节肢动物、软体动物、线形动物 和原生动物。
一、土壤的组成
土壤生物的具体功能有： 1、分解有机物质，直接参与碳、氮、