第六章 土壤

第六章 土壤
第六章 土壤

第六章土壤环境影响评价

1.教学内容

(1)土壤特征和影响土壤环境质量的主要因素;

(2)土壤环境影响识别;

(3)土壤及其环境现状的调查与评价;

(4)土壤环境影响预测和评价。

2.重点与难点

重点:影响土壤环境质量的主要因素,土壤环境影响识别方法,现状调查内容及评价方法。难点:土壤环境影响预测方法。

3.教学基本要求

(1)了解土壤的主要特征,影响土壤环境质量的主要因素;

(2)熟练掌握土壤环境影响识别类型;

(3)掌握土壤环境质量现状评价;

(4)了解工业、农业、水利、矿业、交通、能源等工程建设项目的土壤环境影响识别;(5)掌握防治土壤污染、退化、破坏的对策和措施。

第一节土壤特征和影响土壤环境质量的主要因素土壤是地球陆地表面具有肥力、能生长植物的疏松表层,由岩石风化而成的矿物质、动植物残体腐解产生的有机质、土壤生物(固相物质)以及水分(液相物质)、空气(气相物质)等组成。本章主要介绍重大建设项目对土壤环境影响的识别、土壤污染和土壤退化的预测和评价方法。

一、土壤的主要特征

在人类环境系统中占据着特有的空间地位:处于大气圈、生物圈、岩石圈和水圈的交接地带;

具有肥力:具有能够不断供应和协调植物生长所必需养分、水分、空气和热量的能力。(土壤区别于其他自然体的本质特征。)

具有缓冲性

具有净化功能

两个基本概念

土壤退化:土壤沙化、盐渍化、沼泽化和土壤侵蚀等引起的土壤肥力下降的现象。

土壤破坏:土壤资源的损失,即被非农、林、牧长期占用,或土壤极端退化而失去土壤肥力的现象。

二、影响土壤环境质量的主要因素

建设项目影响土壤环境污染的因素:建设项目类型、污染物性质、污染源特点、污染源排放强度、污染途径、土壤所在区域的环境条件、土壤类型和特性。

影响土壤退化、破坏的主要因素

自然因素:干旱、洪涝、狂风、暴雨、火山、地震等。

人为因素:在利用土壤及其环境条件时,存在盲目性,例如过度放牧、灌溉。采矿…

第二节土壤环境影响识别

一、土壤环境影响识别类型

(1)按影响结果与特点分

①土壤污染型:由外界进入土壤中的污染物,对土壤环境产生化学性、物理性或生物性污染危害。

②土壤退化型:由于人类活动导致的土壤中各组分之间,或土壤与其它环境要素之间的正常自然物质、能量循环过程遭到破坏,而引起土壤肥力、土壤质量和承载力下降的影响。

③土壤资源破坏型:由于人类活动或由其引起的自然活动,导致土壤被占用、淹没和破坏,包括由于土壤过度侵蚀或严重污染而使土壤完全丧失原有功能被废弃的情况

(2)按影响时段分:建设阶段影响、运行阶段影响、服务期满后的影响;或按影响时段的长短分:短期或突变影响、长期或缓变影响。

(3)按影响方式分:直接影响、间接影响。

(4)按影响性质分:可逆影响、不可逆影响、积累影响、协同影响。(p149)二、建设项目土壤环境影响识别

1.工业工程建设项目的土壤环境影响识别

(1)工业废气对土壤环境的影响

工业废气中的污染物,通过降水、扩散和重力作用降落至地面,渗透进入土壤,进而污染土壤环境。

(2)工业废水对土壤环境的影响

(经过处理或未处理)工业废水,用于灌溉农田或排入河流、湖泊后再作为农业灌溉用水,都会使土壤受到污染。

工业废水处理产生的活性污泥排入土壤,污泥与土壤的相互作用,会使土壤的性质及元素分布和分配发生变化,进而影响植物的生长和周围的环境。

(3)工业固体废弃物对土壤环境的影响

固体废弃物在掩埋或堆放过程中产生的渗出液、滤沥液进入土壤,能改变土质和土壤结构,影响土壤微生物的活动,危害土壤环境。

工业工程建设项目从原料的生产、运输、储藏到工业产品的消费与使用过程,对土壤环境都会产生影响。

2.水利工程建设项目土壤环境影响评价识别

(1)占用土地资源

(2)诱发土壤-地质环境灾害:滑坡,山体崩塌,泥石流、地震等。

(3)引发土壤盐渍化

(4)促进土壤沼泽化

(5)促使河口地区土壤肥力下降、海岸后退

3.矿业工程建设项目土壤环境影响识别

(1)损失土壤资源

(2)污染土壤环境:产生的粉尘、废气、废水、固体废弃物等对土壤环境产生污染性的影响。

(3)引发和加速土壤退化和破坏

(4)挖掘采剥改变了矿区的地质、地貌、植被等,加剧了水土流失,从而引发土壤退化和破坏;

(5)地震、崩塌、滑坡、泥石流等次生地质灾害的发生,加速了土壤的退化和破坏。

4.农业工程建设项目的土壤环境影响识别

(1)农业机械化工程建设项目对土壤环境的影响

农田失去植被保护,水蚀、风蚀的几率增强;土壤被压实,妨碍植物根系与大气中氧和CO2的交换,根系向下生长的阻力增加;土壤的渗透能力下降,形成的径流较大,加速了土壤的侵蚀。

(2)农业排灌工程对土壤环境的影响

良好的土壤排水系统可缓解土壤的盐渍化,使土壤的物理性质得到改善;土壤不易受侵蚀,土地平展,易于机械化耕作,干旱的危险少;减少水饱和土壤的面积,减轻内涝的危险。

不利影响:排水强度过高,会加快地表径流,河道洪峰提前出现,会增加泛滥的危险;土壤的质量下降;次生盐渍化;

(3)农业垦殖工程对土壤环境的影响

化肥的使用逐渐改变土壤的组成和化学性质:土壤酸化;有机C、N的消减;增加包括重金属、有机化合毒物以及放射性物质在内的污染物;城市生活垃圾的施用:可提高土壤养分,改善土壤物理性质,但也易带来重金属等污染;新耕地的开辟:焚烧草被灌丛可促使土壤的肥沃化,但也造成一些直接养分的减少和土壤腐植质的损失,同时也可引发严重的水蚀和风蚀。

5.交通工程建设项目的土壤环境影响识别

(1)占用土地(永久性影响);

(2)建设期间,土地大量裸露,土壤极易受到侵蚀;

(3)使用期间:机动车排放的废气为大气酸沉降准备了物质基础,酸沉降将导致土壤的酸化。

6.石油工程建设项目的土壤环境影响识别

(1)在石油的开采、炼制、贮运、使用的过程中,原油和各种油制品通过各种途径进入环境造成污染;

(2)占用土地资源;

(3)采用被石油烃污染的水源灌溉农田,挥发进入大气的石油烃通过沉降作用进入土壤等造成土壤的污染。

第三节土壤及其环境现状的调查与评价

一、现状调查

1.区域自然环境特征调查

(1)地质地貌:区域地层、岩性、地质构造的基本情况;地貌类型和形态特征。

(2)气象气候:风向、风速、降水、蒸发,干旱、润湿等气候类型和气象要素。

(3)水文状况:水系分布情况、河流湖泊水文及其季节、年际和区内空间变化情况;地下水类型、水文地质状况、水化学状况等。

(4)植被状况:植被类型、结构、分布及其特点,植被覆盖度等。

调查方法:资料收集法为主。

2.区域社会经济状况调查

(1)人口状况

(2)经济状况

(3)交通状况

(4)文教卫生状况

3.区域土壤类型特征调查

(1)成土母质:成土母岩和成土母质

(2)土壤类型:土类名称、分布面积

(3)土壤组成:矿物质、有机质、NPK,主要微量元素

(4)土壤特性: pH, Eh, 质地,土壤结构等

调查方法:资料收集与现场调查相结合的方法

二、土壤环境质量现状评价

1.土壤环境污染现状评价

(1)土壤污染源调查

①工业污染源:重点调查通过“三废”排放进入土壤的污染物种类、数量、途径。

②农业污染源:调查施入土壤的化肥、农药、农用地膜、污泥和垃圾肥料等的来源、成分及施用量;调查污水灌溉的情况。

③自然污染源:调查酸性水、碱性水、铁锈水、矿泉水中所含主要污染物,以及岩石、矿带出现背景值异常的元素含量。

(2)土壤环境污染监测

①布点:一般采用网格法(布点多,分布均匀)。

②采样:对角线取样;梅花型取样;棋盘式取样;蛇型取样和随机取样;扇形采样。

③样品制备:风干,去除杂物,碾细,过10目尼龙筛,研磨,过100目尼龙筛,分装备用。

④样品分析:按选定的分析项目和方法对制备好的土样进行分析。

(3)评价因子的选择

①基本因子:汞、镉、铅、锌、铜、铬、镍、砷、氟、氰、酚、DDT、六六六、石油、3,4-苯并比、三氯乙醛、多氯联苯PCB。

②附加因子:有机质、土壤质地、酸度、氧化还原电位等。

(4)评价标准的确定

①土壤环境背景值:一定区域,一定时期,未受污染破坏的土壤中化学元素的含量。用于判断土壤是否已受污染。我国的土壤背景值见表6-1、6-2。

②土壤临界含量:植物中的化学元素的含量达到卫生标准值,或使植物显著减产时土壤中该化学元素的含量。土壤中污染物达临界含量时,土壤已严重污染。表6-3为部分土类的临界含量。

③土壤轻度污染标准:土壤上种植的植物达初始污染时土壤中污染物含量。

④《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)

⑤对照点

土壤环境质量标准值mg/kg (GB15618-1995)

(5)评价模式与指数分级(P164) ①单因子评价

分别计算各项污染物的污染指数,然后进行分级评价。 A .以实测值与评价标准值相比计算土壤污染指数:

P ≤1,未受污染;

P > 1,已受污染,P 越大,污染越严重。 B .根据土壤和作物中污染物积累的相关数量计算土壤污染指数:

式中:Xa - 土壤初始污染值,取环境背景值; Xc - 土壤轻度污染值;

Xe - 土壤重度污染值,取土壤临界含量。

指数分级:Pi < 1,清洁级; 1 ≤ Pi < 2, 轻污染级;

2 ≤ Pi < 3,中污染级; Pi ≥ 3,重污染级。

②多因子综合评价

A 、将土壤各污染物的污染指数叠加,作为污染综合指数:

B 、内梅罗综合污染指数:

C 、加权综合污染指数:

D 、 均方根综合污染指数:

E 、 取污染指数中的最大值作为综合污染指数:

③质量分级

A .根据各地具体的P 值变幅,结合作物受害程度和污染物积累状况划分。

i

i

i s P ρ=

()()()()()()

c e e i i e i c e c i i e i c a c a i i c i a a

i i a i X X X P X X X X P X X X X X P X X X P X --+=>--+=≤<--+=≤<=≤ρρρρρρρρ321时,

时,

时,时,

∑==n

i i

P P 1

()()2

max 2

2

i i i i s s avr P ρρ+=

i

n

i i P W P ∑==1

∑==n i i P n P 1

2

1()

n P P P P ,,,max 21 =

分级举例:

北京东郊土壤质量分级表(叠加指数)

北京东郊土壤质量分级表(内梅罗指数)

B.根据系统分级法划分土壤环境质量级别

首先以土壤和作物中污染物积累的相关数量作为标准进行分级,然后选定其中一级作为评价标准,用它去除同一污染物的各级标准,将土壤污染物浓度分级标准转换为污染指数,然后计算加权综合污染指数,将其作为土壤环境质量分级标准值而划分土壤环境质量级别。

④评价图的编制

A.符号法

在地形图上根据不同污染物及其污染等级,制定不同颜色或不同形状大小的图例,标在各取样点的位置上,并用数字标明具体的P值。

B.网格法

在地形图上,按一定面积划分若干方格,不同质量等级网格用不同颜色表示,绘制成图。注意:若网格内有一个以上样点,按其综合指数平均值确定土壤质量等级;若网格内无样点,将其附近土样点的污染物浓度指数绘制成等值线,用内插法求取浓度值,进而求出污染指数和质量等级。

2.土壤退化(Soil Degradation)

指在各种因素,特别是人为因素影响下所发生的导致土壤的农业生产能力和环境调控潜力,即土壤质量及其可持续性下降甚至完全丧失其物理、化学和生物学特征的过程。

(1)土壤沙化现状调查与评价

①土壤沙化现状调查(p166)

调查内容主要包括:沙漠特征;气候;河流水文;植被;农牧业生产情况。

②土壤沙化评价

A.评价因子:植被覆盖度、流沙占耕地面积的比例、土壤质地、能反映沙化的景观特征等。

B.评价标准:根据评价区的有关调查研究,或咨询有关专家、技术人员的意见拟定。(see table 6-4)

C.评价指数计算:一般采用分级评分法

(2)土壤盐渍现状调查与评价

①土壤盐渍化现状调查

调查内容主要包括:灌溉状况;地下水情况;土壤含盐量;农牧业生产情况。

②土壤盐渍化评价

A.评价因子:表层土壤全盐量或CO32-、HCO 3 -、SO42-、Cl-、Ca2+,Mg2+、K+、Na+等可溶性盐的主要离子含量;

B.评价标准:一般根据土壤全盐量,或各离子组成的总量拟定标准。

C.评价指数计算:一般采用分级评分法。

(3)土壤沼泽化现状调查与评价

①土壤沼泽化现状调查

调查内容主要包括:地形;地下水;排水系统;土地利用等。

②土壤沼泽化评价

A.评价因子:选取土壤剖面中潜育层(发生铁锰还原生成青灰色斑纹层)出现的高度;

B.评价标准:根据土壤潜育化程度拟定标准,如表6-6所示。

C.评价指数计算:一般采用分级评分法。

(4)土壤侵蚀(Soil Erosion)现状调查与评价

指通过水力和重力作用而搬运移走土壤物质的过程。

①土壤侵蚀现状调查

调查内容主要包括:地形;地质;气候、植被、耕作栽培等。

②土壤侵蚀评价

A.评价因子:土壤侵蚀量,或以未侵蚀土壤为对照,选取已侵蚀土壤剖面的发生层次厚度;

B.评价标准:根据黄土地区,按被侵蚀的土壤剖面保留的发生层厚度拟定评价标准,如表6-7所示。(P167)

C.土壤侵蚀量-水土流失侵蚀模数

3.土壤破坏现状评价

土壤破坏是指土壤资源被非农、林、牧业长期占用,或土壤极端退化而失去土壤肥力的现象。

(1)土壤破坏现状调查

调查主要包括区域各土地利用类型现状、变化趋势、各类型面积消长的关系及人均占有量等。

(2)土壤破坏评价

①评价因子:选取区域耕地、林地、园地和草地在一定时段内被建设项目占用或被自然灾害破坏的土壤面积或平均破坏率;

②评价标准:根据评价区内耕地、林地、园地和草地损失的土壤面积拟定,如表6-8所示。

③评价指数计算:一般采用分级评分法。

第四节 土壤环境影响预测

一、土壤中污染物的运动及其变化趋势预测

1.预测污染物在土壤中累积和污染趋势的一般方法和步骤

(1)计算土壤污染物的输入量:评价区已有污染物和建设项目新增加污染物之和。

(2)计算土壤污染物的输出量:随土壤侵蚀的输出量;被作物吸收的输出量;随降水淋溶(leaching)流失的输出量;因降解、转化而输出的量。 (3)计算土壤污染物的残留率:通过相似地块模拟试验求取。

(4)预测土壤污染趋势:根据污染物的输入量与输出量相比,或根据输入量和残留率的乘积,或根据输入量和土壤环境容量比较来说明污染状况、污染程度、污染积蓄及趋势。 2.农药残留模式

此式未考虑背景值

土壤中污染物的运动及其变化趋势预测 3. 土壤污染物残留量(年累积量)计算模式

如区域土壤污染物的背景浓度为B mg/kg ,污染物的年输入量为E mg/kg ,在土壤中的年残留率为K ,则污染物的一年后的累积量W 为:

则:

K

K EK

BK EK EK EK EK BK W n

n

n n n n n --+=+++++=--1121

特别指出:

(1)可用此公式计算污染物在土壤中达到平衡时的残留量 (2)残留率的求取:通过小区盆栽模拟实验得到。 (3)K 值对计算结果影响较大

(4)重金属在土壤中不易淋溶,k 值一般未0.9左右。

如土壤污染物输入量难以获得,又缺乏该地区的盆栽试验时,可用下列式子进行污水灌溉的土壤中污染物累积量的预测。

式中:W - 预计年限内的土壤污染物累积量,mg/kg ;

Nw - 预计污水灌溉年限;

W0 - 土壤中污染物当年累积量, mg/kg ; X - 土壤中污染物的平均年增值, mg/kg ; B - 土壤环境背景值, mg/kg ; N0 - 土壤已污染年限; CR - 土壤环境标准值, mg/kg 。

4. 土壤环境容量计算式

式中:Q - 土壤环境容量,g/hm2;

CR - 土壤环境标准值, mg/kg ; B - 土壤环境背景值, mg/kg ;

2250 - 每公顷土地耕作层土壤重量,t/hm2

二、土壤退化趋势预测 (以土壤侵蚀为例,介绍土壤侵蚀模型)(P172)

通用土壤侵蚀方程(USLE )表达式为:

A=R ?K ?L ?S ?C ?P

1. 土壤侵蚀量 A

也称土壤流失量,通常用侵蚀模数表示:单位时间(a )内单位面积(km 2)的土壤流失量,t/(km2?a)。

侵蚀模数是土壤侵蚀强度单位,是衡量土壤侵蚀程度的一个量化指标。也称为土壤侵蚀率、土壤流失率或土壤损失幅度。指表层土壤在自然营力(水力、风力、重力及冻融等)和人为活动等的综合作用下,单位面积和单位时间内被剥蚀

X

W C Nw N B

W X W X N W R w 0

00

,

-=

-=

+?=()2250

?-=B C Q R

并发生位移的土壤侵蚀量;其单位为(t/km2·a )。

水利部制定的水土流失侵蚀模数

2. 降雨侵蚀系数 R

对于一次暴雨 对于一年的降雨

3. 土壤可侵蚀性系数 K

定义:长为22.13m 、坡度为9%、经过多年连续种植过的休耕地上每单位降雨系数的侵蚀率。

K 值的估算:(1)根据实测的A 值通过通用土壤侵蚀方程反求;(2)来源于资料文献:P173表6-10。 4. 坡长系数 L 和坡度系数 S

其中:sin S > 5%时, M =0.5;sin S = 5%时, M =0.4; sin S =3. 5%时,M =0.3;sin S <1.0%时,M =0.1。 L - 坡长,m ; S -坡度,deg 。 5. 耕种管理系数 C

也称植被覆盖因子或作物种植系数,反映地表覆盖情况对土壤侵蚀的影响。表6-11为不同植被类型的C 值。 6. 实际侵蚀控制系数 P

也称水土保持因子,反映不同管理技术或水土保持措施对土壤侵蚀的影响,其值如表6-12所示。

土壤侵蚀速率差别的推算

()[]I

D x R i i ?+=∑

lg 15.129.221.5lg 0.818812

1

1.73510

i P P n R ??

???? ? ??????

?==?∑()

065

.0sin 56.4sin 652212

++??? ??=?S S L S L M

地形因子

对给定的区域和土壤,R 、K 、L 、S 为常数,项目建成前后的侵蚀速率关系为:

三、土壤资源破坏和损失预测

在土壤环境影响评价中,常把土地利用类型变化作为预测的重要内容,并以此来推算土壤资源的破坏和损失,其一般以类比调查为主,共分两步: 1. 对土地利用类型进行现状调查

调查项目按全国土地利用类型划分规定,包括:耕地面积、园地面积、林地面积、草地面积、城镇用地面积、交通用地面积、水域面积、未利用的土地面积。 2. 对建设项目造成的土地利用类型变化和土壤破坏和损失进行预测

预测建设项目造成的土地利用类型变化、土壤破坏和损失;预测占用、淹没、破坏土地资源的面积;预测因表层土壤过度侵蚀造成的土地废弃面积;预测地貌改变而损失和破坏的面积;预测因严重污染而废弃或改为它用的耕地面积。

第五节 土壤环境影响评价

评价的程序:

土壤环境影响类型分析、选择关键性影响 → 土壤环境影响的广度分析、深度分析 → 土壤环境质量变化评价,提出防治土壤污染、退化、破坏的防治对策、措施和建议。

一、土壤环境影响的类型分析 1. 土壤环境影响类型的划分

土壤污染型、土壤退化型、土壤资源破坏型。 2. 建设项目土壤环境影响类型的判别

全面识别建设项目对土壤的环境影响,根据项目的工程特性、污染物特点和地区的自然生态环境特点,判别土壤环境影响的类型,然后选择关键性影响进行评价。一般城镇工业项目,干旱与半干旱地区矿山建设项目。

二、土壤环境影响的广度(Breadth )分析

——从空间范围、时间尺度上进行分析 1. 土壤污染型影响的广度分析

(1)项目开发前,不同污染级别的土壤面积及其占评价区的百分比; (2)项目开发后,不同污染级别的土壤面积的变化趋势和速率、主要污染物在土壤剖面各层次的浓度变化趋势和在水平方向上扩散范围的大小。 2. 土壤退化型影响广度分析

01

10

1P C P C A A =

分析项目建设前后土壤沙化、盐渍化、土壤侵蚀面积分布的范围、强度和变化与发展趋势,对周边地区土壤环境的影响等。

3.土壤资源破坏型影响广度分析

分析项目建设前后土壤资源被破坏和占用的面积变化与发展趋势,土地利用类型结构变化的影响,对周边地区土壤环境的影响等。

三、土壤环境影响的深度(Depth)分析

分析土壤肥力、质量、承载力的下降程度,和对其他环境要素和人类社会经济生活造成影响的程度。

1.土壤污染型影响的深度分析

内容:污染物在土壤各层次中运动情况和累积分布特点,在土壤生态系统中迁移转化行为,对相邻地区、其他环境要素、人类生活经济活动的影响等。

2.土壤退化型影响深度分析

内容:土壤退化对区域生态环境、农作物产量、耕地土壤性质、耕地肥力、河流与地下水矿化度等的影响。

3.土壤资源破坏型影响深度分析

分析建设项目引起区域耕地面积减少的速率,及其对农业生产的影响程度,分析土地利用类型的改变对生产方式、社会经济和居民生活的影响。

深度与广度多属定性分析,并无明显、绝对的分界线

四、土壤环境质量变化评价

在土壤质量现状评价的基础上,根据土壤污染、退化和破坏的预测值,土壤环境影响广度和深度分析的结论,对建设项目开发前后的土壤质量进行对比,评价土壤环境质量变化的程度和发展趋势,并结合评价区的环境条件和土壤类型,以及土壤环境背景值、土壤环境容量、土壤抗逆能力等各种影响因素,综合分析建设项目对土壤环境影响的大小,是否可以接受,并提出土壤污染、退化和破坏的防治对策和措施建议,最后给出评价结论。

五、防治土壤污染、退化、破坏的对策与措施

1. 加强土壤资源法制管理

(1)经常进行土壤资源法制管理的宣传教育;

(2)严格执行土壤保护的有关法规和条例。

2. 加强建设项目的环境管理

(1)重视建设项目选址评价;

(2)加强清洁生产意识;

(3)执行建设项目的“三同时”管理

3. 加强土壤环境的监测和管理

(1)完善监测制度;

(2)加强事故或灾害风险的及时监测,制定事故灾害发生的应急措施;

(3)开展土壤环境质量变化的跟进工作。

4.加强土壤保护的科学技术研究

(1)土壤污染修复技术研究;

(2)土壤退化的防治试验研究

(3)土壤资源调查及土壤合理利用规划;

(4)土地复垦试验研究。

作业

1、土壤有哪些主要特征?

2、建设项目影响土壤环境污染的因素包括哪些?

3、影响土壤退化、破坏的因素有哪些?举例说明

4、什么是土壤环境背景值和土壤临界含量?

5、如何根据土壤污染指数划分污染等级?

6、熟练掌握土壤污染物残留量计算模式和环境容量的计算,了解通用土壤侵蚀方程和土壤资源破坏和损失的预测。

7、如何进行土壤环境质量变化评价?

第三章 土壤有机质的测定

土壤有机质是土壤中各种营养元素特别是氮、磷的重要来源。它还含有刺激植物生长的胡敏酸类等物质。由于它具有胶体特性,能吸附较多的阳离子,因而使土壤具有保肥力和缓冲性。它还能使土壤疏松和形成结构,从而可改善土壤的物理性状。它也是土壤微生物必不可少的碳源和能源。因此,除低洼地土壤外,一般来说,土壤有机质含量的多少,是土壤肥力高低的一个重要指标。 本章介绍了有机质的形态、含量与分布,土壤有机质测定各种方法的方法原理、适用范围、试剂的配制、操作步骤、结果计算、方法要点等内容。

3.1.1 土壤有机质含量及其在肥力上的意义 土壤有机质是土壤中各种营养元素特别是氮、磷的重要来源。它还含有刺激植物生长的胡敏酸类等物质。由于它具有胶体特性,能吸附较多的阳离子,因而使土壤具有保肥力和缓冲性。它还能使土壤疏松和形成结构,从而可改善土壤的物理性状。它也是土壤微生物必不可少的碳源和能源。因此,除低洼地土壤外,一般来说,土壤有机质含量的多少,是土壤肥力高低的一个重要指标。 华北地区不同肥力等级的土壤有机质含量约为:高肥力地>15.0g·kg-1,中等肥力地10~14g·kg-1,低肥力地5.0-10.0g·kg-1,薄砂地<5.0g·kg-1。 南方水稻土肥力高低与有机质含量也有密切关系。据浙江省农业科学院土壤肥料研究所水稻高产土壤研究组报道:浙江省高产水稻土的有机质含量大部分多在23.6~48g·kg-1,均较其邻近的一般田高。上海郊区高产水稻土的有机质含量也在25.0~40g·kg-1范围之内。 我国东北地区雨水充足,有利于植物生长,而气温较低有利土壤有机质的积累,因此东北的黑土有机质含量高达40~50g·kg-1以上。由此向西北,雨水减少,植物生长量逐渐减少,土壤有机质含量亦逐渐减少,如栗钙土为20~30g·kg-1,棕钙土为20g·kg-1左右,灰钙土只有10~20g·kg-1。向南雨水多、温度高,虽然植物生长茂盛,但土壤中有机质的分解作用增强,黄壤和红壤有机质含量一般为20~30g·kg-1。对耕种土壤来讲,人为的耕作活动则起着更重要的影响,因此在同一地区耕种土壤有机质含量比未耕种土壤要低得多。影响土壤有机质含量的另一重要因素是土壤质地,砂土有机质含量低于粘土。 土壤有机质的组成很复杂,包括三类物质: 1.分解很少,仍保持原来形态学特徵的动植物残体。 2.动植物残体的半分解产物及微生物代谢产物。 3.有机质的分解和合成而形成的较稳定的高分子化合物——腐殖酸类物质。

第六章 土壤圈

第六章土壤圈 一,名词解释 土壤:是发育于陆地表面具有生物活性和孔隙结构,进行物质循环和能量转换的疏松表层。土壤肥力:是指土壤供应与协调植物正常生长发育所需的养分,水分,空气和热量的能力。土壤圈:是覆盖于地球表面和浅水域底部的土壤所构成的连续体或覆盖层。 土壤新生体: 原生矿物:直接来源于母岩,特别是岩浆岩,它只受不同程度的物理风化,而其化学成分和结晶构造并未改变。 土壤有机质:概指土壤中动植物残体微生物体及其分解和合成的物质。 次生矿物:指由原生矿物经风化后重新形成的新矿物,其化学组成和构造都经过改变而不同于原生矿物。 毛管水:毛管空隙中毛管力吸附保存的水分。 田间持水量:土壤中毛管悬着水的最大含量。 凋萎系数:植物发生永久凋萎时的土壤含水量。 土壤年龄:土壤的发育程度。 诊断层:用于鉴别土壤类型,在性质上有一系列定量说明的土层。 诊断特性:如果用来鉴别土壤类型的依据不是土层而是具有定量说明的土壤性质,则称土壤诊断特性。 土壤资源:是指具有农林牧业生产性能的土壤类型的总称,是人类生产和生活最重要的自然资源,属于地球上陆地生态系统的重要组成部分。 土壤污染:是指进入土壤中的废物和有毒有害物质数量超过了土壤自净能力,破坏了土壤系统自然平衡状态,从而造成土壤质量完全恶化衰退现象。 二,简答 1,土壤圈的特征有哪些? 空间上:处于四个圈层的交接处 性质上:是生物有机体和无机环境之间强烈的相互作用 功能上:与其他圈层进行着不断地物质与能量交换 2,原生矿物与次生矿物的特点有哪些? 均来源于成土母质,不同之处在于原生矿物直接来源于母岩,只受不同程度的物理风化,而其化学成分和结晶构造并未改变;次生矿物由原生矿物经风化后重新形成的新矿物,其化学组成和构造都经过改变而不同于原生矿物,且次生矿物是土壤物质中最细小的部分。 3,母质(气候,生物,地形)在土壤形成过程中的作用? 气候:影响土壤水热状况 影响次生黏土矿物的形成 影响岩石矿物风化强度 对土壤有机物质的积累和分解起重要作用 影响土壤微生物的数量和种类 影响土壤的地带性分布规律 生物:土壤形成的生物因素包括植物,土壤微生物和土壤动物,它们是土壤有机质的制造者和分解者,是土壤发育过程中最活跃因素。

环境学概论()第七章要点总结

第七章环境规划 一名词解释 1、环境规划:是人们为使环境与经济协调发展而对自身的开发活动和对环境的影响所做的合理安排。 2、环境承载力:是用来环境规划的重要科学概念,是指环境对人类活动的承载能力,即指在某一个时期,某种状态或条件下,某地区的环境所承受的人类活动作用的阈值。发展变量:是人类生活活动与经济载发活动作用的一种变量。限制变量:是环境约束条件的一种表示,是环境状况对人类活动的反作用。限制因子包括:环境类限制因子、资源类限制因子、工程类限制因子、心理类限制因子。 3、污染物的环境容量:是指某环境单元所允许承纳污染物质的最大数量,它是一种重要环境资源。它是一个变量,包括基本环境容量(差值容量)和变动环境容量(同化容量)。 4、水环境容量:是指水体在一定环境功能条件下,水环境所能容纳污染物的最大允许负荷量。 5、自净容量:是指水体通过物理、化学及生物作用等对水体中污染物所具有的降解或无害化能力,即表征为自净容量。 6、大气环境容量:是指大气在一定的环境功能条件下,大气环境所能容纳污染物的师大允许负荷量。 7、土壤环境容量:是指土壤中的污染物达到土壤环境标准时,土壤所能容纳污染物的数量。 8、环境线性规划:是在各种相互关联的多变量线性等式或不等式约束条件下,去解决或规划一个对象的线性目标函数最优化问题,即将环境规划目标值和环境变量之间的

关系,通过线性优化模型表达出来,并通过计算机程序运行求解。 二简答 1、环境规划的目的和作用是什么? 答:环境规划的目的就在于调控自身的开发活动,规范自身的行为,减少污染,防止生态破坏,保护资源,协调人与自然的关系,从而保护人类生存和社会、经济持续发展所依赖的基础,实现环境与社会、经济协调发展。环境规划的作用在于它可指导各项环境保护活动的进行,可以最小的投资获取最佳的环境效益,可以保障环境保护活动纳入国民经济和社会发展计划,能促进环境与经济、社会的持续发展。 2、请简述环境规划制定的主要任务及原则。 答:环境规划制定的主要任务是解决发展经济和保护环境之间的矛盾,达到既促进和保证经济的发展,又能保护和改善环境质量,保证人民的身体健康,实现经济、社会和环境协调发展。制定环境规划时应注意正确处理局部与整体,眼前利益与长远利益的关系;正确处理经济、社会发展与保护环境,维护生态平衡的关系。做到瞻前顾后,统筹兼顾,充值考虑技术进步与控制环境污染的关系。同时又要充分估计到环境问题的复杂性和困难,使规划制定建立在切实可靠的基础之上。应考虑的原则有:㈠坚持经济建设和环境保护同步规划坚持经济建设、城乡建设和环境建设同步规划、同步实施、同步发展的方针,实现经济效益、社会效益和环境效益的统一,使环境建设以国民经济发展战略为指导,综合考虑人口、资源、发展、环境之间的辩证关系,实现经济与环境的协调发展。㈡考虑自然环境结构与自然资源的特征区域自然环境结构和自然资源的特点不同,人类利用自然环境发展经济的方向、方式也不一样,引起的环境问题也各不相同。因此,保护和改善环境的方向、途径和措施也有明显的差异。㈢应保证城市生态系统的良性循环以生态学理论为指导,促进城市生态系统的良性循环,

土壤有机质分解和转化

土壤有机质如何分解和转化 土壤有机质是土壤的重要组成部分,对土壤肥力、生态环境有重要的作用。土壤有机质是指存在于土壤中所有含碳的有机物质,包括土壤中各种动物、植物残体、微生物体及其分解和合成的各种有机物质,即由生命体和非生命体两部分有机物质组成。原始土壤中微生物是土壤有机质的最早来源。随着生物的进化和成土过程的发展,动物、植物残体称为土壤有机质的基本来源。自然土壤经人为影响后,还包括有机肥料、工农业和生活废水、废渣、微生物制品、有机农药等有机物质。 土壤有机质分为新鲜有机质、半分解有机质和腐殖质三种。新鲜有机质和半分解有机质,约占有机质总量的10%~15%,易机械分开,是土壤有机质的基本组成部分和养分来源,也是形成腐殖质的原料。腐殖质约占85%~90%,常形成有机无机复合体,难以用机械方法分开,是改良土壤、供给养分的重要物质,也是土壤肥力水平的重要标志之一。耕作土壤表层的有机质含量通常<5%,一般在1%~3%之间,一般把耕作层有机质含量>20%——有机质土壤,耕作层有机质含量<20%——矿质土壤。 一、土壤有机质组成 土壤有机质由元素和化合物组成。 1、元素组成 主要元素组成是c、h、o、n,分别占52%~58%、34%~39%、3.3%~4.8%和3.7%~4.1%,其次是p、s。 2、化合物组成 (1)糖、有机酸、醛、醇、酮类及其相近的化合物,可溶于水,完全分解

产生co2和h2o,嫌气分解产生ch4等还原性气体。 (2)纤维、半纤维素,都可被微生物分解,半纤维素在稀酸碱作用下易水解,纤维素在较强酸碱作用下易水解。 (3)木质素,比较稳定,不易被细菌和化学物质分解,但可被真菌和放线菌分解。 (4)肪、蜡质、树脂和单宁等,不溶于水而溶于醇、醚及苯中,抵抗化学分解和细菌的分解能力较强,在土壤中除脂肪分解较快外,一般很难彻底分解。 (5)含氮化合物,易被微生物分解。 (6)灰分物质(植物残体燃烧后所留下的灰),占植物体重的5%。主要成分有ca、mg、k、na、si、p、s、fe、al、mn等。 二、土壤有机质的分解和转化 进入土壤的有机质在微生物作用下,进行着复杂的转化过程,包括矿质化过程与腐殖化过程 (一)矿质化 微生物分解有机质,释放co2和无机物的过程称矿化作用。这一过程也是有机质中养分的释放过程。土壤有机质的矿质化过程主要有以下几种。 1、碳水化合物的分解 土壤有机质中的碳水化合物如纤维素、半纤维素、淀粉等糖类,在微生物分

土壤有机质

土壤有机质 土壤有机质含量代表土壤肥力水平。它可以促进土壤团聚体结构的形成,改善土壤物理,化学和生物过程的条件,并改善土壤的吸收和缓冲性能。如果土壤有机质过低,土壤免疫力就会降低,容易硬化和酸化,农作物容易生病。增加土壤有机质可以使根系更多、更健康。 土壤有机质具体指什么呢?土壤有机物(SOM)是指源自土壤中生命的物质。它主要来自植物,动物和微生物残留,其中高等植物是主要来源。从狭义上讲,土壤有机质通常是指通过微生物作用形成的一种特殊,复杂和稳定的高分子有机化合物。 土壤有机质不仅是一种具有生命功能的稳定长期物质。它几乎包含了农作物和微生物所需的所有营养。土壤有机质可以丰富土壤中的养分并改善土壤物理性质。在有机物分解过程中会产生二氧化碳,这会导致土壤pH值暂时下降,从而可以提高磷酸盐和某些微量元素的利用率。有机物分解过程的中间产物,微生物代谢和自溶物质可以在土壤中与多价金属离子形成稳定的络合物,从而增强不溶性物质在土壤中的溶解度, 在有机物分解过程中合成的腐殖质和其他有机胶体可以与土壤中的粘土矿物混合形成胶体,从而可以改善土壤结构和理化性质,增加水稳性团聚体和孔隙率,降低堆积密度,改善土壤水肥保持性能,增加土壤缓冲能力,加速盐碱土壤的脱盐,减少红壤中活性铝和游离铁的危害。有机质包含植物生长发育所需的各种营养元素,尤其是土

壤中的氮。土壤中有机态氮含量超过95%。除了施用氮肥外,土壤氮的主要来源还来自有机物的分解。土壤有机物分解产生的二氧化碳可以为绿色植物提供光合作用。此外,有机物还是土壤中磷,硫,钙,镁和微量元素的重要来源。因此,有机质含量较高的土壤中的养分含量较高,可以减少化肥的施用。 有机质中的腐殖酸可以增强植物的呼吸作用,提高细胞膜的通透性,并增强养分的吸收。同时,有机物中的维生素和一些激素可以促进植物的生长发育。 土壤有机质中的有机胶体,带大量负电荷,吸附能力强,能吸附大量的阳离子和水,其阳离子交换能力和吸水率是几十倍甚至几十倍比粘土颗粒大两倍,因此它可以提高土壤保留肥料和水的能力,还可以提高土壤对酸和碱的缓冲能力。土壤有机质提供土壤微生物所需的能量和养分,微生物的活动和繁殖不能与土壤有机质分开。

第七章 固体废物环境影响评价

第七章固体废物环境影响评价 固体废弃物的定义: 在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质。但是,排入水体的废水和排入大气的废气污染物则除外。 固体废物的分类 按其来源可分为: –工业固体废物:冶炼工业固体废物;能源工业固体废物;石油化学工业固体废物;矿业固体废物;轻工业固体废物;其他工业固体废物 –农业固体废物:来自于农业生产、禽畜饲养、农副产品加工所产生的废物,如农作物秸秆、农用薄膜。禽畜排泄物等。 –生活垃圾:指在日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为生活垃圾的固体废物。包括城市生活垃圾、 建设生活垃圾、农村生活垃圾 按其特性可分为:危险废物&一般废物 固体废物对环境的污染 (1)对大气环境的影响 ?堆放的固体废物中的细微颗粒、粉尘等可随风飞扬,从而对大气环境造成污染。一些有机固体废物,在适宜的湿度和温度下被微生物分解,能释放出有害气体,可以不同程度上产生毒气或恶臭,造成地区性空气污染。 ?采用焚烧法处理固体废物,已成为有些国家大气污染的主要污染源之一。我国的部分企业,采用焚烧法处理塑料排除的Cl2、HCl和大量粉尘,也造成严重的大气污染。至于一些工业和民用锅炉,由于收尘效率不高造成的大气污染更是屡见不鲜。(2)对水环境的影响 固体废物弃置于水体,将使水质受到直接污染,严重危害水生生物的生存条件,并影响水资源的充分利用。 向水体倾倒固体废物将缩减江河湖泊有效面积,使其排洪和灌溉能力有所降低。 在陆地堆积或简单填埋的固体废物,经过雨水的浸渍和废物本身的分解,将会产生含有害化学物质的渗滤液,对附近地区的地表及地下水造成污染。 (3)对土壤环境的影响 废物堆放,其中有害组分容易污染土壤。土壤是许多细菌、真菌等微生物聚居的场所。这些微生物与其周围环境构成一个生态系统,在大自然的物质循环中,担负着碳循环和氮循环的一部分重要任务。工业固体废物特别是有害固体废物,经过风化、雨雪淋溶、地表径流的侵蚀,产生高温和有毒液体渗入土壤,能杀害土壤中的微生物、改变土壤的性质和土壤结构、破坏土壤的分解能力,导致草木不生。土壤的污染也可导致有毒物质在植物中的富集,并进入食物链。 管理原则 对固体废物的管理:应当从生产、收集、运输、贮存、再循环利用,到最终处置(即从摇篮到坟墓)实现废物的全过程控制,从而达到废物的减量化、资源化、无害化的目的。 在生活垃圾方面:如:减少商品的过度包装,日用品、食品容器的回收再利用,净菜进城等等。在工业生产方面:培养每个生产和管理人员在各自岗位上树立最小量化意识,建立最小量化制度和操作规范,改进生产工艺或设计,选择适当原料,制定科学的运行操作程序,提高回收利用率,使生产过程不产生或少产生固体废物。 管理制度

土壤有机质测定

土壤有机质测定 5.2.1重铬酸钾容量法——外加热法 5.2.1.1方法原理在外加热的条件下(油浴的温度为180,沸腾5分钟),用一定浓度的重铬酸钾——硫酸溶液氧化土壤有机质(碳),剩余的重铬酸钾用硫酸亚铁来滴定,从所消耗的重铬酸钾量,计算有机碳的含量。本方法测得的结果,与干烧法对比,只能氧化90%的有机碳,因此将得的有机碳乘以校正系数,以计算有机碳量。在氧化滴定过程中化学反应如下: 2K2Cr2O7+8H2SO4+3C→2K2SO4+2Cr2(SO4)3+3CO2+8H2O K2Cr2O7+6FeSO4→K2SO4+Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+7H20 在1mol·L-1H2SO4溶液中用Fe2+滴定Cr2O72-时,其滴定曲线的突跃范围为1.22~0.85V。 从表5—4中,可以看出每种氧化还原指示剂都有自己的标准电位(E0),邻啡罗啉(E0=1.11V),2-羧基代二苯胺(E0=1.08V),以上两种氧化还原指示剂的标准电位(E0),正落在滴定曲线突跃范围之内,因此,不需加磷酸而终点容易掌握,可得到准确的结果。 例如:以邻啡罗啉亚铁溶液(邻二氮啡亚铁)为指示剂,三个邻啡罗啉(C2H8N2)分子与一个亚铁离子络合,形成红色的邻啡罗啉亚铁络合物,遇强氧化剂,则变为淡蓝色的正铁络合物,其反应如下: [(C12H8N2)3Fe]3++e [(C12H8N2)3Fe]2+ 淡蓝色红色 滴定开始时以重铬酸钾的橙色为主,滴定过程中渐现Cr3+的绿色,快到终点变为灰绿色,如标准亚铁溶液过量半滴,即变成红色,表示终点已到。 但用邻啡罗啉的一个问题是指示剂往往被某些悬浮土粒吸附,到终点时颜色变化不清楚,所以常常在滴定前将悬浊液在玻璃滤器上过滤。 从表5-4中也可以看出,二苯胺、二苯胺磺酸钠指示剂变色的氧化还原标准电位(E0)分别为0.76V、0.85V。指示剂变色在重铬酸钾与亚铁滴定曲线突跃范围之外。因此使终点后移,为此,在实际测定过程中加入NaF或H3PO4络合Fe3+,

土壤有机质含量

监测表明:甘肃土壤有机质低有害重金属含量低 2010-06-28 03:51:00 来源: 甘肃日报(兰州) 跟贴 0 条手机看新闻 我省耕地质量监测结果表明 土壤有机质低有害重金属含量低 本报兰州讯(记者王朝霞实习生刘婉琼)省农业节水与土壤肥料站连续13年对我省耕地质量监测表明,我省耕地土壤有机质远低于全国平均水平,土壤培肥任务艰巨;耕地土壤有害重金属汞、砷、铅、铬等含量远低于指标范围,对耕地危害程度较低。 我省于1997年开始进行耕地土壤监测,根据区域、气候、土壤特点和农业生产实际,在具有代表性、面积较大的黑垆土、黄绵土、灌漠土、灰钙土等四大类型土壤上布设监测点,并建立了9个国家级监测站。根据监测结果,我省耕地养分含量指标低于华北、东北、华南、华东地区,基本接近西北地区的平均水平。其中,土壤有机质2009年的全国平均水平为22.97克/千克,而我省平均水平仅为1.21-1.33克/千克;全氮、有效磷含量基本接近全国平均水平,速效钾含量高于全国平均水平。13年间,黄绵土、灌漠土的有机质略有积累,黑垆土则有所下降。 同时,我省主要耕地土壤有害重金属含量较低。汞平均值0.02毫克/千克,变化幅度0.008-0.039毫克/千克,远低于指标≤0.5毫克/千克的范围;砷平均值11.85毫克/千克,变化幅度10.19-13.59毫克/千克,远低于指标≤25毫克/千克范围;铅平均值28.48毫克/千克,变化幅度18.27-38.84毫克/千克,远低于指标≤150毫克/千克范围。这表明我省主要耕地土壤有害重金属含量对耕地危害程度还不是很高。 根据监测,我省耕层养分盈亏情况为氮盈余,磷富积,钾亏缺,我省需要合理调整农田肥料结构,需要加强测土配方施肥,提高有机肥量,减少氮肥使用量,增加磷、钾肥。并对渍涝排水型、坡地梯改型、沙化型、盐碱耕地型、障碍层次型、瘠薄培肥型、高寒阴湿型等全省七种类型的中低产田进行改造。

第三章、土壤生物及土壤有机质

第三章、土壤生物及土壤有機質 第一節、土壤生物與土壤的關係 一、土壤生物的種類 1.大型生物 土壤中大型生物如:齧齒類及食蟲動物、昆蟲類、木蝨、蟎、蝸蝓、蝸牛、蜘蛛、百足蟲、蚯蚓、千足蟲等。土壤中大型生物的活動對土壤的影響包括: (1)齧齒類常搗碎土塊,變成團粒狀,且搬運土塊。進而使土壤中有機質團結,且促進空氣 流通及排水良好,但其害處在傷害農作物。 (2)昆蟲類能搬運或消化土壤,常把地面植物及動物遺體物質帶入土中,對土壤有機質的移 動與破壞有很大的影響,其作穴對土壤通氣亦有影響。此類動物繁殖力大,其遺體對土壤有機物生成頗有影響。 (3)蚯蚓及蝸牛為土壤中最重要的腹足動物,常以腐朽植物體為食物。蚯蚓常吃食土壤而再 排泄出來,據估計每年每英畝有15噸之乾土穿過蚯蚓之體。土壤之穿過其體不僅是可作其食物之有機質部份,且有礦物成分,均受其體內消化酵素之作用,又能弄碎土粒,使有機質、氮素、交換性鈣及鎂、有效磷、p H、鹽基飽和度及陽離子交換能量,均有顯著增加,故可增進土壤肥力。 土壤中的無機元素對動物的分布和數量亦有一定影響。由於石灰質土壤對蝸牛殼的形成很重要,所以在石灰質地區的蝸牛數量往往比其它地區多。 2.土壤微生物 (1)線蟲:分為雜食性、肉食性、寄生類等。 (2)原生動物:即單細胞動物,土壤中常見者有三種,變形蟲、纖毛蟲、鞭毛蟲等。原生動 物之主要食物為有機物,故對有機物的分解頗有影響。而有一部份原生動物以細菌為食物,對於限制細菌之繁殖頗有影響。 3.土壤植物 土壤植物可分為:土壤藻類、土壤蕈類、土壤放射菌類、土壤細菌等四類。 (1)土壤藻類可分為:綠藻、藍綠藻、黃綠藻、細藻等。藻類對土壤性質及植物生長可能的 影響如下: ?增加土壤有機質,因其能行光合作用製造有機質。 ?增進土壤通氣,因其行光合作用能放出氧氣。 ?已知有固氮能力之細菌和藻類(如藍綠藻)很多,稱為「固氮生物」,能吸收氮氣,進 行固碳作用(nitrogen fixation)。

土壤有机质的测定2.0

实验报告 课程名称: 土壤学实验 指导老师: 谢晓梅 成绩:__________________ 实验名称: 土壤有机质的测定 同组学生姓名: 边舒萍 一、实验目的和要求 二、实验内容和原理 三、实验材料与试剂 四、实验器材与仪器 五、操作方法和实验步骤 六、实验数据记录和处理 七、实验结果与分析 八、讨论、心得 一、 实验目的和要求 1. 了解土壤有机质测定对于农业生产的意义; 2. 掌握土壤有机质含量的测定方法。 二、 实验内容和原理 有机质是土壤中重要组成成分,其含量水平是衡量土壤肥力的重要指标之一。本实验 采用重铬酸钾容量法——稀释热法,利用浓硫酸和重铬酸钾混合时产生的热氧化有机质中的碳,通过测定消耗的氧化剂的量来计算得出土壤有机质含量,从而分析该土壤肥力水平,并对此提出改良措施。 重铬酸钾容量法——稀释热法过程的化学反应式: 氧化过程:K 2Cr 2O 7+C+H 2SO 4→K 2SO 4+Cr 2(SO 4)3+CO 2+H 2O 滴定过程:K 2Cr 2O 7+FeSO 4+H 2SO 4→K 2SO 4+Cr 2(SO 4)3+Fe 2(SO 4)3+H 2O 土壤有机碳与有机质换算公式: 土壤有机质(g/Kg )=土壤有机碳(g/Kg )×1.724 三、 实验器材与仪器 土样(取于余杭塘路施工旁,风干研磨细后过100目筛);

250mL三角瓶×2,10mL量筒,100mL量筒,5mL移液管,5.00mL移液枪,棕色酸式滴定管; 1mol/L 1/6 K2Cr2O7标准溶液,浓硫酸,领啡啰啉指示剂,0.5021mol/L FeSO4标准溶液。 四、操作方法和实验步骤 1.在500mL三角瓶中加入m=0.5070g土样; 2.用移液管加入1mol/L 1/6 K2Cr2O7标准溶液10mL; 3.混匀后用移液枪移取浓硫酸20mL,旋转摇动1min,之后放置30mL,加水100mL; 4.滴入3滴指示剂后用0.5021mol/L FeSO4标准溶液滴定至溶液由绿色变暗绿色, 最终以瞬间变为砖红色为终点; 5.用相同方法作空白对照(不加土样)测定。 五、实验数据记录和处理 表1 FeSO4标准溶液消耗体积与土壤有机质(碳)含量 样品 滴定前读 数V1/mL 滴定后读 数V2/mL FeSO4消耗体积 V(V0)/mL 土壤有机碳么 m1(g/Kg) 土壤有机质 m2(g/Kg) 第一组0.00 18.70 18.70 5.255 9.060 空白组 3.32 23.35 20.03 注:m1={[c(V0-V)×10-3×3.0×1.33]/m}×1000;m2=m1×1.724 其中,1.33为氧化校正系数;m为所称量土样重。 六、实验结果与分析

土壤有机质的七大作用

1、是土壤养分的主要来源 有机质中含有作物生长所需的各种养分,可以直接或简接地为作物生长提供氮、磷、钾、钙、镁、硫和各种微量元素。特别是土壤中的氮,有95%以上氮素是以有机状态存在于土壤中的。因为土壤矿物质一般不含氮素,除施入的氮肥外,土壤氮素的主要来源就是有机质分解后提供的。土壤有机质分解所产生的二氧化碳,可以供给绿色植物进行光合作用的需要。此外,有机质也是土壤中磷、硫、钙、镁以及微量元素的重要来源。 2、促进作物的生长发育 有机质中的胡敏酸,可以增强植物呼吸,提高细胞膜的渗透性,增强对营养物质的吸收,同时有机质中的维生素和一些激素能促进植物的生长发育。 3、促进改善土壤性质,结构 有机质中的腐殖质是土壤团聚体的主要胶结剂,土壤有机胶体是形成水稳性团粒结构不可缺少的胶结物质,所以有助于黏性土形成良好的结构,从而改变了土壤孔隙状况和水、气比例,创造适宜的土壤松紧度。土壤有机质的黏性远远小于黏粒的黏性,只是黏粒的几分之一。一方面,它能降低黏性土壤的黏性,减少耕作阻力,提高耕作质量;另一方面它可以提高砂土的团聚性,改善其过分松散的状态。 4、提高土壤的保肥能力和缓冲性能 土壤有机质中的有机胶体,带有大量负电荷,具有强大的吸附能力,能吸附大量的阳离子和水分,其阳离子交换量和吸水率比黏粒要大几倍、甚至几十倍,所以它能提高土壤保肥蓄水的能力,同时也能提高土壤对酸碱的缓冲性。 5、促进土壤微生物的活动 土壤有机质供应土壤微生物所需的能量和养分,有利于微生物活动。 6、提高土壤温度 有机质颜色较暗,一般是棕色到黑褐色,吸热能力强,可以提高地温。可改善土壤热状况。 7、提高土壤养分性

《环境影响评价技术导则与标准》过关必做习题(土壤环境影响评价技术导则与相关土壤环境标准)【圣才】

第七章土壤环境影响评价技术导则与相关土壤环境标准 第一节环境影响评价技术导则土壤环境 一、单项选择题(每题的备选项中,只有1个最符合题意) 1.《环境影响评价技术导则—土壤环境(试行)》(HJ 964—2018)中不包括()。 A.本标准规定了土壤环境影响评价的一般性原则、工作程序 B.本标准规定了土壤环境影响评价的内容、方法和要求 C.本标准适用于核与辐射建设项目的土壤环境影响评价 D.本标准适用于化工、冶金、矿山采掘、农林、水利等可能对土壤环境产生影响的建设项目土壤环境影响评价 【答案】C 【解析】《环境影响评价技术导则—土壤环境(试行)》(HJ 964—2018)规定了土壤环境影响评价的一般性原则、工作程序、内容、方法和要求。本标准适用于化工、冶金、矿山采掘、农林、水利等可能对土壤环境产生影响的建设项目土壤环境影响评价。本标准不适用于核与辐射建设项目的土壤环境影响评价。 2.引起土壤环境污染影响的主导因素是()。 A.温度变化 B.人为因素

C.生物作用 D.季节更替 【答案】B 【解析】根据《环境影响评价技术导则—土壤环境(试行)》(HJ 964—2018),土壤环境污染影响指因人为因素导致某种物质进入土壤环境,引起土壤物理、化学、生物等方面特性的改变,导致土壤质量恶化的过程或状态。 3.土壤环境影响评价主要评价时期包括:建设项目建设期、()和服务期满后。 A.运营期 B.维护期 C.扩建期 D.改建期 【答案】A 【解析】根据《环境影响评价技术导则—土壤环境(试行)》(HJ 964—2018),土壤环境影响评价应对建设项目建设期、运营期和服务期满后(可根据项目情况选择)对土壤环境理化特性可能造成的影响进行分析、预测和评估,提出预防或者减轻不良影响的措施和对策,为建设项目土壤环境保护提供科学依据。 4.土壤环境影响评价不包括()。 A.准备阶段 B.现状调查与评价阶段 C.结论阶段

土壤有机质

土壤有机质是土壤中除碳酸盐以外的所有含碳化合物的总称,包括植物的残体,施入的有机肥料,以及经过微生物作用所形成的腐殖质。 土壤有机质有五种类型:①新鲜有机质,尚未被分解的动植物残体,如作物的秸秆和根茬等;②半分解的有机质,有机残体在缺氧条件下,经微生物作用后形成的物质,如泥炭、半腐烂的有机肥料等;③简单的有机化合物,为有机残体经微生物分解所产生的,在土壤中含量不多,如糖类、氨基酸、脂肪酸等;④微生物,包括细菌、真菌、放线菌、原生动物和一些昆虫等;⑤腐殖质,是有机质经微生物转化后形成的黑色或黑褐色,成分和结构都比较复杂的高分子有机胶体,一般分为可溶于稀碱但不溶于酸的胡敏酸和溶于碱又溶于酸的富里酸,以及既不溶于碱又不溶于酸的胡敏素三个组分。前四种土壤有机质为非腐殖质物质,占土壤有机质总量的30%—50%,腐殖质占土壤有机质总量的%50—70%。 土壤有机质的成分主要是碳、氢、氧,还含有氯、硫、磷、钾、钙、镁、铁以及微量元素,是作物营养元素的来源,也是微生物的食物,一般只占表层干土重的0.5%—3%,个别土壤如黑土有机质含量达10%左右。土壤有机质数量虽然不多,但它对土壤的物理、化学性质有很大影响,对培肥、改良土壤有重要作用。 根据土壤普查耕层有机质含量数据标准划分成6 个等级:

大于40 g kg-1、30 g kg-1~40 g kg-1、20 g kg-1~30 gkg-1、10 g kg-1~20 g kg-1、6 g kg-1~10 g kg-1、小于(等于)6 g kg-1。 在自然状态下,影响土壤有机质含量的因素包括气候、植被、母质、地形和时间,而在人类耕作活动影响下,施肥状况和耕作措施则成为短期影响农田土壤有机质含量的主要原因。

土壤中有机质和全氮的空间分布规律

长丰县土壤中有机质和全氮的 空间分布规律研究 作者:指导老师:胡宏祥 (安徽农业大学资源与环境学院 2004级农业资源与环境合肥 230036) 摘要:探明土壤有机质和全氮的空间分布,是科学配方施肥的重要依据。通过对长丰县8个乡镇土壤样品的化验测定,并对样品中有机质和全氮的含量进行统计分析。结果表明,长丰县土壤中全氮含量属中等水平,变异系数为中等程度变异;有机质含量偏低,变异系数也为中等程度变异。同时,该县土壤有机质和全氮含量的空间差异显著,有机质和全氮呈显著的正相关性,说明增加土壤有机质不仅能改良土质,而且能增加土壤肥力。 关键词:长丰县土壤全氮有机质空间分布 1.引言 我国要以占世界不足7%的耕地,养活占世界近22%的人口,为满足如此众多的人口对物质不断增加的需求,必须在有限的耕地上生产更多的产品[1]。要想在有限的耕地上生产更多的产品,增施化肥是提高农作物产量的重要措施。但是,盲目增施化肥已导致地区间土壤养分差异变大。在我国经济发达地区化肥施用明显过量,平均达339kg/hm2,是全国平均用量(262 kg/hm2)的1.29倍,而经济发展相对落后地区施肥量则仅为178kg/hm2,是全国平均的67.8%[2]。其结果是一些地区使有限的肥料资源大量浪费,且导致环境污染。为了解决这些问题,我国在上个世纪就引入了“精准农业”理念[3],并以北方土壤及种植管理模式为对象,开展了大量有关土壤养分状况的研究,对作物实施平衡施肥并在贵州、甘肃、广西、湖南、湖北、江西、四川等省份都得到实施,带来了经济、生态和社会效益[4]。 测土配方施肥是以土壤测试和肥料田间试验为基础,根据作物需肥规律,土壤供肥性能和肥料效应,在合理施用有机肥料的基础上,提出氮、磷、钾及中、微量元素等肥料的施用数量、施肥时期和施用方法。通俗地讲,就是在农业科技人员指导下科学施用配方肥。测土配方施肥技术的核心是调节和解决作物需肥与

第三章 土壤 生物和有机质

第三章土壤生物和土壤有机质 主要教学目标:本章属于土壤生物化学性质的范畴。通过学习了解土壤有机质的实质,掌握土壤有机质在园林生产中的作用。 第一节土壤生物 一、林木根系 1、根的种类水平根、垂直根、斜生根、下垂根、下斜根。 2、根系类型 水平根型:水平根占优势; 垂直根型:垂直根发达; 斜生根型:主要为斜生根,如刺槐。 复合根型:各类根的发育程度相近 变态根型:由外界特殊条件如人为的影响产生的。在容器中育苗所形成的根属变态根型。 二、土壤动物 三、土壤微生物 在土壤中数量最高,如一般土壤中细菌为107~108个/g土真菌105~106个/g土,放线菌106~107个/g土,藻类104~105个/g土。他们和蚯蚓一起在土壤总的代谢活性中起重要的作用。 1、细菌 (1)根据生理作用分类:可分为 碳水化合物分解细菌——分解糖、淀粉、纤维素等; 氨化细菌——有机含N化合物中的N素,通过氨化细菌的作用转化形成氨; 硝化细菌——氨经硝化细菌作用转化为亚硝酸,然后转化为硝酸。 反硝化细菌——硝态氮在反硝化细菌作用下,使硝酸还原成还原态氮。 固N细菌——从大气中固定N素合成含N化合物。 (2)根据营养方式分类 分为自养和异氧细菌。在异养方式中分好氧和厌氧型。 2、真菌:对酸度的适应范围较宽,在pH<4时也能生长。在森林土壤和酸性环境中,是分解土壤有机质的主要微生物类群。有些真菌能在一些根上发育,共同发育成菌根。现已查明有2000种植物与真菌共生形成菌根。根据菌根的形态结构,可分为外生菌根和内生菌根。松柏科、桦木科、壳斗科、杨柳科、胡桃科等许多森林乔木的根上都生有外生菌根,大豆、玉米、棉花、马铃薯、胡萝卜等生有内生菌根。 3、放线菌:属单细胞微生物,在土壤中以菌丝体存在,大量出现在分解的有机物上。有些嗜热性的放线菌属能耐高温(50~65℃),普遍存在于土壤、肥料及发热的干草和堆肥中。在已知的放线菌中,约有50%能产生抗菌素,具有抑制其它细菌的能力。“5406”抗生菌肥料,属于放线菌肥料。在生态学应用方面观察到,在有几丁质存在时,有利于放线菌的发育,而且能显著地抑制引起高等植物病害的真菌。 4、藻类:是含叶绿素的低等植物,有些能进行光合作用,自身合成有机质,它们主要生活在土壤表层。地表藻类能够和土壤颗粒粘结在一起,增加土壤表面的强度,可使土壤侵蚀明显减轻。另外蓝绿藻可固定N素。 第二节土壤有机质的来源、组成和类型 一、什么是有机质 广义:包括一切生物体极其分解或合成的各种产物。 狭义:通过微生物转化合成的有机物质即腐殖质。

自然地理作业 第6章 土壤圈(答案)

第六章土壤圈 一、名词解释 1、土壤质地:土壤颗粒的组合特征。 2、原生矿物:指岩石受不同程度的物理风化,而未经化学风化的碎屑物,其原有的化学 组成和结晶构造均未改变。 3、次生矿物:指原生矿物经风化后重新形成的新矿物,其化学组成和构造都经过改变而 不同于原生矿物。 4、土壤有机质:土壤中动植物残体微生物体及其分解和合成的物质。 5、土壤胶体:土壤中高度分散粒径在1—100nm之间的颗粒。 6、土壤溶液:土壤中水分及其所含溶质的总称。 7、母质:岩石风化后形成的疏松碎屑物。 8、盐渍化:土体上部易溶性盐类的聚积过程。 9、腐殖质化:在生物因素作用下,土体中尤其是土体表层进行的物质累积过程。 10、诊断层:在性质上有一系列的定量说明的土层。 11、土壤的纬度地带性:指因太阳辐射从赤道向极地递减,成土因子也按纬度方向呈有规 律地变化,导致地带性土壤大致平行于纬线呈带状分布的规律。 12、土壤的干湿度地带性:指因海陆分布态势不同,水分条件和生物因素从沿海至内陆发 生有规律的变化,土壤带谱也从沿海至内陆呈大致平行于海岸线的带状分布规律。13、土壤的垂直地带性:指随山体海拔升高,热量递减,降水在一定高度内递增,超出一 定高度后降低,引起成土因素按海拔高度发生有规律的变化,土壤类型也相应呈垂直分带现象。 14、土壤的垂直带谱:山地土壤各类型的垂直排列顺序。 15、基带:位于山地基部与当地的地带性一致的土壤带。 二、填空题 1、土壤由固体土壤、粒间空隙和土壤生物体组成。其中,固体物质和粒间孔隙约分别占土壤总容积的50%,前者由矿物质和有机质构成,后者由土壤空气和构成。 2、在土壤矿物质中,各种岩石受到不同程度的物理风化,而未经化学风化的碎屑物称为原生矿物。 3、土壤有效水分是指从凋萎系数到田间持水量之间的土壤水分。 4、土壤潜在酸度是指由土壤胶体表面上吸收的交换性H+和Al3+所引起的酸度。 5、土壤胶体可分为三种类型:矿质胶体,有机胶体,有机-无机复合胶体。 6、在众多成土过程中,在寒温带针叶林发育的SiO 2残留、Fe 2 O 3 及________淋溶 与淀积过程为_________过程。 7、______是指大小不同土粒不同组合反映的土壤粗细状况,它会影响土壤水分、空气、热量运动和土壤________类型。 8、土壤空气与近地表大气的组成,其差别主要有以下几点:土壤空气中CO 2 含 量高于大气、O 2 含量低于大气、水汽其含量一般低于大气,另外,土壤空气中含

《自然地理学》第六章土壤圈

《自然地理学》第六章土壤圈 一、名词解释 1、土壤 2、腐殖化过程 3、砖红壤 4、腐殖质 5、土壤分布的纬度地带性 6、土壤形态 7、土壤肥力 8、矿质化过程 9、土壤资源10、地表物质的地质大循环11、有机质的矿化12、土壤质地13、土壤结构14、土壤剖面15、泥炭化过程16、灰化过程17、铁铝化过程18、钙化过程19、土壤的缓冲性20、粘化过程21、潜育化过程22、盐化过程23、变形土24、盐积层25、潜育土26、水稻土27、泥炭土28、土壤新生体29、盐成土壤30、冲积土31、壤侵入体32、新成土33、灰土34、淋溶土 二、填空题 1、从地面垂直向下的土壤纵断面称为。土壤剖面中与地表大致平行的层次,是由成土作用而形成的,称为(),简称()。由非成土作用形成的层次,称为()。 2、土壤是个多相分散体系,由()、()、()、()等四种不同物质组成。 3、根据风化的性质可以把土壤矿物质的风化过程分为()、()、()三种类型。 4、土壤水份包括()、()、()、()、()、()、()、()等类型。 5、在一定的区域范围内,土壤分布主要受某个因素的控制,则可以相对地划分相应的()、()和()。 6、从发生学分类制角度看,我国东部土壤地带分布规律基本上与纬度带相一致,即由南而北依次为()、()、()、()、()、()。 7、岩石风化成土壤的过程虽然是一个连续的渐变过程,但根据其代表性矿物可以划分出()、()、()、()等阶段。 8、世界土壤资源存在的问题主要有:(1) ();(2) ();(3) ();(4) ();(5) ()。 9、土壤中的有机质可以分为两大类:一类为()、另一类为()。 10、土壤资源的丧失与退化比较严重和突出的问题主要有()、()、()、()、()。 11、土壤最大的特点是具有(),土壤四个肥力因素是()、()、()、()。 12、土壤的()结构最适合农作物生长;卡庆斯基将土壤质地分为()、()、()三大类,其中()在农业上是较理想的一种质地。 13、土壤结构体及其内部存在许多大小不一的孔隙,通常分为()、()两类。 三、简答题 1、对比土壤粒组、土壤质地、土壤结构的特点。 2、气候怎样对土壤形成影响? 3、简述土壤污染 4、母质在土壤形成中的作用主要表现在哪些方面? 5、地貌对土壤形成有什么影响? 6、举例说明人类对土壤形成和发育的影响。 7、从植物生长的需要来分析土壤中水分的特点。 8、谈谈母岩和气候对土壤酸度的影响。 9、简述腐殖化过程的特点。 10、简述非地带性土壤的特征 四、论述题 1、中国土壤资源开发的主要问题及对策。 2、土壤资源有哪些基本特点?

土壤有机质含量的测定

土壤有机质含量的测定 一、目的要求 土壤有机质含量是衡量土壤肥力的重要指标,对了解土壤肥力状况,进行培肥、改土有一定的指导意义。 通过实验了解土壤有机质测定原理,初步掌握测定有机质含量的方法既注意事项。能比较准确地测出土壤有机质含量。 二、方法原理 在加热条件下,用稍过量得标准重铬酸钾—硫酸溶液,氧化土壤有机碳,剩余的重铬酸钾用标准硫酸亚铁(或硫酸亚铁铵)滴定,由所消耗标准硫酸亚铁的量计算出有机碳量,从而推算出有机质的含量,其反应式如下: 2K2Cr2O7+3C+8H2SO4→K2SO4+2Cr2(SO4)3+3CO2+8H2O K2Cr2O7+6FeSO4+7H2SO4→K2SO4+ Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+8H2O 用Fe2+滴定剩余的K2Cr2O72-时,以邻啡罗啉(C2H8N2)为氧化还原指示剂,在滴定过程中指示剂的变色过程如下:开始时溶液以重铬酸钾的橙色为主,此时指示剂在氧化条件下,呈淡蓝色,被重铬酸钾的橙色掩盖,滴定时溶液逐渐呈绿色(Cr3+),至接近终点时变为灰绿色。当Fe2+溶液过量半滴时,溶液则变成棕红色,表示颜色已到终点。 三、仪器试剂 1. 仪器用具 硬质试管(18mm×180mm)、油浴锅、铁丝笼、电炉、温度计(0~200℃)、分析天平(感量)、滴定管(25ml)、移液管(5ml)、漏斗(3~4cm),三角瓶(250ml)、量筒(10ml,100ml)、草纸或卫生纸。 2. 试剂配制 重铬酸钾标准溶液称取经过130℃烘烧3~4h的分析纯重铬酸钾,溶解于400ml 蒸馏水中,必要时可加热溶解,冷却后架蒸馏水定容到1000ml,摇匀备用。 硫酸亚铁()或硫酸亚铁铵溶液称取化学纯硫酸亚铁或硫酸亚铁铵,溶于蒸馏水中,加6mol/L ,再加蒸馏水定容到1000ml备用。 3.硫酸亚铁溶液的标定准确吸取3份L K2Cr2O7标准溶液各于250ml三角瓶中,各加5ml6mol/L H2SO4和15ml蒸馏水,再加入邻啡罗啉指示剂3~5滴,摇匀,然后用LFeSO4溶液滴定至棕红色为止,其浓度计算为:

第七章-土壤污染及其防治

第七章土壤污染及其防治 土壤作为独立的自然体,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。 土壤生态系统的组成成分 土壤生态系统与其他自然生态系统的组成一样,主要成分为:生命有机体部分,即植物和土壤微生物等;非生命无机环境部分,即太阳光、能、大气、母质、地表形态及土壤矿物质、水分和空气等。 土壤生态系统结构 达到稳定的土壤生态系统具有一定的结构特征,即土壤生态系统的垂直结构和水平结构。垂直结构一般由以下三个主要层次构成:⑴ 地上生物群体;⑵ 土被生物群落;⑶ 土被底层与风化壳生物群体层。 土壤环境的物质组成 土壤环境是由固相、液相和气相三相物质组成的多相分散体系。固相物质包括土壤矿物质和有机体(动植物残体及其转化物、土壤动物及微生物)等物质。固体物质之间是形状、大小不同的孔隙,在孔隙中存在着液相物质(水溶液)和气相物质(空气)。三相物质所占土壤容积比例因土壤类型不同而异。通常,固相物质约占土壤总容积的50%,液相和气相之和约占50%。 土壤结构土壤固相物质很少呈单粒,多以不同形状的结构体存在。土壤结构性是指土壤结构体的类型、数量、排列方式、孔隙状况及稳定性的综合特性。近年来研究表明,土壤孔隙是土壤结构优劣的重要指标。 土壤环境结构土壤的环境结构是指土壤作为一环境系统的整体组成与结构而言,也指组成土壤各土层的固、液、气三相物质的比例、结构与组成,以及构成单个土体的三维层次构型而言。换句话说,土壤环境是由不同数量、性质和排列发生土层组合构成的。 土壤环境的基本特点 1.土壤环境的物理学特性及其对污染物迁移的影响 (1)土壤孔性与污染物的迁移 (2)土壤质地与污染物的转化 2.土壤环境中的胶体物质对环境的影响 3.土壤环境中的络合-螯合平衡体系 4.土壤环境中的氧化还原平衡体系 5.土壤的酸碱平衡体系 6.土壤环境中的生物体系

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