土壤组成和土壤背景值
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地球表层的岩石经过风化作用，逐渐破坏成疏松的、 大小不等的矿物颗粒（称为母质）。
而土壤是在母质、气候、生物、地形、时间等多种 成土因素综合作用下形成和演变而成的。
土壤组成很复杂，总体来说是由矿物质、动植物 残体腐解产生的有机质、水分和空气等固、液、气 三相组成的。
（一）土壤矿物质
土壤矿物质 组成土壤的基本物质，约占土壤固 体部分总重量的 90% 以上，有土壤 骨骼之称 土壤矿物质的组成和性质直接影响 土壤的物理性质、化学性质。土壤 矿物质是植物营养元素的重要供给 源，按其成因可分为原生矿物质和 次生矿物质
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5.2 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 质地名称 砂土及壤质砂土 黏粒 (<0.002mm) 0~15 粉沙砾 (0.002~0.02mm) 0~15 沙砾 (0.02~2mm) 85~100
定义
作用
1、原生矿物质：它是各种岩石经受不同 的物理风化，仍遗留在土壤中的一类矿物， 其原来的化学组成没有改变。 2、 次生矿物质：它大多是由原生矿物质 经风化后形成的新矿物。 土壤中氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁 八大元素含量约占96％以上，其余诸元素含 量甚微，低于十万分之几甚至百万分之几， 统称为微量元素。
气体(如甲烷、硫化氢、氢气、氮氧化物、二氧
化碳等)。
5.1.2 土壤的基本性质
（1）吸附性 土壤胶体： 无机胶体 有机胶体 有机－无机复合胶体
与土壤中存在的胶体物质密切相关。
对有机污染物（如有机磷和有机氯农药）和 无机污染物（如Hg2+、Pb2+、Cu2+、Cd2+等重 金属离子）有较强的吸附能力或离子交换吸附 能力。
作用
（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。
蚯蚓
放线菌
细菌
线虫
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。 (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
第五章
土壤质量监测
第一节 土壤基本知识 第二节 土壤环境质量监测方案
第三节 土壤样品的采集与加工管理
第四节 土壤样品的预处理 第五节 土壤污染物的测定
第一节
土壤基本知识
5.1.1 土壤组成
5.1.2 土壤的基本性质
5.1.3 土壤背景值
5.1.4 土壤污染 5.1.5 土壤质量标准
5.1.1土壤组成
人类活动产生的有害物质进入土壤，当其含 量超过土壤本身的自净能力，并使土壤的成分、 性质发生变异，降低农作物的产量和质量，并危 害人体健康的现象。 按来源分： 1．水体污染型 2．大气污染型 3．农业污染型 4．固体废物污染型 5．生物污染型
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 砂质黏土 壤质ຫໍສະໝຸດ Baidu土 粉砂质黏土 黏土 重黏土
0~15 0~15 0~15
15~25 15~25 15~25 25~45 25~45 25~45 45~65 65~100
0~45 35~45 45~100
0~30 20~45 45~85 0~20 0~45 45~75 0~35 0~35
(二) 酸碱性
土壤的酸碱度可以划分为九级：
pH<4.5为极强酸性土；pH=4.5～5.5为强酸性土； pH>5.5～6.0为酸性土；pH>6.0～6.5为弱酸性土； pH>6.5～7.0为中性土；pH>7.0～7.5为弱碱性土； pH>7.5～8.5为碱性土；pH>8.5～9.5为强碱性土； pH>9.5为极强碱性土。 中国土壤的pH大多在4.5～8.5范围内，并呈东 南酸西北碱的规律。土壤的酸碱性直接或间接地影 响污染物在土壤中的迁移转化。 活性酸度和潜性酸度
土壤背景值的表达方法： 算术平均值 x 算术平均值±标准偏差 x 2s 几何平均值±几何标准偏差 M D
我国土壤元素背景值的表达方法： 95%置信度 如元素测定值符合正态分布：
用算术平均值 x 2s 如元素测定值呈对数正态分布：
用几何平均值
M D 2 MD 2
5.1.4 土壤污染
55~85 40~55 0~55
55~85 30~55 0~40 55~75 10~55 0~30 0~55 0~35
类 别
黏壤土 类
黏土类
（二）土壤有机质
土壤有机质
含量
来源
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 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) 氧化-还原性
因土壤中含有氧化性和还原性无机物质和有机物 质，使其具有氧化性和还原性，可以用氧化还原电位 (Eh)来衡量。
Eh>300mV：氧化体系起主导作用，土壤处于氧 化状态。
Eh<300mV：还原体系起主导作用，土壤处于还 原状态。
5.1.3土壤背景值
判断土壤是否受到污染或污染程度的标准。 土壤背景值又称土壤本底值，它代表一定环 境单元中的一个统计量的特征值。 背景值（地质学）：指在各区域正常地质地 理条件和地球化学条件下元素在各类自然体 中的正常含量。 环境科学上：指在未受人类社会行为干扰 （污染）和破坏时，土壤成分的组成和各组 分（元素）的含量。
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5.1；国际制 土壤质地分类见表5.2。
表5.1 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
而土壤是在母质、气候、生物、地形、时间等多种 成土因素综合作用下形成和演变而成的。
土壤组成很复杂，总体来说是由矿物质、动植物 残体腐解产生的有机质、水分和空气等固、液、气 三相组成的。
（一）土壤矿物质
土壤矿物质 组成土壤的基本物质，约占土壤固 体部分总重量的 90% 以上，有土壤 骨骼之称 土壤矿物质的组成和性质直接影响 土壤的物理性质、化学性质。土壤 矿物质是植物营养元素的重要供给 源，按其成因可分为原生矿物质和 次生矿物质
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5.2 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 质地名称 砂土及壤质砂土 黏粒 (<0.002mm) 0~15 粉沙砾 (0.002~0.02mm) 0~15 沙砾 (0.02~2mm) 85~100
定义
作用
1、原生矿物质：它是各种岩石经受不同 的物理风化，仍遗留在土壤中的一类矿物， 其原来的化学组成没有改变。 2、 次生矿物质：它大多是由原生矿物质 经风化后形成的新矿物。 土壤中氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁 八大元素含量约占96％以上，其余诸元素含 量甚微，低于十万分之几甚至百万分之几， 统称为微量元素。
气体(如甲烷、硫化氢、氢气、氮氧化物、二氧
化碳等)。
5.1.2 土壤的基本性质
（1）吸附性 土壤胶体： 无机胶体 有机胶体 有机－无机复合胶体
与土壤中存在的胶体物质密切相关。
对有机污染物（如有机磷和有机氯农药）和 无机污染物（如Hg2+、Pb2+、Cu2+、Cd2+等重 金属离子）有较强的吸附能力或离子交换吸附 能力。
作用
（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。
蚯蚓
放线菌
细菌
线虫
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。 (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
第五章
土壤质量监测
第一节 土壤基本知识 第二节 土壤环境质量监测方案
第三节 土壤样品的采集与加工管理
第四节 土壤样品的预处理 第五节 土壤污染物的测定
第一节
土壤基本知识
5.1.1 土壤组成
5.1.2 土壤的基本性质
5.1.3 土壤背景值
5.1.4 土壤污染 5.1.5 土壤质量标准
5.1.1土壤组成
人类活动产生的有害物质进入土壤，当其含 量超过土壤本身的自净能力，并使土壤的成分、 性质发生变异，降低农作物的产量和质量，并危 害人体健康的现象。 按来源分： 1．水体污染型 2．大气污染型 3．农业污染型 4．固体废物污染型 5．生物污染型
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 砂质黏土 壤质ຫໍສະໝຸດ Baidu土 粉砂质黏土 黏土 重黏土
0~15 0~15 0~15
15~25 15~25 15~25 25~45 25~45 25~45 45~65 65~100
0~45 35~45 45~100
0~30 20~45 45~85 0~20 0~45 45~75 0~35 0~35
(二) 酸碱性
土壤的酸碱度可以划分为九级：
pH<4.5为极强酸性土；pH=4.5～5.5为强酸性土； pH>5.5～6.0为酸性土；pH>6.0～6.5为弱酸性土； pH>6.5～7.0为中性土；pH>7.0～7.5为弱碱性土； pH>7.5～8.5为碱性土；pH>8.5～9.5为强碱性土； pH>9.5为极强碱性土。 中国土壤的pH大多在4.5～8.5范围内，并呈东 南酸西北碱的规律。土壤的酸碱性直接或间接地影 响污染物在土壤中的迁移转化。 活性酸度和潜性酸度
土壤背景值的表达方法： 算术平均值 x 算术平均值±标准偏差 x 2s 几何平均值±几何标准偏差 M D
我国土壤元素背景值的表达方法： 95%置信度 如元素测定值符合正态分布：
用算术平均值 x 2s 如元素测定值呈对数正态分布：
用几何平均值
M D 2 MD 2
5.1.4 土壤污染
55~85 40~55 0~55
55~85 30~55 0~40 55~75 10~55 0~30 0~55 0~35
类 别
黏壤土 类
黏土类
（二）土壤有机质
土壤有机质
含量
来源
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 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) 氧化-还原性
因土壤中含有氧化性和还原性无机物质和有机物 质，使其具有氧化性和还原性，可以用氧化还原电位 (Eh)来衡量。
Eh>300mV：氧化体系起主导作用，土壤处于氧 化状态。
Eh<300mV：还原体系起主导作用，土壤处于还 原状态。
5.1.3土壤背景值
判断土壤是否受到污染或污染程度的标准。 土壤背景值又称土壤本底值，它代表一定环 境单元中的一个统计量的特征值。 背景值（地质学）：指在各区域正常地质地 理条件和地球化学条件下元素在各类自然体 中的正常含量。 环境科学上：指在未受人类社会行为干扰 （污染）和破坏时，土壤成分的组成和各组 分（元素）的含量。
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5.1；国际制 土壤质地分类见表5.2。
表5.1 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