环境化学12土壤的物理化学性质
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淋溶作用和淀积作用密切联系，是物质转移过程所导致的两 种结果。
二、土壤的相组成 土壤是由固体、液体和气体三相共同组成的多相体系， 其相对含量因时因地而异。 ➢土壤固相：包括土壤矿物质和土壤有机质。 ➢土壤液相：指土壤中水分及其水溶物。 ➢土壤气相：典型土壤约有30%的体积是充满空气的孔 隙。所以土壤具有疏松的结构。
perspective [M]. Oxford University Press, 2000 Manahan, S.E. Environmental Chemistry[M]. Lewis publishers (第七
版), 1999
土壤环境化学篇
土壤是自然环境要素的重要组成之一，它是处在岩石 圈最外面的一层疏松的部分，具有支持植物和微生物生长 繁殖的能力，被称为土壤圈。土壤圈是处于大气圈、岩石 圈、水圈和生物圈之间的过渡地带，是联系有机界和无机 界的中心环节。它与地球的直径相比，只不过相当于一张 薄纸，但它是农业生产的基础，是人类生活的一项极其宝 贵的自然资源。土壤还具有同化和代谢外界进入土壤的物 质的能力，所以土壤又是保护环境的重要净化剂。这就是 土壤的两个重要的功能。
1) 硅酸盐矿物：常见长石类、云母类、辉百类和角闪石等，大都不很 稳定比较容易风化而释放出钠、钾、钙、镁、铁等矿质元素，同时 形成次生矿物。
2) 氧化物类矿物：包括石英(SiO2)、赤铁矿(Fe2O3)、金红石(TiO2)等， 相当稳定，不易风化，对植物养分意义不大。石英是土壤中分布最 广的一种矿物力砂粒的主要成分。
第十二章 土壤的物理化学性质
土壤的组成 土壤的表面性质 土壤的酸碱度 土壤溶液中的氧化还原作用
第一节 土壤的组成
一、土壤的剖面组成 二、土壤的相组成 三、土壤的机械组成
一、土壤的剖面组成
1、土壤剖面：土壤剖面是指从地面向下挖掘所裸露的一段 垂直切面，这段垂直切面的深度一般在两米以内。
2、土壤剖面构造（Soil profile） ：指土壤剖面从上到下 不同土层的排列方式。一般情况下，这些土层在颜色、结构、 紧实度和其他形态特征上是不同的。各个土层的特征是与该 层的组成和性质一致的，是土壤内在性状的外部表现，是在 土壤长期发育过程中形成的。
B2
棕色至红棕色的淀积层
B3
向 C 层过渡层
C Cc CaCO3 积聚层
Cs CaSO3 积聚层 可能出现的特殊层次
G 潜育层
D
根据土壤剖面发育的程度不同可以有不同的土壤类型。各种剖面模式，在实 际工作中，往往不会每种剖面都出现，而且层次间的过渡情况也会各有不同， 有的层次明显，有的不明显，有的是逐渐的。层次间的交线有平直的、曲折 的、带状的、舌状的等多种形式。
(1)原生矿物: 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，其原来的化学组成和结晶构造都没有改变；
(2)次生矿物： 大多数是由原生矿物经化学风化后形成的新矿物，其化学
组成和晶体结构都有所改变。
❖ 土壤中主要原生矿物有四类：硅酸盐类矿物、氧化物类 矿物、硫化物类矿物和磷酸盐类矿物。硅酸盐类矿物占 岩浆岩重量的80%以上。
Soil Particles: Mineral and Organic
Pore Spaces: location of air and water
l．土壤无机矿物质 土壤矿物是岩石经过物理风化和化学风化形成的。按其成因
分为原生矿物、次生矿物。在土壤形成过程中，原生矿物以不 同的数量与次生矿物混合成为土壤矿物质。
暗棕壤剖面图 黑土剖面图 黄绵土剖面图 褐土剖面图 黑钙土剖面图 黄壤剖面图 红壤剖面图 灰化土剖面图
栗钙土剖面图 石灰土剖面图 磷质石灰土剖面 灰钙土剖面图
石膏盐盘棕漠土
潮土剖面图 龟裂性土剖面 灌淤土剖面图
剖面图
4、土壤剖面上的物质的转移作用：
定义:土壤水携带着溶解或悬浮的物质产生的移动，称为物质的转移作用。 这种转移作用分为物理性转移和化学性转移。
（1）物理性转移:矿物质与有机物质胶粒以及其他微粒，从A层到B层而 沉淀下来，使B层质地相对变粘，干燥时亦可发生裂隙。
（3）化学性转移。矿物在风化过程中产生的可溶性盐类等，从A层随着 下渗水下移，或停积在B层或到达地下水层而流失。
（4）潜育层，地下水位高而排水不良的地方，矿物在风化过程中产生的 可溶性盐类往往由剖面的下层，随着毛管水的上升到达地面，形成盐结 皮，这种物质转移的方向和一般情形相反。由于通气不良，特别是在地 下水位很高的情况下，B层的下段或C层的一部分，将因还原作用变为蓝 灰色或绿灰色，称为潜育层或灰粘层或简称G层。
3来自百度文库土壤剖面组成：
（1）覆盖层(A0)，由地面上的枯枝落叶所构成。
（2）淋溶层(A)，是土壤中生物活动最为强烈，进行着有 机质的转化和积累作用，金属离子和粘上颗粒在此层中被 淋溶得最显著。
（3）淀积层(B)，它受纳来自上一层淋溶出来的有机物、 盐类和粘土颗粒类物质。
（4）母质层（C），是由风化的成土母岩构成。
3) 硫化物类矿物：在土壤中通常只有铁的硫化物矿物，即黄铁矿和自 铁矿。二者是同质异构物，分子式均为FeS2。极易风化，成为土壤 中硫的主要来源。
环 境 科 学 与 工 程 专 业
Environmental Chemistry —Chemistry is all around us
主要参考书目
王晓蓉. 环境化学[M]. 南京大学出版社，1997 戴树桂. 环境化学[M]. 高教出版社，2006 刘绮. 环境化学[M]. 化学工业出版社，2004 赵美萍，邵敏. 环境化学[M]. 北京大学出版社，2005 邓南圣，吴峰. 环境化学教程[M]. 武汉大学出版社(第二版) ，2006 Valoon G.W., Duffy S.J. Environmental Chemistry: A global
（5）基岩（D），母质层下面为末风化的基岩。
覆盖层(A0) 淋溶层(A) 淀积层(B)
母质层(C) 基岩(D)
A00
疏松的枯枝落叶层，未经分解
A0
暗色半分解有机质
A1
暗色的腐殖质层，聚积过程占优势
A2
灰白色的灰化层，受到强烈的淋溶作用
A3
向 B 层过渡层，多似 A 层
B1
向 A 层过渡层，多似 B 层
二、土壤的相组成 土壤是由固体、液体和气体三相共同组成的多相体系， 其相对含量因时因地而异。 ➢土壤固相：包括土壤矿物质和土壤有机质。 ➢土壤液相：指土壤中水分及其水溶物。 ➢土壤气相：典型土壤约有30%的体积是充满空气的孔 隙。所以土壤具有疏松的结构。
perspective [M]. Oxford University Press, 2000 Manahan, S.E. Environmental Chemistry[M]. Lewis publishers (第七
版), 1999
土壤环境化学篇
土壤是自然环境要素的重要组成之一，它是处在岩石 圈最外面的一层疏松的部分，具有支持植物和微生物生长 繁殖的能力，被称为土壤圈。土壤圈是处于大气圈、岩石 圈、水圈和生物圈之间的过渡地带，是联系有机界和无机 界的中心环节。它与地球的直径相比，只不过相当于一张 薄纸，但它是农业生产的基础，是人类生活的一项极其宝 贵的自然资源。土壤还具有同化和代谢外界进入土壤的物 质的能力，所以土壤又是保护环境的重要净化剂。这就是 土壤的两个重要的功能。
1) 硅酸盐矿物：常见长石类、云母类、辉百类和角闪石等，大都不很 稳定比较容易风化而释放出钠、钾、钙、镁、铁等矿质元素，同时 形成次生矿物。
2) 氧化物类矿物：包括石英(SiO2)、赤铁矿(Fe2O3)、金红石(TiO2)等， 相当稳定，不易风化，对植物养分意义不大。石英是土壤中分布最 广的一种矿物力砂粒的主要成分。
第十二章 土壤的物理化学性质
土壤的组成 土壤的表面性质 土壤的酸碱度 土壤溶液中的氧化还原作用
第一节 土壤的组成
一、土壤的剖面组成 二、土壤的相组成 三、土壤的机械组成
一、土壤的剖面组成
1、土壤剖面：土壤剖面是指从地面向下挖掘所裸露的一段 垂直切面，这段垂直切面的深度一般在两米以内。
2、土壤剖面构造（Soil profile） ：指土壤剖面从上到下 不同土层的排列方式。一般情况下，这些土层在颜色、结构、 紧实度和其他形态特征上是不同的。各个土层的特征是与该 层的组成和性质一致的，是土壤内在性状的外部表现，是在 土壤长期发育过程中形成的。
B2
棕色至红棕色的淀积层
B3
向 C 层过渡层
C Cc CaCO3 积聚层
Cs CaSO3 积聚层 可能出现的特殊层次
G 潜育层
D
根据土壤剖面发育的程度不同可以有不同的土壤类型。各种剖面模式，在实 际工作中，往往不会每种剖面都出现，而且层次间的过渡情况也会各有不同， 有的层次明显，有的不明显，有的是逐渐的。层次间的交线有平直的、曲折 的、带状的、舌状的等多种形式。
(1)原生矿物: 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，其原来的化学组成和结晶构造都没有改变；
(2)次生矿物： 大多数是由原生矿物经化学风化后形成的新矿物，其化学
组成和晶体结构都有所改变。
❖ 土壤中主要原生矿物有四类：硅酸盐类矿物、氧化物类 矿物、硫化物类矿物和磷酸盐类矿物。硅酸盐类矿物占 岩浆岩重量的80%以上。
Soil Particles: Mineral and Organic
Pore Spaces: location of air and water
l．土壤无机矿物质 土壤矿物是岩石经过物理风化和化学风化形成的。按其成因
分为原生矿物、次生矿物。在土壤形成过程中，原生矿物以不 同的数量与次生矿物混合成为土壤矿物质。
暗棕壤剖面图 黑土剖面图 黄绵土剖面图 褐土剖面图 黑钙土剖面图 黄壤剖面图 红壤剖面图 灰化土剖面图
栗钙土剖面图 石灰土剖面图 磷质石灰土剖面 灰钙土剖面图
石膏盐盘棕漠土
潮土剖面图 龟裂性土剖面 灌淤土剖面图
剖面图
4、土壤剖面上的物质的转移作用：
定义:土壤水携带着溶解或悬浮的物质产生的移动，称为物质的转移作用。 这种转移作用分为物理性转移和化学性转移。
（1）物理性转移:矿物质与有机物质胶粒以及其他微粒，从A层到B层而 沉淀下来，使B层质地相对变粘，干燥时亦可发生裂隙。
（3）化学性转移。矿物在风化过程中产生的可溶性盐类等，从A层随着 下渗水下移，或停积在B层或到达地下水层而流失。
（4）潜育层，地下水位高而排水不良的地方，矿物在风化过程中产生的 可溶性盐类往往由剖面的下层，随着毛管水的上升到达地面，形成盐结 皮，这种物质转移的方向和一般情形相反。由于通气不良，特别是在地 下水位很高的情况下，B层的下段或C层的一部分，将因还原作用变为蓝 灰色或绿灰色，称为潜育层或灰粘层或简称G层。
3来自百度文库土壤剖面组成：
（1）覆盖层(A0)，由地面上的枯枝落叶所构成。
（2）淋溶层(A)，是土壤中生物活动最为强烈，进行着有 机质的转化和积累作用，金属离子和粘上颗粒在此层中被 淋溶得最显著。
（3）淀积层(B)，它受纳来自上一层淋溶出来的有机物、 盐类和粘土颗粒类物质。
（4）母质层（C），是由风化的成土母岩构成。
3) 硫化物类矿物：在土壤中通常只有铁的硫化物矿物，即黄铁矿和自 铁矿。二者是同质异构物，分子式均为FeS2。极易风化，成为土壤 中硫的主要来源。
环 境 科 学 与 工 程 专 业
Environmental Chemistry —Chemistry is all around us
主要参考书目
王晓蓉. 环境化学[M]. 南京大学出版社，1997 戴树桂. 环境化学[M]. 高教出版社，2006 刘绮. 环境化学[M]. 化学工业出版社，2004 赵美萍，邵敏. 环境化学[M]. 北京大学出版社，2005 邓南圣，吴峰. 环境化学教程[M]. 武汉大学出版社(第二版) ，2006 Valoon G.W., Duffy S.J. Environmental Chemistry: A global
（5）基岩（D），母质层下面为末风化的基岩。
覆盖层(A0) 淋溶层(A) 淀积层(B)
母质层(C) 基岩(D)
A00
疏松的枯枝落叶层，未经分解
A0
暗色半分解有机质
A1
暗色的腐殖质层，聚积过程占优势
A2
灰白色的灰化层，受到强烈的淋溶作用
A3
向 B 层过渡层，多似 A 层
B1
向 A 层过渡层，多似 B 层