第四章土壤环境
004.3土壤环境化学-土壤污染(农药)
④磷酰胺和硫代磷酰胺 磷酰胺：磷酸中的羟基被被氨基取代
硫代磷酰胺：磷酰胺中的氧被硫取代。
⑵有机磷农药降解
有机磷农药是为取代有机氯农药而发展起来的， 但其毒性较高，大部分对生物体内胆碱酯酶有抑 制作用
较有机氯农药易降解
有
吸附催化水解
机 非生物降解
磷
光降解
农
绿色木霉
药 土壤微生物降解
降 解
假单胞菌
吸附作用是农药与土壤固相之间相 互作用的主要过程，直接影响其他过程 的发生。如土壤对除草剂2,4-D的化学 吸附，使其有效扩散系数降低。
○阳离子型农药，易溶于水并完全离子化，很快吸附于粘土矿物 ○弱碱性农药，可以接受质子带正电荷，吸附于粘土矿物或有机 质表面 ○酸性农药在水溶液中解离成有机阴离子，不易被胶体吸附，是 靠范德华力和其他物理作用
有机物的离子或基团从自由水向 土壤矿物的亚表面层扩散；离子 或基团以表面反应或进入双电层 的扩散层的方式为土壤矿物质吸 附。
分配作用（partition）
有机化合物在自然环境中 的主要化学机理之一，指 水-土壤（沉积物）中， 土壤有机质对有机化合物 的溶解，或称吸附（ sorption, uptake），用分 配系数 Kd 来描述。
4.光解
4.南方水田里DDT降解快于北方
1.从土壤和空气转入水体 林 2.挥发而进入大气 丹 3.在土壤生物体内积累
4.植物积累
1. 易溶于水 2. 挥发性强，持久性低 3. 在生物体内积累性较DDT低
2.有机磷农药（organophosphorpus pesticides,
ops)
磷酸的脂类或酰胺类化合物
非生物降解 降解
水解反应
(Hydrolysis Reaction)
环境化学复习资料第四章 土壤环境化学 名词术语
第四章土壤环境化学名词术语1.土壤化学组成（Chemical composition of soil）指构成土壤的各种化学物质的种类和比例，土壤的化学组成包括①土壤矿物质：包括原生矿物和次生矿物；②土壤有机质，主要源于动植物和微生物残体，包括非腐殖物质和腐殖质；③土壤水分，并非纯水，实际上是土壤中各种成分和污染物溶解形成的溶液；④土壤中的空气。
2.土壤反应（Soil reaction）土壤酸碱性质的量度。
取决于土壤中氢离子浓度的大小，以pH值表示。
氢离子浓度高时，土壤呈酸性反应。
反之，呈碱性反应。
3.盐基饱和度（Base saturation percentage of soil）指土壤交换性阳离子中盐基离子所占的百分数，与土壤母质、气候等因素有关4.土壤吸附（Soil adsorption）指土壤矿物质、土壤胶体和土壤有机质通过各种物理化学作用力对外源物质的结合。
土壤吸附能降低污染物的扩散系数，影响其生物可利用性，从而影响污染物在土壤中的行为和生态风险。
5.土壤络合（Soil complex）指土壤中，一些配位体通过配位键结合与进入土壤的物质结合而形成复杂的分子或离子，从而影响土壤中污染物的迁移和转化行为。
6.土壤退化（Soil degradation）又称土壤衰弱，是指土壤肥力衰退导致生产力下降的过程。
是土壤环境和土壤理化性状恶化的综合表征，包括有机质含量下降、营养元素减少、土壤结构遭到破坏、土壤侵蚀，土层变浅，土体板结、土壤盐化、酸化、沙化等。
其中，有机质下降，是土壤退化的主要标志。
在干旱、半干旱地区，原来稀疏的植被受破坏，土壤沙化，就是严重的土壤退化现象。
7.土壤污染源(Soil contaminant source)造成土壤污染的污染物来源，主要为工业和城市的废废弃物堆放、农业用的化肥及农药、污水直接排放、受污染的地表径流、大气沉降、以及放射性物质和有害微生物等。
8.土壤酸化(Soil acidification)土壤内部产生和外部输入的氢离子引起土壤pH值降低和盐基饱和度减少的过程，它又是一种重要的土壤退化形式，对区域食物安全、环境质量及人畜健康产生明显负面影响。
环境化学课后答案(戴树桂)主编_第二版(4-7章)
第四章土壤环境化学1．什么是土壤的活性酸度与潜性酸度？试用它们二者的关系讨论我国南方土壤酸度偏高的原因。
根据土壤中H+的存在方式，土壤酸度可分为活性酸度与潜性酸度两大类。
（1）活性酸度：土壤的活性酸度是土壤溶液中氢离子浓度的直接反映，又称有效酸度，通常用pH表示。
（2）潜性酸度：土壤潜性酸度的来源是土壤胶体吸附的可代换性H+和Al3+。
当这些离子处于吸附状态时，是不显酸性的，但当它们经离子交换作用进入土壤溶液后，即可增加土壤溶液的H+浓度，使土壤pH值降低。
南方土壤中岩石或成土母质的晶格被不同程度破坏，导致晶格中Al3+释放出来，变成代换性Al3+，增加了土壤的潜性酸度，在一定条件下转化为土壤活性酸度，表现为pH值减小，酸度偏高。
2．土壤的缓冲作用有哪几种？举例说明其作用原理。
土壤缓冲性能包括土壤溶液的缓冲性能和土壤胶体的缓冲性能：（1）土壤溶液的缓冲性能：土壤溶液中H2CO3、H3PO4、H4SiO4、腐殖酸和其他有机酸等弱酸及其盐类具有缓冲作用。
以碳酸及其钠盐为例说明。
向土壤加入盐酸，碳酸钠与它生成中性盐和碳酸，大大抑制了土壤酸度的提高。
Na2CO3 + 2HCl2NaCl + H2CO3当加入Ca(OH)2时，碳酸与它作用生成难溶碳酸钙，也限制了土壤碱度的变化范围。
H2CO3 + Ca(OH)2CaCO3 + 2H2O土壤中的某些有机酸（如氨基酸、胡敏酸等）是两性物质，具有缓冲作用，如氨基酸既有氨基，又有羧基，对酸碱均有缓冲作用。
RCHNH2COOH+ HClNH3ClR CHCOOH+ NaOH + H 2ORCHNH 2COOH R CH NH 2COONa（2）土壤胶体的缓冲作用：土壤胶体吸附有各种阳离子，其中盐基离子和氢离子能分别对酸和碱起缓冲作用。
对酸缓冲（M －盐基离子）：土壤胶体 M ＋HCl 土壤胶体 H ＋MCl对碱缓冲：土壤胶体 H ＋MOH 土壤胶体 M ＋H 2OAl 3+对碱的缓冲作用：在pH 小于5的酸性土壤中，土壤溶液中Al 3+有6个水分子围绕，当OH －增多时，Al 3+周围的6个水分子中有一、二个水分子离解出H +，中和OH -：2Al(H 2O)63＋ + 2OH － [Al 2(OH)2(H 2O)8]4+ + 4H 2O3．植物对重金属污染产生耐性作用的主要机制是什么？不同种类的植物对重金属的耐性不同，同种植物由于其分布和生长的环境各异可能表现出对某种重金属有明显的耐性。
第四章土壤环境化学(SoilEnvironmentalChemistry)
可交换性盐基总量 盐基饱和度（%） 100 阳离子交换量
（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。 吸附顺序：
F- > C2O42- > 柠檬酸根 > PO43- > HCO3-> H2BO3- > Ac- > SCN- > SO42- > Cl- > NO3-
代换性酸度：
用过量中性盐（KCl、NaCl等) 溶液 淋洗土壤，溶液中金属离子与土壤中H+、 Al3+发生离子交换作用：
|土壤胶体|-H+ + KCl → |土壤胶体|-K+ + HCl |土壤胶体|-Al3++ 3KCl→|土壤胶体|-3K+ + AlCl3 AlCl3 + H2O → Al(OH)3 + 3HCl
形成过程：由地壳的岩石、矿物经过风化作用形成的。 按成因类型分类： 原生矿物
Soil)
次生矿物
原生矿物：
土壤中原先存在的岩石颗粒，受到不同
程度物理风化后形成的。
类别：
硅酸盐（石英、长石、云母等）；
氧化物（SiO2 、Al2O3、 TiO2、 Fe2O3）；
硫化物 (FeS)；
磷酸盐如氟磷灰石Ca5(PO4)3F等。
有机质和低价金属离子。
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。 根据土壤Eh值可以确定土壤中有机物和
无机物可能发生的氧化还原反应和环境行为。
一般旱地土壤的氧化还原电位(Eh)为 +400—+700mV;水田的Eh值在-200—300mV。
第四章我国主要的土壤类型及分布
四、 地形对土壤形成的影响
引起地表物质与能量的再分配，是影响土壤和 环境之间物质、能量交换的一个重要条件。
1、地形对母质起着重新分配的作用。
2、不同地形影响地表水热条件的重新分配。
大的地形分布和排列能影响到气候带和生物带 的分布 ；中小地形主要影响土壤水热条件、养分、 质地、土壤厚薄的差异。 3、地形支配着地表径流，影响水分的重新分配， 在很大程度上决定着地下水的活动情况。
（3）不同母质所形成的土壤，其养分状况也不相同。
（4）在一些土壤形成过程中，母质因素起着重要 的作用。
二、气候对土壤形成的影响 气候支配着成土过程的水、热条件。 （1）气候影响岩石矿物风化强度和物质的淋溶过程。 （2）气候影响次生粘土矿物的形成。 （3）气候对土壤有机质的积累和分解起着重要作用。 （4）气候影响着土壤分布规律，尤其是地带性分 布规律。
A B
C R
A1 A2
淀积层
母质层 母岩层
二、土壤的发生学层次 1、自然土壤的发生学层次
2、农业土壤中的发生学层次
（1）耕作层（A） （2）犁底层（B） （3）心土层（W） （4）底土层（C）
4.1.1.3 影响土壤形成的因素
土壤是在五大成土因素（即气候、母质、 生物、地形和时间）综合作用下形成的。
方向的。
4.1.1.4 主要成土过程
一、原始成土过程 从岩石出露地表着生微生物和低等植物开始 到高等植物定居之前形成的土壤过程，称为原始 成土过程。 二、腐殖化过程 是指在生物因素作用下，在土体中，尤其 是在土体表层所进行的腐殖质累积过程。
4.1.1.4 主要成土过程
三、粘化过程 是指矿物颗粒由粗变细形成粘粒的过程，或粘 粒在土体中淀积使粘粒含量增加的过程。 四、钙化过程 是指碳酸盐在土体中的淋溶淀积的过程，多发 生在干旱、半干旱地区。
环境学概论(刘培桐)第四章知识要点
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）。
4.1污染物在土壤中的迁移转化
第四章土壤环境化学——污染物在土壤中的迁徙转变本节内容重点：土壤污染源、主要污染物，氮和磷的污染及其迁徙转变，土壤的重金属污染及其迁徙转变，土壤的农药污染及其迁徙转变，土壤中温室气体的开释、汲取及传输等。
人类活动产生的污染物进入土壤并积累到必定程度，惹起土壤质量恶化的现象即为土壤污染。
土壤与水体和大气环境有诸多不一样，它在地点上较水体和大气相对稳固，污染物易于集聚，故有人以为土壤是污染物的“汇”。
污染物可经过各样门路进入土壤。
若进入污染物的量在土壤自净能力范围内，仍可保持正常生态循环。
土壤污染与净化是两个互相对峙又同时存在的过程。
假如人类活动产生的污染物进入土壤的数目与速度超出净化速度，造成污染物在土壤中连续积累，表现出不良的生态效应和环境效应，最后以致土壤正常功能的失调，土壤质量降落，影响作物的生长发育，作物的产量和质量降落，即发生了土壤污染。
土壤污染可从以下两个方面来鉴别：(1)地下水能否遇到污染；作物生长能否遇到影响。
(2)土壤遇到污染后，不单会影响植物生长，同时会影响土壤内部生物群的变化与物质的转变，即产生不良的生态效应。
土壤污染物会随处表径流而进入河、湖，当这类径流中的污染物浓度较高时，会污染地表水。
比如，土壤中过多的N、P，一些有机磷农药和部分有机氯农药、酚和氰的淋溶迁徙常造成地表水污染。
所以，污染物进入土壤后有可能对地表水、地下水造成次生污染。
土壤污染物还可经过土壤植物系统，经由食品链最后影响人类的健康。
如日本的“痛痛病”就是土壤污染间接危害人类健康的一个典型例子。
）土壤污染源土壤污染源可分为人为污染源和自然污染源。
人为污染源：土壤污染物主假如工业和城市的废水和固体废物、农药和化肥、牲口排泄物、生物残体及大气沉降物等。
污水浇灌或污泥作为肥料使用，常使土壤遇到重金属、无机盐、有机物和病原体的污染。
工业及城市固体荒弃物随意堆放，惹起此中有害物的淋溶、开释，也可以致土壤及地下水的污染。
现代农业大量使用农药和化肥，也可造成土壤污染。
环境化学第四章土壤
价交换和受质量作用定律支配外，各种阳离子交换能力的强
弱，主要依赖于以下因素： 电荷数，离子电荷数越高，阳离子交换能力越强；
离子半径及水化程度，同价离子中，离于半径越大，水
化离子半径就越小，因而具有较强的交换能力。
第二节 土壤的性质
土壤中一些常见阳离子的交换能力顺序如下： Fe3+＞Al3+＞H+＞Ba2+＞Sr2+＞Ca2+＞Mg2+＞Cs+＞Ru+＞
第二节 土壤的性质
b.潜性酸：
其来源是土壤胶体吸附的可代换性H+和Al3+。当这些离
子处于吸附状态时，是不显酸性的，但当它们通过离子交 换作用进入土壤溶液之后，即可增加土壤溶液的 H+ 浓度， 使土壤 pH 值降低。只有盐基不饱和土壤才有潜性酸度，其 大小与土壤代换量和盐基饱和度有关。据测定土壤潜性酸
②水解性酸度： 用弱酸强碱盐 (如醋酸钠)淋洗土壤，溶液中金属离子可
以将土壤胶体吸附的 H+ 、 A13+ 代换出来，同时生成某弱酸
(醋酸)。此时，所测定出的该弱酸的酸度称为水解性酸度。
第二节 土壤的性质
③活性酸与潜性酸的关系：
土壤的活性酸与潜性酸是同一个平衡体系的两种强度，
二者可以互相转化，在一定条件下处于暂时平衡状态。土 壤活性酸度是土壤酸度的根本起点和现实表现。土壤胶体
第二节 土壤的性质
一般土壤缓冲能力的大小顺序是： 腐殖质土＞枯土＞砂土。 土壤的可变电荷越多，缓冲能力越强。土壤缓冲能力 越大，对酸碱污染物的容量就越大。但是，土壤的缓冲能 力的大小是有一定限度的，超出这个限度，土壤的酸碱度 会发生强烈的变化。
1 2 3 4 5 6
环 境 化 学 (第四章 土壤环境化学-第二节)
主动迁移
在需消耗一定的代谢能量下，一些物质可 在低浓度侧与膜上高浓度的特异性蛋白载体结 合，通过生物膜至高浓度侧解离出原物质。这 一转运称为主动转运 所需代谢能量来自膜的三磷酸酰苷酶分解 三磷酸酰苷(ATP)成二磷酸酰苷（ADP）和磷 酸时所释放的能量。
具有竞争性抑制、特异性选择和饱和 现象。 如钾离子在细胞内外浓度分布： [K+](细胞内) 》[K+](细胞外)
三、重金属在土壤－植物体系中的迁移及其机制
1．土壤－植物体系
土壤-植物体系具有转化储存太阳能为 生物化学能的功能，而微量重金属是土 壤中植物生长酶的催化剂；
又是一个强的“活过滤器”，当有机 体密度高时，生命活力旺盛，可以经过 化学降解和生物代谢过程分解许多污染 物；
微量重金属可以促进土壤中许多物质的 生物化学转化，但土壤受重金属污染负荷 超过它所承受的容量时，生物产量会受到 影响。 因此，土壤-植物系统通过一系列物理 化学或生物代谢过程对污染物进行吸附、 交换、沉淀或降解作用，使污染物分解或 去毒，从而净化和保护了环境。
五 几种重金属在土壤-植物体系中的积累和迁移 砷 (As)
土壤中砷的形态：水溶态、吸附态和 难溶态前二者又称可给态砷，可被植物吸收 吸收：有机态砷 → 被植物吸收 → 体内降 解为无机态 → 通过根系、叶片的吸收→体 内集中在生长旺盛的器官 如：水稻，根 > 茎叶 > 谷壳 > 糙米
毒性：甲基化砷 > H3AsO3> H3AsO4 微生物转化 （p276)
土壤背景值中含量较高的元素 为： Mn、Cr、Zn、Cu、Ni、La、 Pb、Co、 As、Be、Hg、Se、Sc、 Mo(mg/kg)。
土壤中重金属污染
重金属污染土壤的特点：
土壤的组成及性质
我国南方土 壤的名字多 称为“壤”， 如红壤、黄 壤等；北方 的土壤多称 为“土”， 如黑土、褐 土等。
土壤环境机能
（1）培育植物
植物生长支持体、植物生长提供水、空气和养分
（2）推动物质循环
原生矿物和次生矿物的作用
• 原生矿物：
粒径比较大，土壤中1—0.001mm的砂粒和粉粒 几乎全部是原生矿物。原生矿物对土壤肥力的贡 献，一是构成土壤的骨架，二是提供无机营养物 质，除碳、氮外，原生矿物中蕴藏着植物所需要 的一切元素。
• 次生矿物 多数颗粒细小（粒径小于0.001 mm ），具有胶 体特性，是土壤固相物质中最活跃的部分，它影 响着土壤许多重要的物理、化学性质，如土壤的 颜色、吸收性、膨胀收缩性、粘性、可塑性、吸 附能力和化学活性。
• 土壤水分的意义：土壤水分既是植物 营养物的来源，也是污染物向其他圈 层迁移的媒介
• 土壤水分存在的形式：
土壤颗粒表面有很强 的粘附力，土壤颗粒吸 附的水分称吸着水，几 乎不移动，不被植物吸 收。
外层的膜状水称内聚水 或毛细管水，是植物生 长的主要水源。
4．土壤空气 H2O，CO2，O2，CH4，C2H的吸附性 土壤的酸碱性 土壤的氧化还原性 土壤的生物学性质 土壤的自净作用
（一）、土壤吸附性
土壤具有吸附并保持固态、液态和气态物质的能力，称为土 壤的吸附性能
土壤的吸附作用 ： 生物吸附 ——吸收 机械吸附——过滤 物理吸附——分子吸附 化学吸附——生成沉淀物 物理化学吸附——离子交换
全球范围的土壤环境问题
• 土壤酸化、盐碱化、土壤污染 • 土壤沙漠化（石漠化） • 陆地植被破坏 • 水土流失
环境监测-第四章-土壤环境监测PPT课件
河流雾
图5.2
农雪田灌溉
雨
浅层地下水
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。气温、雨量、 生态、日照、土壤（钙、pH）、海拔（565-1640m） 等。
土壤
土壤固相 (占容积的50％)
矿物质(质量占固相 总质量的95％～98％)
有机质和生物（质量 占固相总质量的2％～ 5％）
空隙
土壤溶液 空气
土壤溶液和空气占土壤总体积的50％， 且二者之间经常处于彼此消长的状态。
(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。
表5.1 我国土粒分级标准
颗粒名称
石块
石砾
粗砾 细砾
沙砾
பைடு நூலகம்
粗沙砾 细沙砾
粉粒
粗粉粒 细粉粒
黏粒
粗黏粒 细黏粒
粒径/mm
>10 10～3 3～1 1～0.25 0.25～0.05 0.05～0.01 0.01～0.005 0.005～0.001 <0.001
表5.2 国际制土壤质地分类
质地分类
质地名称
非腐殖物质：包括糖类化合物(如淀粉、纤维素 等)、含氮有机化合物及有机磷和有机硫化合物。
腐殖物质：是植物残体中稳定性较大的木质素及 其类似物在微生物作用下，部分被氧化形成的一 类特殊的高分子聚合物，具有芳环结构，苯环周 围连有多种官能团，如羧基、羟基、甲氧基及氨 基等，使之具有表面吸附、离子交换、络合、缓 冲、氧化还原作用及生理活性等性能。
环境化学第四章土壤环境化学
环境化学第四章土壤环境化学第四章土壤环境化学1、土壤圈：处于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。
是联系有机界和无机界的中心环节，还具有同化和代谢外界进入土壤的物质的能力。
主要元素O、Si、Al、Fe、C、Ca、K、Na、Mg、Ti、N、S、P等。
2、土壤是由固体、液体和气体三相共同组成的多相体系。
其本质属性是具有肥力土壤固相包括土壤矿物质和土壤有机质。
土壤矿物质：是岩石经过物理和化学风化的产物，由原生矿物和次生矿物构成。
土壤有机质：土壤中含碳有机物的总称，是土壤形成的标志，土壤肥力的表现。
土壤水分：来自大气降水和灌溉土壤中的空气：成分与大气相似，不连续，二氧化碳比氧气多。
3、土壤具有缓和其酸碱度发生激烈变化的能力，它可以保持土壤反应的相对稳定，称为土壤的缓冲性能。
4、土壤中存在着由土壤动物、土壤微生物和细菌组成的生物群体。
5、典型土壤随深度呈现不同层次，分别为覆盖层、淋溶层、淀积层和母质层。
6、土壤的显著特点是具有：隐蔽性、潜在性和不可逆性。
7、岩石化学风化分为氧化、水解和酸性水解三个过程。
8、什么是土壤的活性酸度与潜性酸度？根据土壤中H+的存在方式，土壤酸度可分为活性酸度与潜性酸度两大类。
（1）活性酸度：土壤的活性酸度是土壤溶液中氢离子浓度的直接反映，又称有效酸度，通常用pH表示。
（2）潜性酸度：土壤潜性酸度的来源是土壤胶体吸附的可代换性H+和Al3+。
当这些离子处于吸附状态时，是不显酸性的，但当它们经离子交换作用进入土壤溶液后，即可增加土壤溶液的H+浓度，使土壤pH值降低。
根据测定潜性酸度的提取液不同，可分为代换性酸度、水解性酸度：代换性酸度：用过量的中性盐（KCl、NaCl等) 淋洗土壤，溶液中金属离子与土壤中H+、Al3+离子交换。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
5、土壤溶液
Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Cl-、NO3-、HCO3-等离子 有机物 各种有机的、无机的污染物
第四章土壤环境
6、土壤剖面形态
❖ 覆盖层(A0) ❖ 淋溶层(A) ❖ 沉积层(B) ❖ 母质层(C) ❖ 风化层(D)
第四章土壤环境
二、土壤的物理性质
1、土壤的种类
盐基饱和土壤 盐基不饱和土壤 盐基饱和度
阴离子交换
第四章土壤环境
4、土壤环境特性
• 土壤胶体 土壤胶体的结构: o 胶核二氧化硅，氧化铁铝，次生硅酸盐，腐殖质 o 决定电位离子层胶核表面分子解离成为离子，或
从溶液中吸收某种离子而成 o 补偿离子层 o 胶团间溶液
第四章土壤环境
19
5、土壤胶体种类
土壤无机胶体 含水氧化硅胶体，含水氧化铁铝胶体，水铝英 石，粘土矿物 • 土壤有机胶体
第四章土壤环境
土壤腐殖质的作用
• 土壤养分的主要来源 • 促进土壤养分有效化 • 形成土壤结构 • 减轻污染 • 其它
第四章土壤环境
4、土壤空气
❖ 主要成分：N2、O2、CO2、水汽等
❖ 还有：CH4、H2S、H2、PH3、CS2、C2H6、C3H8、 C2H4、C3H6、C2H2、Ar、Ne、Rn、各种氮氧化 物、高蒸汽压的农药等
大颗粒由岩石、矿物碎屑或原生矿物 细颗粒由次生矿物组成 土壤矿物粒级分类 土壤质地：各粒级在土壤中所占的相对比重
第四章土壤环境
3、有机质
• 来源： 各种动植物、微生物残体及人畜粪便。
• 类型： 非腐殖物质：碳水化合物；有机酸；木质素等。 腐殖质：结构复杂，是微生物作用下形成的性质稳
定的新的高分子化合物。其形成分两个阶段：首先产生 构成腐殖质主要成分的原始材料；将上述原始材料通过 缩合与聚合作用，形成腐殖质的单体分子。
1、土壤矿物质
❖ 原生矿物：来源于岩石受到不同程度的物理风化作用的 碎屑，其组成和结晶构造没有改变，主要有硅酸盐和铝硅酸 盐类、氧化物类、硫化物和磷酸盐类、某些特别稳定的原生 矿物；
❖ 次生矿物：原生矿物经化学风化后形成的新矿物，其化 学组成和结晶构造有所改变，包括简单盐类、次生氧化物、 铝硅酸盐类矿物
第四章 土壤环境
• 了解土壤的组成，掌握土壤的物理化学性质 • 熟悉土壤污染、污染源、污染物质、类型与净化 • 了解重金属、化学农药对土壤的污染及迁移转化途径 • 了解土壤污染的综合防治措施
第四章土壤环境
1
第一节 土壤的组成和性质
一、土壤的定位
土壤在土壤－植物－动物系统中是输送太阳能的 主要传递者；
垂直地带性(经度地带性)是山地土壤随海拔高度不同而变 化的规律，是在水平地带性的基础上发展起来的。
区域地带性
第四章土壤环境
15
3、土壤的形态结构
• 土壤中的矿物质颗粒，在大多数情况下不
是以单粒状态存在，而是互相粘聚或者被胶结 成大小、形状、性质不同的土片、土块、土团 甚至团聚体。
• 结构类型：块状及棱块状，柱状及棱柱状， 片状，单粒结构及团粒结构。
• 有机无机复合体
第四章土壤环境
20
土壤胶体性质
巨大的表面积和表面能 电荷性质 分散性和凝聚性
第四章土壤环境
6、土壤的吸附作用 生物吸收 机械吸收 物理吸收 化学吸收 物理－化学吸收
第四章土壤环境
7、土壤的离子交换作用
阳离子交换
胶核.Mn++nNH4＋
胶核.nNH4+Mn+
致酸离子：H+、Al3+ 盐基离子：
土壤根据矿物质颗粒的大小（砂粒径1～0.05毫米，粘土粒 径＜0.001毫米）可以分成三类：
砂质土壤含砂粒50～70％，土壤疏松，通气性好，土壤温
度升高得快，透水性强，保水保肥性差。较宜种植薯类、 花生、谷子、果树等。
粘质土壤含粘土粒30～40％，土质粘重，保水保肥力强，
通透性差，有机质分解缓慢，宜种水稻。
➢ 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。
第四章土壤环境
二、土壤的组成
矿物质38－45％ 有机质5－12％ 土壤空隙50％
容积
矿物质占固相的90－95％ 有机质占1－10%
重量
第四章土壤环境
土壤的形成
岩石 风化作用 母质 成土过程 土壤
第四章土壤环境
第四章土壤环境
原生矿物的分解
3KAlSi3O8(钾长石)+H2O+CO2 KH2Al3Si2O12(高岭石)+6SiO2+K2CO3 非晶质胶体矿物（易变石） 过渡矿物（变稳石） 稳定黏土矿物（稳定石）
次生黏土第四矿章土物壤环境的合成
2、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：
第四章土壤环境
16
形成机制
• 土粒的粘聚
• 土壤结构的成型
粘粒的凝聚作用
生物作用
有机质的胶结作用
干湿交替
难溶性化合物的胶粘作用
冻融交替
水膜的粘结作用
耕作作用
第四章土壤环境
17
土壤结构：土壤颗粒（包括单独 颗粒、复粒和团聚体）的空间排列 方式及其稳定程度，孔隙的分布 和有保等土粒结 利 肥 就 粒 ）合于、是细。土各包吸2小的植抗土、/5壤不括持孔状物暴壤粘为孔相大水隙况根雨结结宜隙同孔分（。系侵构力系的隙，毛活蚀良强统大（易管动、好，包量非通孔，防（有括粒毛气隙通止土利形间管、）气水壤于状孔孔脱、土颗形、隙隙水保流粒成大），水失 小复小：占、、不1/5能—
土壤在全球性的能量和物质循环和转化中具有重 要意义；
土壤具有天然肥力和生长植物物质的能力，是人 类生存和农业生产的基础条件；
土壤是一种农业生产资源和环境要素。
第四章土壤环境
关注的土壤环境问题
➢ 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，土壤侵蚀、水土流 失、土地沙化和贫瘠化等生态环境破坏问题；
壤土含砂粒20％左右，含粘粒30％左右，通透性持水性较
好，保肥供肥力也较强，第适四章宜土壤栽环境种的作物范围很广。
2、土壤的地带性
水平地带性(纬度地带性) ，即土壤地带大致沿纬线方向延伸， 按纬度方向逐渐变化的规律。产生的原因是太阳辐射在球形 地表分布不均，造成不同纬度上热量的差异，从而引起温度、 降水等气象要素自赤道向两极呈规律性变化，与此相应地引 起生物、土壤呈带状分布。