环境土壤学(一)

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环境土壤学

环境土壤学

土壤剖面:土壤垂直向下的一个切割平面,其深度一般达到基岩或达到地表沉积体为止。

包括土壤形成过程中所产生的发生层和母质层。

粘粒矿物:基本结构由硅氧四面体(硅片)和铝氧八面体(铝片)构成,层状硅酸盐粘粒矿物一般粒径小于5um。

同晶置换:矿物形成时,组成矿物的中心离子被电性相同、大小相近的离子所代替而晶体构造保持不变的现象。

土壤有机质:来源于动植物及微生物的残体,主要为土壤腐殖质(90%)。

土壤腐殖质:是除未分解和半分解动植物残体及微生物以外的有机物质的总称。

腐殖化系数:土壤中单位有机物质经过一年后所形成的腐殖物质的数量。

腐殖化系数=每年残留的碳(kg/hm2)/每年进入土壤的有机碳(kg/hm2)土壤质地:根据机械组成来划分的土壤类型,是土壤粒级组合比例所表现的土壤粗细程度。

土壤结构体:自然界中土壤固体颗粒很少完全呈单粒存在,多数情况下土粒相互团聚成一定形状和大小且性质不同的团聚体,是土粒的规律性结合体。

土壤胶体:土壤中粒径小于1um的颗粒,它是土壤颗粒中最细小而最活跃的部分。

土壤pH:用土壤溶液是pH表示,是土壤性质的主要变量,对土壤的氧化还原、沉淀溶解、吸附解吸和配位反应起支配作用。

土壤缓冲性:广义上土壤自身多具有的各种调控能力,狭义上称为土壤的对酸碱的缓冲性,即抵御酸碱物质,缓解PH变化的能力,土壤是一个巨大的缓冲体系。

土壤退化:除土壤侵蚀和污染之外的所有其他利用管理不当所造成的土壤性质恶化和生产力下降的现象和过程。

主要包括土壤沙化,次生盐渍化和次生潜育化等。

土壤沙化和沙漠化:在沙漠周边地区地区,由于植被破坏,或草地过度放牧,或开退为农田,土壤中水分状况变为缺水,土壤粒子分散缺乏凝聚,被风吹蚀;而在风力过后或减弱的地段,风沙颗粒逐渐堆积于土壤表层的过程。

其中土壤沙化包括土壤沙漠化和砂砾化。

水土流失:由于水力以及水力加重力作用而搬运移走土壤物质的过程。

土壤侵蚀:土壤在风,水等外力作用下发生的剥蚀,搬运和沉积的现象。

环境土壤学:第一节 土壤形成因素

环境土壤学:第一节 土壤形成因素
B.B.道库恰耶夫之后,许多土壤学家对成土因素学说的发展作出了贡 献,从不同的侧面深化了成土因素学说的内容。
二、主要成土因素
(一)母质因素(parent material)
土壤是以母质为基础,不断地同生物圈、水圈、大气 圈进行物质和能量的交流或交换过程中产生的。 “血缘”关系;(骨架、矿质元素的最初来源) 母质影响土壤元素的环境背景值; 与母质的差异随风化程度、成土过程及成土年龄而增强。
➢ 低温条件下,风化过程和生物过程微弱,母质以物理风化为主,多为碎 屑状原生矿物。
影响物质淋溶过程;
➢ 土壤化学物质的迁移状况也取决于水热条件 。 ➢ 土壤颜色亦因土温或气候带的温差而不同。在冷(0℃~8℃)湿(干燥
度<1)带,土色以灰为主;在暖热(15℃~22℃)半湿润(1<干燥度 <3.5)带,常呈棕色至褐色;在湿热带,土色常呈赤色、棕红色或黄色。
蛇纹岩发育的土壤含Ni 600—5000mg/kg;花岗岩、砂岩上 发育的土壤仅含Ni 4—8mg/kg;而片麻岩、安山岩、闪长岩上 发育的土壤Ni背景含量居中。
我国土壤的成土母质类型
在秦岭、淮河一线以南地区:多是各种岩石在原 地风化形成的风化壳(残积母质),并以红色风 化壳分布最广。
昆仑山、秦岭、山东丘陵一线以北地区:主要是 黄土状沉积物及沙质风积物(运积母质)。
成土所需时间;成土速率 紫色砂岩:十几年 俄罗斯平原;3000年形成40cm厚土层
全球一些地区土壤形成速率
(六)人为因素(human)
BUT。。。 各因素的作用并不是均一的,总会有主导因素
THANK YOU!
成土因素学说的发展
H.M.西比尔采夫(1895年),根据土壤地理的分布特点,把土壤划为 三个土纲:显域土(Zonal)、隐域土(Introzonal)、泛域土 (Azonal)的概念。这个概念以后由J.梭颇带到我国,对我国30年代 的土壤分类产生了影响。至今,地带性概念或理论仍是许多分类体系 的思想基础。

环境土壤学PPT课件

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第三节 土壤热性质
一ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ土壤热容量
• 土壤热容量是指单位质量(重量)或 容积的土壤每升高(或降低)1℃所需 要(或放出的)热量。
可分为:容积热容量; 质量热容量。
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三、土壤的热扩散率
第三节
• 土壤热扩散率 (土壤导温率)是指 在标准状况下,在土层垂直方向上 每厘米距离内,1℃的温度梯度下, 每秒流入1cm2土壤断面面积的热量, 使单位体积(1cm3)土壤所发生的 温度变化。其大小等于土壤导热率 /容积热容量之比值。
W1 – W2 —————— ×100
W2
W1 :湿土质量 W2 :干土质量
×100
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2.土壤水的再分布
概念:土壤水 入渗过 程结束后,水在重力 和吸力梯度影响下在 土壤中向下移动重新 分布的过程。
土壤水的再分布是 土壤水的不饱和流。
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土中水 的运动
重力作用下土中水的渗流
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A、有益影响 (f)根际微生物产生二氧化碳,使钙增加 可溶性,有利于植物吸收。 (g)根际中自生固氮菌可以固定大量的N2, 给植物提供有机和无机氮。
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B、不利影响
(a)微生物与植物竞争矿质营养,在一定时间内减 少了对植物养分的供应,造成对植物生长的不利。 反消化细菌使含氮物质变成N2,养分损失。
脱落物
死亡根系和脱落的根毛、根冠、根表皮细胞等。
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B. 根系的呼吸作用影响根际土壤的气体组分、 pH值、Eh等;
离根越近,CO2的含量越高,O2的含量越低; O2含量少影响根际范围的Eh,一般偏低; 由于根系分泌有机酸影响根际的pH值,一般偏酸。

环境土壤学知识点总结

环境土壤学知识点总结

环境土壤学复习重点第一章:绪论土壤是地球吸收和转化太阳能的最重要的过程媒介与物质载体,在其中发生着最重要的生命过程-呼吸与光合作用。

土壤环境学的研究对象:人类与土壤环境的特殊矛盾1.土壤的概念:位于地球陆地的、具有肥力的、能够生长植物的疏松表层。

(河流的底泥称为沉积物,其和沙漠都不是土壤。

)2.土壤的性能:生产、净化、生态。

(有可能考大题)生产:土壤首要的基本功能是具有生产性能,其本质属性是具有肥力。

净化:土壤的第二个基本功能是土壤的净化作用,即通过土壤生物对有毒有机和无机物质进行迁移转化(生物降解作用),通过土壤粘粒进行离子吸附与交换,通过土壤水分和空气对物质进行的稀释、扩散、溶解与沉淀的过程;以及因土壤的酸碱反应和氧化还原条件的改变,而致使有毒物质赋存形态的改变以及减少或降低、缓解土壤中有毒物质的浓度、毒性(或活性)的过程。

(土壤的净化作用体现在哪?)土壤中的细菌、真菌和放线菌等微生物的降解、转化和生物固定化作用.生态:土壤圈是一个开放复杂的耗散系统,是地表系统整体的组成部分。

3.土壤的特性:物理特性、生物特性、化学与物理化学特性物理特性:土壤圈是由固(有机物质和矿物质)、液(土壤水分和溶质)、气(土壤空气)多相物质、多层次组成的疏松多孔的复杂体系。

土壤的物理特征包括土体厚度、土体的垂直变异结构、质地、孔隙度和大中小空隙的比例、紧实度、土壤密度等。

良好的土壤应具备良好的土壤团粒结构,既有保水性、保肥性,又有透水性、透气性,还能有效抵抗雨蚀和风蚀,防止水土流失。

生物特性:土壤生物是生物圈的重要组成部分,从微生物至高等动植物,体现了从微观到全球陆地范围内的异乎寻常的生物多样性。

土壤生物可分为小型动物区系、中型动物区系、大型动物区系化学与物理化学特性(有可能考大题):A.土壤圈中的化学、物理化学过程的离子吸附和解吸作用。

土壤胶体表面和溶液间的离子吸附和解吸作用,土壤胶体表面和溶液间的离子吸附交换量以每千克土壤吸附或交换溶液中的阳离子的摩尔数(mol/kg-1)表示,即土壤阳离子交换量(CEC)。

《环境土壤学》课件

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时维持土壤结构和肥力。
土壤结构包括土壤颗粒大小、孔隙度和团聚体等,影 响水分和空气的流动,以及养分的保持和传递。
土壤生态系统由土壤生物、土壤环境、土壤结 构和土壤养分等组成,具有物质循环、能量流 动和信息传递等功能。
土壤环境包括土壤温度、湿度、酸碱度、氧化还 原电位和土壤气体等,对土壤生物的生存和活动 产生影响。
交通运输
汽车尾气、轮胎磨损等 产生的有害物质进入土
壤。
土壤污染的类型
重金属污染
如铅、汞、镉等重金属元素在土壤中积累。
放射性污染
放射性核素在土壤中的富集。
有机物污染
如石油、农药、多环芳烃等有机化合物污染 土壤。
病原菌和寄生虫污染
污水灌溉和垃圾填埋等导致病原菌和寄生虫 在土壤中滋生。
土壤污染对环境和人体的影响
土壤生态保护与修复
通过生态工程和生物修复等技 术手段,恢复受损土壤生态功 能。
土地资源管理与规划
结合地理信息系统等技术,进 行土地资源调查、评价和规划

环境土壤学的发展历程
20世纪初
环境土壤学开始萌芽,主要关注土壤污染问题。
20世纪中叶
随着工业化和城市化加速,土壤污染和退化问题日益严重,环境土 壤学得到快速发展。
土壤生物的种类与分布
土壤生物包括微生物、植物和动物等,其中微 生物包括细菌、真菌、放线菌等,植物包括根 系和地衣等,动物包括蚯蚓、蚂蚁和蜘蛛等。
土壤生物的种类和分布受地理环境、气候条件 、植被类型和土壤类型等多种因素的影响,不 同地区的土壤生物群落存在差异。
土壤生物在土壤形成、物质循环和生态平衡等 方面发挥着重要作用,对人类生产和生活也有 重要影响。
特点
环境土壤学具有跨学科性,涉及环境 科学、土壤学、地理学、生态学等多 个领域;同时,环境土壤学强调实践 应用,旨在解决实际的环境问题。

环境土壤学

环境土壤学

第一章绪论一、土壤的概念1.土壤具有肥力及净化力,这是土壤的本质特性。

2.土壤肥力与土壤净化力的概念1) 土壤肥力土壤具有供应和协调植物生长所需的营养条件(水分、养分)和环境条件(空气、温度)的能力。

土壤肥力4要素:水、热、气、肥。

2) 土壤净化力土壤通过吸附、分解、迁移、转化等过程使其中的污染物浓度降低、毒性消失的过程二、土壤在生态系统中的作用1.土壤是农业的基本生产资料:为植物提供水分与养分,支撑植物,是植物生长发育的自然基地。

2.土壤是生态系统中不可缺少的环节3.土壤是调控环境质量的中心要素土壤圈:土壤圈是覆盖于地球陆地表面和浅水域底部的一种疏松而不均匀的覆盖层及其相关的生态与环境体系。

土壤圈的作用:对生物圈:支持和调节生物过程,提供植物生长的养分、水分与适宜的条件,决定自然植被的分布与演替,各种限制因子也对生物起不良的影响对大气圈:影响大气的化学组成、水分与热量平衡,吸收氧气,释放CO2,CH4,H2S和N2O等,对全球大气变化有明显的影响。

对水圈:影响水的溶质组成及其在陆地、水体和大气的分配。

对岩石圈:是地球的“皮肤”,对岩石圈有一定的保护作用,可减少各种外营力的冲击三、环境土壤学的定义、发展及定位引用传统土壤学的方法寻求土壤环境问题解决办法.环境问题出现后在土壤学基础上发展起来的新兴学科,是环境地学的一个分支,是研究自然因素和人为条件下土壤环境质量变化、影响及其调控的一门学科。

第二章土壤的形成第一节土壤母质成土母质是能形成土壤的物质,出露于地表的岩石经风化、搬运、堆积等过程在地表各种类型的成土母质。

一、土壤母质的来源1.成土的主要矿物(1)矿物:产生于地壳中具有一定化学组成、物理性质和内部构造的单质或化合物。

(2)矿物的类型★原生矿物:也叫内生矿物,地下深处呈熔融状态的岩浆沿地壳裂缝上升过程中冷却、凝固结晶而成的矿物,如长石、石英和云母等次生矿物:也叫外生矿物,原生矿物在地表常温常压下受各种外力作用形成的一类矿物(风化、沉积作用)。

土壤学(环境土壤学)试题题库

土壤学(环境土壤学)试题题库

土壤学(环境土壤学)试题题库第一章绪论一、名词解释土壤:是陆地表面由矿物质、有机质、水、空气和生物组成,具有肥力,能生长植物的未固结层。

土壤肥力:是土壤能供应与协调植物正常生长发育所需要的养分和水、空气、热的能力。

土壤肥力具有狭义和广义之分。

土壤肥力的相对生态性:是指生态上不同的植物,要求的土壤生态条件也是不同的,某种肥沃的土壤或不肥沃的土壤只是针对某种植物而言的,而不是针对任何植物。

二、单项选择题1、土壤资源与光、热、水、气资源一样被称之为可再生资源。

但从其自然属性来看又是不可再生的,是有限的自然资源。

这里是指土壤资源(A)。

A相对不可再生性B数量的有限性C质量的可变性D空间分布上的固定性2、地球表面的陆地面积相对固定,加之土壤形成的时间长;土地被占用的面积逐渐扩大及退化日趋严重的特点表明了土壤资源的(B)。

A相对不可再生性B数量的有限性C质量的可变性D空间分布上的固定性3、土壤肥力可在物质循环和平衡中不断获得发育和提高;但高强度、无休止的向土壤索取,土壤肥力将逐渐下降和破坏的特点是指土壤资源(C)。

A相对不可再素性B数量的有限性C质量的可变性D空间分布上的固定性4、覆盖在地球外表各种不同类型的土壤,在空中空间位置上有相对的固定性,在不同生物气候带内分布着不同的地带性土壤的特点是指土壤资源(D)。

A相对不可再素性B数量的有限性C质量的可变性D空间分布上的固定性5、通常把地球表层系统中的大气圈、生物圈、岩石圈、水圈和土壤圈作为构成天然地理环境的五大体素。

其中(D)是它们连接的纽带,构成了联合无机界和有机界—即生命和非生命接洽的中心环境。

A大气圈B生物圈C岩石圈D土壤圈五、简答题(回答要点,并简明扼要地作解释)1、土壤在人类发展和自然环境中的作用答案要点:土壤是人类食品、居住、活动、生产等的基础。

土壤具有保持生物活性,多样性和生产性;对水体和溶质流动起调节感化;对有机、无机污染物具有过滤、缓冲、降解、固定和解毒感化;及贮存并循环生物圈及地表的养分和此外元素的功能。

环境土壤学-矿物质有机质

环境土壤学-矿物质有机质
土粒:矿物质在土壤中以粗细不一、形 状多样的固体颗粒形式存在,这就是通常所 说的土壤颗粒或矿质土粒(简称土粒)。 一.矿质土粒的来源 土壤矿物质的来源主要是成土母质。成 土母质是岩石风化的碎屑物质。
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二.矿质土粒的分级 ——粒级 矿 质 土 粒 大 小 差 别 极 大 , < 1nm ~ 数 mm ,数百万倍!!按土粒的大小可将土粒 (单粒)分为若干级(组),称为 粒级 (粒 组)。相同粒级的土粒成分和性质基本一 致,粒级间有明显差异。 土粒分级标准:国际制、卡庆斯基制、中国制。 石砾、砂粒、粉砂粒、粘粒。
彩云追月
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• • • • • •
3、常见的原生矿物 (1)硅酸盐类:长石、云母等。 (2)氧化物类:石英、铁矿等。 (3)硫化物及磷化物类: 黄铁矿(FeS2)、磷灰石。 4、常见的次生矿物 (1)粘土矿物。为铝硅酸盐矿物,有高岭石、蒙 脱石、水云母等。 • (2)含水氧化物类。如含水氧化铁、水铝石等。 • (3)简单盐类。如石膏等。
《环境土壤学》
背景音乐:祝你平安
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第一章 土壤矿物质
土壤矿物质占土壤固体物质的很大比 例,它不仅构成了土壤的基本骨架,而且 是植物矿质养分的主要来源,并且为植物 生长提供了机械支持作用。所以,土壤矿 物质对土壤肥力和农业生产特性有着深刻 的影响。
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第一节 形成土壤母质的矿物、岩石
• 一、主要的成土矿物 • 1、矿物的概念 • 矿物是地壳中的化学元素在各种地质作用(火山 爆发,地震,岩石风化)下所形成的自然均质体。 • 2、类型 • 根据矿物形成原因可分为: • 原生矿物——由岩浆冷却后形成的矿物。 • 次生矿物——由原生矿物进一步风化形成的新的矿 物。
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粒 级 分 类 制
国 际 制

(环境管理)环境土壤学讲义

(环境管理)环境土壤学讲义

《环境土壤学》讲义SATELLITE第一章绪论第一节土壤与生态系统1.土壤的概念定义1:存在于地球表层的含有生命物质,植物可以生长的自然集合体。

定义2:土壤是能产生植物收获物的地球陆地的疏松表层,是岩石圈,水圈,大气圈和生物圈相互进行物质循环和能量转换的产物,是在母质(岩石及其风化物)、气候、生物、地形、时间等因素相互作用下形成的自然体。

土壤圈Pedosphere:地球陆地表层由所有土壤所构成的具有重要特征的圈层。

土壤圈是地球圈层结构中具有重要作用的一个圈层,界于岩石圈和大气圈、生物圈、水圈之间。

成土条件Siol Forming Condition:s = f(cl,o,r,p,t)式中:s土壤soilcl气候climateo生物organism (Vegetation)r地形reliefp岩石或母质rock or parent materialst 时间(年龄) timeThe type of soil developed depends on the amount of time a parent material on a specific topography is exposed to the effects of climate and vegetation. "Why do I have so many different soil series on my land?" The answer is quite simple. If you had three parent materials on five topographies developed under two vegetations, one climate, and two periods of time, you would have the following number of soil series: 3 parent materials × 5 topographies × 2 vegetations × 1 climate × 2 time intervals = 60 soil series(土系).土壤的作用Role of Soil:They help supply our food, support our homes and highways, act as building materials for our construction, absorb our waste materials, and give us many beautiful and scenic areas for relaxation and recreation." The wealth of a nation lies in her soils and their intelligent development." --- Richard Gordon我国主要的土壤类型:砖红壤,红壤,黄壤,暗棕壤,黑土,紫色土,水稻土,荒漠土。

1章-绪论-《环境土壤学》

1章-绪论-《环境土壤学》
土壤微生物学 土壤动物学
土壤分类学 Soil Taxonomy
土壤发生学 土壤资源学 土壤区划学 土壤管理学
土壤矿物学 Soil Mineralogy 土壤环境学 Soil Environment
土壤生态学 土壤环境化学 土壤修复学
土 壤化学 Soil Chemistry
土壤无机化学 土壤有机化学 土壤分析化学 土壤物理化学 土壤生物化学 土壤胶体化学 土壤电化学 土壤表面化学
益的部分。
有效(经济)肥力:土壤肥力在当季生产中表现出来产
生经济效益的部分。
(四)土壤的物理性质
土壤物理特性包括其疏松性、结构性、透水性、 持水性、水分移动性、透气性、吸附性等,这些特 性决定了土壤中物质的运移和能量的转化,为植物 根系的发育和高等及低等生物的定居提供了相对有 利的条件,同时在环境保护、地下水水质保持等方 面起到不可替代的作用。土壤物理学就是研究土壤 的这些独特物理性质的土壤学分支。
“土壤”和“土地”概念的区别:
不是同一范畴的概念。
土壤是土地的物质组成部分,而土地不仅包括土 壤要素,还包括地形、植被、水文、人文等要素。
土壤
自然土壤 农业土壤
二、土壤的基本特性
(一)土壤剖面的垂直分层特性
土壤是在生物、气候、母质、地形、时间等因素综合作用下 的产物,这种综合作用就称为成土作用。由成土作用形成的层 次称为土壤发生层,而完整的垂直土层序列称之为土壤剖面。
一、土壤是人类农业生产的基地 二、土壤是地球表层系统自然地理环境的重要组成部分 三、土壤是陆地生态系统的基础 四、土壤是最珍贵的自然资源
土壤与人类生存发展的关系示意图
一、土壤是人类农业生产的基地
(一)土壤是植物生长繁育和生物生产的基地

环境土壤学第一章 (第1节)

环境土壤学第一章 (第1节)

4、蛭石(Vermiculinite)
• 2:1型矿物,属于半胀缩型矿物; • 三 八 面 体 ( Mg 八 面 体 ) X1.1(Al2.3Si5.7) (Al0.5Fe3+0.7Mg4.8)O20(OH)4; • 同晶替代:蛭石中四面体片和八面体片都 有同晶置换作用,但主要发生在四面体片 中,Si被Al置换的数量比蒙脱石高,所以电 荷密度比蒙皂石类高 • 补偿离子不确定。 • 晶层间距为140nm
橄榄石[(Mg,Fe)2SiO4]:
橄榄绿色,立方形晶粒,断口常为贝壳状,硬度6.5~7。 富含铁,易分解,为土壤提供铁、镁等养分。
孔雀石[Cu2(OH)2(CO3)]
一、原生矿物
2、辉石、角闪石类 属链状结构硅酸盐,其Si-O四面体沿一 维方向延伸,又可分为单链结构的辉石类 和双链结构的角闪石类。 其中的Si/O=1:3。 3、云母类 属层状结构硅酸盐,常见的有白云母和 黑云母,土壤中的次生粘土矿物也多为此 类型。
2:1型层状硅酸盐晶体结构
3、伊利石(Illite)
2:1型矿物,属于非胀缩型矿物; 分子式: (OH)4Al4Si8O20 ; 同晶替代:K1.33Al4(Si6.67Al1.33)O20(OH)4同晶 替代现象主要以Al3+代Si4+(发生在硅氧片中); 存在补偿离子K+; 在我国分布最为广泛的次生矿物; c轴间距为100nm。
1、氧化铁
Fe3+
OH--
Fe (OH) 3 老 化
高温老化
α-Fe2O3
低pH、缓慢沉淀
α-FeOOH



O〕
〔O〕 γ-Fe2O3
Fe2+
OH--

环境土壤学

环境土壤学

●原生矿物:经过不同程度的物理风化,未改变化学组成和晶体结构的原始成岩矿物。

土壤粗粒部分主要由原生矿物组成。

●次生矿物:由原生矿物经过风化、成土过程分解转化而形成的矿物。

粘粒主要由次生矿物组成。

●同晶替代:组成矿物的中心离子被电性相通、大小相近的离子所替代而晶格构造不变的现象●有机质:土壤有机质是指存在于土壤中的所有含碳的有机物质,它包括土壤中各种动植物残体,微生物体及其分解和合成的各种有机物质。

●腐殖质:除未分解和半分解动植物残体及微生物体以外的有机物质的总称。

●根际:通常是指直接受植物根系影响的土壤区域。

●根土比:指单位植物根际土壤中微生物数量与邻近单位根外土壤中微生物的数量比。

●土壤水吸力:指土壤水在承受一定吸力的情况下所处的能态。

●土水势:把单位数量纯水可逆地等温地以无穷小量从标准大气压下规定水平的水池中移至土壤中某一点而成为土壤水所需做功的数量。

●母质:是风化壳的表层,是原生基岩经过风化、搬运、堆积等过程与地表形成的一层疏松、年轻的地质矿物质层,是形成土壤的物质基础,是土壤的前身。

●潜性酸:吸附在土壤胶体表面的交换性致酸离子(H+和Al3+)所反映出来的酸度。

●水解酸:用弱酸强碱的盐类溶液,如醋酸钠与土壤作用,使胶体吸附的H+、Al3+释放到溶液中表现出来的酸度。

●交换酸:土壤胶体吸附H+或Al3+通过交换进入溶液后所反映出的酸度。

●ESP:土壤胶体吸附的交换性钠占阳离子交换量的百分率。

●土壤eh:土壤溶液中氧化态物质和还原态物质的浓度关系变化而产生的电位。

●土壤背景值:指未受人类活动影响的土壤本身的化学元素组成和含量。

●土壤自净作用:进入土壤的污染物,在土壤矿物质、有机质和微生物的作用下,经过一系列的物理、化学及生物化学反应过程,降低其浓度或改变其形态,从而消除污染物毒性的现象。

●土壤环境容量:土壤环境单元一定时限内遵循环境质量标准,既保证农产品产量和生物学质量,同时也不使环境污染时,土壤所能允许承纳的污染物的最大数量或负荷量。

环境土壤学

环境土壤学

1、土壤肥力:土壤在某种程度上能同时不断地供给和调节植物生长发育所必需的水分、养分、空气和热量的能力。

2、风化作用就是地表的各种岩石,在空气、水、温度和生物活动的影响下、发生机械破碎和化学变化的过程。

3、土壤吸收性是指土壤能吸收和保持土壤溶液中的分子、离子、悬浮颗粒、气体以及微生物的能力。

4、土壤阳离子交换量:在中性条件下,单位质量的土壤所吸附的全部交换性阳离子的总量。

5、盐基饱和度:土壤中交换性盐基离子总量占阳离子交换总量的百分数。

6、活性酸:土壤溶液中游离的H+直接表现出来的酸度,常用pH值表示7、缓冲作用:土壤抵抗外界酸碱的加入而保持自身pH不变的性能。

7、土壤结构体:土粒很少以单粒形式存在,常常由于种种原因土粒相互团聚成形状、大小、数量和稳定程度都不同的土团、土块或土片。

8、土壤容重:单位体积原状土壤的烘干土重g·cm-3。

9、当空气的湿度接近饱和时土壤吸湿水达到最大量,称为最大吸湿量或吸湿系数。

10、当膜状水减少到吸湿水的1.5~2.0倍时,植物呈现永久萎焉现象,此时的土壤含水量称为凋萎系数11、当土壤被充分饱和后,多余的重力水已经渗漏,渗透水流已降至很低甚至停止时的土壤含水量田间持水量12、水体富营养化是指在人类活动的影响下,生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体,引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧量下降,水质恶化,鱼类及其他生物大量死亡的现象。

13、土壤背景值是土壤在自然成土过程中,构成土壤自身的化学元素的组成和含量。

14、土壤污染就是指人为因素有意或无意地将对人类或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明显高于原有含量、并引起土壤环境质量恶化的现象。

15、土壤环境容量:土壤环境单元一定时限内遵循环境质量标准,既保证农产品产量和生物学质量、同时也不污染环境时,土壤所能允许承纳的污染物的最大数量。

16、土壤:陆地表面由矿物质、有机物质、水、空气和生物组成,具有肥力,能生长植物的未固结层。

环境土壤学实验

环境土壤学实验

环境土壤学实验 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】环境土壤学实验实验一土壤样品的采集与制备一、实验目的土壤样品的采集与制备是土壤分析工作中的一个重要环节。

实验方法直接影响分析结果的准确性及应用价值,因此,必须按科学的方法进行采样和制备。

通过实验,重点使学生初步掌握耕层土壤混合样品的采集和制备方法。

二、实验仪器小铁铲、布袋(或塑料袋)、标签、铅笔、尺子、锤子、镊子、土壤筛(18目、60目)、广口瓶、研钵、盛土盘等。

三、实验步骤(一)样品采集:根据不同的研究目的,有不同的采样方法。

1.研究土壤肥土:(1)采取混合样品:采样时须按一定的采样路线进行。

采样点的分布应做到“均匀”和“随机”;布点的形式以蛇形最好,在地块面积小,地势平坦,肥力均匀的情况下,可采用对角线或棋盘式采样路线,如图示1-1。

采样点要避免地埂边、路旁、沟边、挖方、填方及堆肥等特殊地方;采样点的数目一般应根据采样区域大小和土壤肥力差异情况,酌情采集5~20个点。

(2). 采样方法采样点确定后,刮去2~3mm的表土,用土钻或小铁铲垂直入土15~20cm左右。

每点的取土深度、质量应尽量一致,将采集图1-1土壤采样布点路线1.对角线布点法2.棋盘式布点法3.蛇形布点法的土样集中在盛土盘中,初略选去石砾、虫壳、根系等物质,混合均匀,采用四分法,除去多余的土,直至所需要数量为止,一般每个混合土样的质量约1kg左右。

(3). 采样时间如果土壤测定是为了解决随时出现的问题,应随时采样;是为了摸清土壤养分变化和作物生长规律,即按作物生育期定期采样;为了制定施肥计划而进行土壤测定时,在作物收获前后或施基肥前进行采样;若要了解施肥效果,则在作物生长期间,施肥前后进行采样。

(4). 装袋与填写标签所采土样装入布袋中,填写标签两份,一份贴在布袋外,一份放入布袋内,标签应写明采样地点、深度、样品编号、日期、采样人、土样名称等。

环境土壤学知识点

环境土壤学知识点

第一章绪论1.土壤:2.土壤特性:①具有生产力;②具有生命力;③具有净化力;④具有交换力。

3.土壤圈:4.土壤圈的功能:①支持和调节生命过程;②影响大气圈的化学组成、水分与热量的平衡;③影响水的溶质组成及其在陆地、水体和大气的分配;④对岩石起到保护作用。

第二章土壤母质与土壤的形成1.土壤母质(P6):地壳表层的岩石矿物经过风化作用形成的风化产物。

2.土壤母质是形成土壤物质基础。

3.长石、石英和云母等是构成土壤的骨骼—土粒。

4.矿物是土壤矿物质主要来源。

5.主要的成土岩石:岩浆岩、沉积岩和变质岩。

6.风化过程是形成土壤的基础。

7.参与化学风化的因素主要是水、二氧化碳和氧气,作用方式包括溶解、水化、水解(最基本且最重要)和氧化。

8.五大成土因素:母质、生物、气候、地形和时间。

9.土壤是成土母质在一定的水热条件和生物作用下,经过一系列物理、化学和生物化学的作用而形成的。

10.风化因子=风化天数×水解离度。

11.土壤湿度影响土壤中物质的迁移;影响土壤中物质的分解、合成和转化。

12.土壤剖面(P20):从地面向下挖掘而暴露出来的垂直切面。

(1~2米深)13.淋溶作用:土壤中的下渗水,从土壤剖面上层淋溶带走土壤中某种成分的作用。

14.土壤的分层:①枯落物层(O层);②腐殖质层(A层);③淋溶层(E层);④沉积层(B层);⑤母质层(C层);⑥基岩层(R层)。

15.土壤的重要形态特征:颜色、湿度、紧实度、结构、质地、PH、新生体、入侵体、孔隙和动物孔穴。

第三章土壤固体物质组成1.土粒分类:矿质土粒(占绝对优势)和有机质土粒。

2.土壤质地:依据土壤机械组成相近与否而划分的土壤组合。

3.土壤质地三大类:砂土、壤土和黏土。

4.土壤质地改良:①溶土法;②深耕,深翻;③施有机肥。

5.壤质土兼具砂质土和黏质土的优点,是较为理想的土壤。

6.土壤有机质的来源(P39):①植物残体;②动物和微生物残体;③动物、植物和微生物的排泄物及分泌物;④人为施入土壤中的各种有机物料。

环境土壤学重点知识

环境土壤学重点知识

绪论1. 名词解释:土壤,土壤圈,土壤肥力,环境土壤学2. 简述土壤在农业和自然环境中的重要性3. 简述土壤在环境中的作用与地位4. 简述环境土壤学的产生第一章土壤的基本组成、性质和分类第一节土壤生态系统的基本组成土壤生态系统的组成(英文)一、土壤矿物质1.名词解释:原生矿物、次生矿物、粘土矿物、同晶替代2.简述土壤矿物质的元素组成特征。

3.简述层状硅酸盐粘土矿物的构造特征。

4.层状硅酸盐粘土矿物分为那些类组?分别简述其一般特性。

二、土壤有机质1. 名词解释:土壤有机质,土壤腐殖质2. 简述土壤有机质的来源、含量及其主要组成。

3. 简述土壤有机质分解和转化的影响因素。

4. 论述土壤有机质在生态环境上的作用。

三、土壤生物1. 试论述土壤生物的多样性(类型组成)。

2. 简述土壤微生物的根际效应四、土壤水1. 简述土壤水的重要性。

2. 简述土壤水的物理形态、划分依据及其有效性。

3. 什么是土壤水吸力和土水势?土水势包括那些分势?4. 简述土壤水分含量的表示方法及容重的测定方法。

5. 简要说明土壤有效水的范围及其影响因素。

五、土壤空气1. 简述土壤空气的组成及其与近地表大气的差别?2. 简述土壤空气的运动方式及其影响因素。

第二节土壤性质一、土壤物理性质1. 名词解释:土壤密度,土壤容重,土壤孔隙度,当量粒径,土壤质地,土壤机械组成,土壤结构,土壤粘结性,土壤粘着性2. 简述土壤各粒级的理化性质。

3. 简述土壤孔度及其测定方法。

4. 简述土壤水分特征曲线及其影响因素。

5. 试论述不同质地土壤的肥力特点。

6. 简述土壤耕性及其影响因素。

二、土壤化学性质名词解释:土壤胶体、土壤pH、土壤酸度、土壤碱度1.简述土壤胶体种类及其特性。

2.简述土壤吸附性及其类型。

3.土壤中H+离子来源有哪些?简述土壤酸的类型及其相互关系。

4.土壤酸度的指标有哪些?简述影响土壤酸度的因素。

5.论述土壤酸碱性的环境意义。

6.简述土壤氧化还原反应的主要作用及其影响因素。

土壤学知识点(1)

土壤学知识点(1)

1.土壤:土壤是发育于地球陆地表面具有肥力能生长绿色植物的疏松多孔结构表层。

2.土壤肥力:土壤具有的能同时和持续不断地供给和调节植物生长发育所需的水、肥、气、热等生活因素的能力。

3.土壤圈:土壤以不完全连续的状态分布于陆地的表面,被称为土壤圈。

土壤圈是地圈系统的重要组成部分,其位置处于地圈系统中大气圈、水圈、生物圈与岩石圈的交接界面,即四个圈层的中心。

第一章1.原生矿物:在风化和成土过程中未改变化学组成的原始成岩矿物。

原生矿物只经历物理风化过程,所以粒径较大。

2.次生矿物:在风化和成土过程中新形成的矿物。

3.粒级的划分:石砾、砂粒、粉粒和黏粒。

4.粒级:根据土壤单粒直径大小和性质变化而划分的土粒级别称为粒级5.以粒经0.01 mm为界划分出“物理生沙粒“和“物理性黏粒”“6.不同质地土壤的农业生产性状: (砂质士黏质土壤质土)1)沙质士: 砂粒含量高、保蓄性差、以原生矿物为主、土温变幅大、耕性好、大孔隙多,氧气流足,无事害物质存在、发小苗不发者苗2)黏质土:①黏粒含量高、保蓄性强、以次生矿物为主、士温变幅小、耕性差、⑥小孔隙多,氧气不足,有毒害的质、发老苗不发小苗3)壤质土:兼有沙质土和黏质士的优点第二章1.环境条件对土壤酶活性的影响:一:土壤物理性质的影响。

(1)土壤质地,质地黏重的土壤比轻质土壤的酶活性强;(2)土壤结构,小团聚体的土壤结构酶活性较大团聚体的强(3)土壤水分,渍水条件降低转化酶的活性,但能提高脱氢酶的活性。

(4)温度,适宜温度下酶活性随温度升高而加强。

二:土壤化学性质的影响。

①士壤有机质的含量和组成及有机矿质复合体组成特性决定着士壤酶的稳定性②士壤ph值③某些化学物质的抑制作用。

三:耕作管理的影响。

合理的耕作制度能提高土壤酶活性,促进氧分转化;轮作有利于土壤酶活性的增强,连作常引起土壤酶活性的减弱。

四:土壤环境质量的影响。

当土壤受到农药、重金属等污染时,土壤酶的活性会被抑制或减弱。

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由于土壤类型的不同,土壤中所含生物必需元素有着较大的 差异,对生长于其中的作物元素的含量及品质有着直接的影响, 进而影响人类和牲畜的健康。一些元素在动植物人体内的功能 如表所示。对于一些必需元素的缺乏与过量均可能引起动植物 和人体健康问题
六、土壤圈与土壤质量评价
土壤作为环境的要素处于环境的中心位置,它 既受其他环境要素的影响,同时,土壤自身的质量亦 影响着其他环境要素的质量。 那么如何来评价土壤质量的优劣? 这是一个目 前尚未完全解决的问题。土壤环境质量评价目前多采 用阿染指数法,常用的方法有: (1)简单指数法: (2)叠加指数法: (3)带有权重的污染指数法: (4)内梅罗(N.L.Nemerow)污染指数法: (5)综合污染指数法:
总之,由于自然的、社会经济的或人口的种种原 因造成的水土流失,终将导致灾害频生的生态平衡失 调问题。它使人们意识到环境问题不仅仅是化学物质 污染问题,土壤的环境问题也不能仅限于消极的治理 土壤污染问题,应当注意积极的土壤生态建设。因此, 较为全面地认识和研究环境土壤问题的领域—环境土 壤学逐渐兴起了。 环境土壤学是在人们在认识和解决环境土壤问题 的过程中发展起来的,研究人类活动引起的土壤环境 质量变化,以及这种变化对人体健康、社会经济、生 态系统结构和功能的影响,探索调节、控制和改善土 壤环境质量的途径和方法。它以建设优良的土壤生态 系统与提高土壤功能为宗旨,以土壤科学、环境科学 和生态科学的理论与技术为手段,研究现代生产技术 条件下土壤肥力异常恶化的原因与解决问题的方法。 从广义上说,环境土壤学研究的对象应当是土壤植物系统。这个系统由土壤的无机部分、土壤的有机 部分、植物三个亚系统组成。
环境土壤学具有两大特征,一是研究的理论基础来 源于近代土壤学、环境科学、生态学、生物地球化学、 化学、生物学以及土壤—地理医学等学科,它是一门交 叉的界面科学;二是在研究环境中化学物质的生物小循 环与地质大循环 结合交点上兼有生命与非生命科学的双重内涵. 环境土壤学的研究方法有着其自身的研究特点。这些 特点包括:①分析测试技术要求高。②宏观与微观相结 合。③充分发挥模型与模拟的作用,不断提高研究成果 在宏观决策与实践中的作用。④要求高素质的综合性人 才和研究群体。
4.土壤的生物特性
土壤是生物的乐园,是自然界最复杂的生态系统之一,也是自 然界最丰富的生物资源库。土壤中大量的生物的存在,使土壤 具有明显的呼吸作用,存在着旺盛的物质与能量的新陈代谢。
5.土壤的肥力特性
土壤肥力是土壤能连续地、适时地供给并协调植物生长所需的 水分、养分、空气、温度、扎根条件和无毒害物质的能力
1.3 环境土壤学的基本内容
环境土壤学的主要任务是研究人类活动引起的土 壤环境质量变化,及其由此而对农业生产、生态环境 以致人体健康等产生的影响,并探索调节、控制与改 善土壤环境质量的优化途径、有效防治技术与治理方 法等。主线是土壤的环境功能(土壤与环境的质能交 换)和土壤环境行为(背景值、环境容量、污染与修 复机制、生态优化)。从土壤生产力的角度研究土壤 是农业土壤学的任务;从生态环境的角度研究土壤是 环境土壤学的主要任务。 1.3.1环境土壤学研究的基本目的:保护土壤资源,提 高土壤-植物系统的生产能力,充分利用土壤-植物系 统对污染物的净化能力。 1.3.2.它的主要研究内容包括: 1.研究土壤背景值 2.研究土壤环境污染现状,进行综合评价,并根据国 民经济发展的需要以及可能采取的环境保护措施,对 土壤环境质量进行科学的预测。 3.研究土壤及其边界环境中污染物的迁移、转化和分 布规律,弄清它们的来源和归宿。
(二)、土壤与空气环境质量
土壤在调节大气辐射活性气体浓度中起重要作用
(三)、土壤与作物品质
土壤质量的好坏直接影响到作物的产量与品质。有关土壤与作物 品质的研究引发“土宜学”的诞生,强调了土壤质量对作物产量 与品质的适宜性
五、土壤与人体和动物健康
(一)、土壤影响人体和动物健康的途径
1.土壤中化学品直接中毒 2.土壤作为次生污染源的间接影响 3.作物品质对人体和动物的影响 (二)、土壤类型与人体和动物的健康
环境土壤学
2010化学学院 (一)
第一章 绪 论
土壤是绿色植物生长的基础。土壤具有独特的发生 发展规律和功能,我们必须在普通土壤学的基础上, 了解环境土壤学兴起的背景,环境土壤学基本任务 和内容,以及环境土壤学和其他相关学科的关系, 从而更好地认识环境土壤学科。
1.1 土壤与生态系统 1.土壤是生态系统中不可缺少的环节。 2.土壤肥力是整个土壤生态系统在发挥作用。 3.土壤生态系统就是包括土壤生物与其所在的土壤环境 相互作用相互统一的整体。
9. 综合污染源、污染物类型、污染方式、污染途径、土 壤类型及其分布的地貌条件、地球化学特征、气候和水 文条件等因素,计算土壤的环境容量,确定表述土壤环 境容量的数学模式,为实行土壤污染的总量控制提供科 学依据。 10. 在发展国民经济的过程中,研究厂矿、企业、城市 和大型工程对土壤环境质量的影响。通过实地调查和实 验,研究土壤-植物系统及其边界环境的污染防治途径和 措施。 11. 研究土壤环境质量基准,例如收集和制备各种标准 土壤样品、生物样品、纯化学标准品,建立跨部门的技 术协作网,实现土壤环境分析测试方法的标准化。 12. 污染物在土壤-植物系统及其边界环境中迁移、转化 的生物、物理和化学行为、反应机理和动力学等重要过 程的动态研究;充分利用系统分析原理和方法建立数学 模式和电子计算机语言程序。

土壤学:研究土壤的形成、发生分类、基本性质与功 能、土壤分布规律、土壤资源利用与管理和土壤调查 技术的专门学科。
二、 土壤所具有的独特性质
土壤剖面的垂直分层特性
典型的土壤剖面可划为三个基本层: A层,地表最上端,腐殖质在这一层聚积。 紧接其下是B层, 其特征是粘粒在这里淀积, 称淀积层或过渡层。B层之下是C层, 该层以不同程度风化物构成,
1.6土壤的基本特性
一、土壤的概念 简明定义:存在于地球表层的含有生命物质,植 物可以生长的自然集合体。 综合定义:土壤是能产生植物收获物的地球陆地 的疏松表层,是岩石圈,水圈,大气圈和生物圈相互 进行物质循环和能量转换的产物,是在母质(岩石及 其风化物)、气候、生物、地形、时间等因素相互作 用下形成的自然体。
土壤生态系统是整个生态系统中最基础、最关键的。土壤提 供物质循环的基础:光合作用和代谢作用;植被是土壤生态系统 良性循环的保障。植物生物量的增加为整个生物界的生存繁育提 供物质能量基础。一旦植被破坏,不仅直接使土壤生态受损,导 致各种生物的能量匮乏,同时整个生态系统也因物质和能量的收 支改变而导致平衡失调,以致最终被破坏。这就是土壤与生态系 统的关系,也是为什么要重视土壤生态环境保护的原因。
可以称为母质层。
2. 土壤的物理特性
土壤独特物理特性包括其疏松性、 结构性、透水性、持水性、 水分移动性、透气性、吸附性等
3.土壤的化学特性
土壤胶体是土壤中化学性质最为活跃的物质。土壤胶体 物质颗粒表面和土壤溶液相互作用机制,是极其复杂 的,决定了众多的土壤化学和土壤物理化学性质的动态 行为,为土壤化学家所研究的主要内容之一。
6.同一地貌范围内的相对均质性
在同一生物气候带内,平原地区相同微地貌类型上,山 区同一母质类型上相同高度范围和坡向上所形成的土 壤,其土壤剖面垂直层次的组合和性质基本一致
7.土壤的空间变异性
对于一块地,在不同的点上,其理化性质都是不同的, 存在着变异,这就是土壤的空间变异特性。
8.土壤的"记忆"特性
1.2 环境土壤学的产生和发展
1.土壤科学在历史上和现实中发挥着认识土壤、合理规划与利用土壤和改良土壤 的作用。 (1)土壤环境问题 存在数量(quality)和质量(guantity)两个方面的问题。 人口爆炸式增长,资源(矿藏、森林、草原)过度开发(粮食数量供应的安全), 人工合成化学物质加速发展,土壤被过度的集约化经营都直接或间接地损害 和污染着土壤,构成对土壤生态环境的危害(影响粮食质量的安全)。 直接影响:“三废”排放,导致土壤污染、酸化、次生盐渍化。 间接影响:森林、草原植被的破坏导致土壤冲刷、侵蚀与沙化。 (2)土壤污染 进入土壤的污染物超过土壤的自净能力,而且对土壤、植物和动物造成 损害时的状态。与大气污染、水体污染相比,土壤污染更隐蔽,其危害的后 果也更深远。 污染物在土壤中能与土壤成分相结合,它被土粒所吸收、吸附和固定, 也受到微生物分解转化作用的影响。保存下来的污染物能逐渐为植物和微生 物所吸收,再通过食物链向人、蓄体内输送。由于土体比水体对污染物的容 量要大,其危害的过程就缓慢得多,从而也增加了人们对此认识的难度。 2.环境土壤学这一新的领域是在研究环境问题中诞生和发展的,经历着研究与认 识-失败-再研究与再认识的坎坷与曲折的过程。 3.土壤污染较之水体污染更隐蔽,其危害的后果也更深远。 20世纪50-60年代“三废”治理与综合利用,城市污水进行农田灌溉; 20世纪70年代进行农田污水灌溉利弊与监测评价,部分城市郊区土壤污染与 背景值研究; 20世纪80年代关注农药、化肥污染,引起部分地区土壤的酸化、板结,深入 开展土壤背景值、环境容量及酸沉降危害研究; 20世纪90年代注意污染土壤排放的甲烷对环境的影响,同时开展污染土壤生 物修复研究,并逐步成为研究的热点。
(二)、土壤是地球表层系统自然地理环境的重 要组成部分 (三)、土壤是地球陆地生态系统的基础 (四)、土壤是最珍贵的自然资源
四、土壤与水质、空气、作物品质的关系 (一)、土壤与水质
土壤性质直接与水质有关的指标包括:①可浸蚀性,影响水体沉 积物的负荷或混浊程度;②阳离子交换容量(CEC)和养分储量,影 响淋溶强度和可溶性物质的负荷;③土壤有机质的含量,影响淋溶 容量。土壤对水体中污染物的控制
在漫漫的时间长河中,古往今来的气候、生物及岩石对 土壤形成过程、土壤性质的影响,都会在土体上留下 “烙
印",即信息的记忆。
三、土壤在人类农业和自然环境中的重要性
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