第四章 土壤环境(上课)1幻灯片.ppt

第四章 土壤环境 第一节 土壤的组成和性质 土壤矿物质 原生矿物：直接来源于母岩的矿物，它只受到不同程度的物理风化作用，而化学成分和结晶构造未有大的改变。如石英、长石、云母、辉石、角闪石等。 次生矿物：原生矿物经物理、化学风化作用，组成和性质发生化学变化，形成的新矿物称次生矿物。如简单的盐类、高岭石等。 土壤有机质 土壤空气 土壤孔隙中的气体称为土壤空气。土壤空气和大气的成分基本相同，但所含各种气体的数量不同，有的差异很大 土壤水分 土壤水分不仅含有Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Cl-、NO3-、SO42-、HCO3-等离子以及有机物，还含有有机或无机的污染物。土壤水分既植物吸收养分的主要媒介，也是进入土壤的各种污染物向其他环境圈层迁移的媒介。 二、土壤的物理化学性质 柱状结构 水平轴比垂直轴短，沿垂直线排列，有圆头的结构单位，称柱状结构。无圆头的结构单位称棱状结构。这种结构往往出现在碱土的碱化层和质地粘重而水分又经常变化的底层土壤。柱状结构坚硬紧实，干旱时常出现大裂缝，漏水漏肥，过湿时土粒膨胀粘闭，通气不良。 片状结构 水平轴比垂直轴长，沿水平面排列的结构单位，称片状结构。片状结构是由于水的沉积作用或某些机械压力所形成，在冲积物中较常见。粉质土壤雨后地表结壳，粘重土壤的犁底层均属片状结构。这种结构排列紧密，通透性差，对植物根系生长发育有明显的不利影响。 土壤孔隙 土壤孔隙分级 毛管孔隙 土壤中具有毛管作用的那部分孔隙，土壤孔隙直径＜0.1mm。 非毛管孔隙 土壤孔隙直径＞0.1mm，难于保持水分，孔隙中的水可在重力作用下排出，因而成为水和空气的通道，所以又称通气孔隙。 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 阴离子交换：由于在酸性土壤中有带正电的胶体，因而能进行阴离子交换吸附 阴离子吸附交换能力的强弱可以分成： 易被土壤吸收同时产生化学固定作用的阴离子：H2PO4-、HPO42-、PO43-、SiO32-及其某些有机酸阴离子； 难被土壤吸收的阴离子：Cl-、NO3-、NO2- 介于上面两类之间的阴离子：SO42-、CO32-及某些有机阴离子。 阴离子被土壤吸附的顺序为： C2O42-＞C6O7H53-＞ PO43- ＞ SO42 -＞ Cl- ＞ NO3- 3、土壤的酸碱性和氧化-还原性 1）土壤的酸碱性 土壤酸碱度取决于土壤溶液中的H+ 和OH-的含量。 土壤中的H+主要是二氧化碳溶于水形成的碳酸、有机物分解产生的有机酸以及某些少数无机酸、Al3+水解产生的。 土壤中的OH-主要来自碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙以及胶粒表面交换性Na+水解产生的。 2）土壤的氧化-还原性 土壤通气状况，通气良好，氧化还原电位升高；通气不良，电位下降； 土壤有机质状况，有机质在嫌气条件下分解，形成大量的还原物质，在浸水条件下Eh下降； 土壤无机状况，一般还原性无机物多，还原作用强；氧化性无机物多，氧化作用强。 第二节 土壤环境污染 二、土壤污染源及污染物 工业污染源：废水、废气、废渣。 农业污染源：农药、化肥、地膜。 生活污染源：塑料、生活垃圾、建筑垃圾。 生物污染源：动物排泄物、动植物遗体等。 大气沉降物：TSP、SO2、NOx等。 有机物及农药 通常造成土壤污染的有机物主要是酚、油类、多氯联苯、苯并芘等。 农药主要是有机氯类（六六六、DDT、艾氏剂、狄氏剂等）；有机磷类（马拉硫磷、对硫磷、敌敌畏）；氨基甲酸酯类（杀虫剂、除草剂）；苯氧羧酸类（2，4-D、2，4，5-T等除草剂）。 重金属污染物 主要有汞、镉、铅、铬、铜、锌、镍、砷等。 污染途径主要有污水灌溉、污泥肥料、废渣堆放、大气降尘等。??? 三、土壤污染的发生类型 污染来源：被污染的大气，污染物通过降水或沉降落入土壤表层 污染分布特点：以大气污染源为中心呈环状或带状分布，长轴沿主风向伸长。 影响因素：污染物种类、性质、排放量、排放形式、风力大小 污染物来源：农业施用的化肥、农药 影响因素：污染程度与农药、化肥的数量、种类、利用方式和耕作制度有关。 污染物来源：生活污水（人畜的粪便），医院污水 第三节 重金属对土壤的污染(heavy metal) 土壤污染物最突出而又很难降解的有两大类，一是重金属，二是有机合成农药。 土壤重金属污染物主要有铅、铬、镉、砷、汞等。其中镉和砷是极毒的；汞、铅、镍是中等毒性；硼、铜、锰、锌的毒性较低。 它们在土壤中的活性小，易于积累，土壤一旦被其污染则极难消除。 土壤中的重金属来源主要是“三废”的排放所致。 1.土壤中重金属生物有效性 （1 ）化学浸提法(化学萃取法)