资环概论第八章.ppt

第八章 农业与土壤环境 1 农业的土壤环境 1.1 土壤环境 土壤:是指覆盖在地球表面上具有肥力、能够生长绿色植被的疏松表层。 土壤圈:土壤构成了覆盖在地球陆地表面和浅水水域底部的连续体被称为土壤圈。 土壤环境:从环境科学的角度,人们把连续覆盖与地球陆地表面的土壤圈层称为土壤环境。 土壤是一个开放的系统，其大环境包括：土壤的物理环境，化学环境和土壤生物学环境。 1.2 土壤的物理环境和生物生长 土壤的固、液、气三相。固体包括岩石风化的矿物质，生物残体和腐殖质组成的有机质和类生物。矿物总重量占土壤重量的95%，体积38%，有机质和各种生物占5%以下，体积的12%， 液相主要是土壤水分，是含有各种溶解物质的土壤溶液。 气相是土壤空气，和土壤溶液互为消长，浮动范围在15%~35%。 矿物质： 38％ 重量95％ 有机质： 12％ 重量 5％ 土壤水分：15～35％ 土壤空气：15～25％ 自然界的土壤都是由大小不同的土壤颗粒组成的，土壤学上把大小相近、性质相似的土壤颗粒分为一组，成为粒级，各粒级在土壤中的相对比例或重量百分数为土壤的机械组成或者土壤质地。 良好的土壤质地和结构可以提供作物生长所需要的水、肥、气、热条件。 现代以石油农业为主的高投入生产方式，对土壤的物理环境造成了一定的影响 1.3 土壤的化学环境与植物生长 土壤的化学性质主要是指土壤胶体性质和土壤的酸碱性。直径在1~100微米的土壤颗粒为土壤胶体，因为他们一方面在土壤中分布均匀，另一方面有很大比表面和自由电位，可以吸附土壤中的阳离子。 土壤吸附阳离子的数量称为阳离子交换量，是土壤肥力的一个十分重要的指标。 1.4 土壤的生物环境和植物生长 土壤生物在生态系统中既是消费者也是分解者，对土壤物质循环和肥力形成有着巨大的贡献，但目前的农业栽培模式，高化肥投入，低有机质返还的耕作模式，一方面是影响了土壤的物理性质和化学性质，从另一方面也造成了土壤中微生物食物来源的不足和微生物种群数量的减少， 另外重金属对土壤微生物的生存状况造成一定程度的影响。 2 土壤的环境容量与缓冲性 进入土壤中的有机和无机污染物质是否影响植物的生长品质，主要受土壤环境容量和缓冲性质的影响。 2.1 土壤环境背景值 岩石在风化的过程中，自然界的各种化学元素都可能存在与土壤中，其化学元素的组成受母质成土因素等影响，所以不同地带性和不同母质形成的土壤其化学元素组成不同。 在未受或少受污染的土壤中，元素和化学物质的组成就是土壤的环境背景值。 土壤的环境背景值是评价土壤环境质量的基本依据。污染物进入土壤后的组成、数量、形态和分布变化都要和背景值相比才可以分析和判断。 2.2 土壤环境容量 ：土壤环境单元所容许承纳的污染物质的最大允许量或负荷量，实际上是土壤污染的起始值和最大负荷之间的差值。 2.3 环境的缓冲性 ：土壤对进入其中的污染物质所具有的缓和污染物的能力。 （物理、胶体、配位鳌合、氧化还原、酸碱反应、微生物降解） 2.4 土壤污染 土壤污染的概念：土壤污染是指污染物质进入土壤，并在土壤中不断累积，引起土壤的组成，结构和功能的变化，从而影响植物的正常生长和发育，以致在植物体内积累，使作物产量和质量下降，最终影响人体健康。 污染物质进入土壤后，并不一定引起土壤污染，因为土壤本身有净化能力，进入土壤的污染物，一方面通过土壤的物理吸附、过滤阻留、胶体的物理化学吸附、化学沉淀、生物吸收等过程，使污染物在土壤中不断累积，当其含量达到一定数量时，便引起土壤污染； 另一方面，某些污染物可以在土壤中通过挥发、扩散、分解等作用逐步降低污染物浓度，减少毒性或经沉淀、胶体吸附等作用使污染物发生形态变化，变成难以被植物利用的形态存在于土壤中，暂时退出生物小循环，脱离食物链，或通过生物和化学降解，污染物变为毒性较小或无毒甚至有营养的物质，这些都是土壤的净化。 2.5 土壤污染来源 2.5.1 工业污染源工业废水、废气、废渣中其污染物浓度一般较高，一旦进入农田，在短时间内即可引起土壤污染。一般来说直接由工业“三废”引起的土壤污染仅限于工业区周围数公里，数十公里范围内。而大面积的由工业“三废”引起的土壤污染则是间接的，或由于以废渣形式作为肥料施入农田或用污水灌溉等多种形式，经长期作用使污染物在土壤中积累而造成污染。 2.5.2 农业污染农业本身产生的污染主要是由于化学农药，除草剂等的施用范围不断扩大，数量和品种不断增加，在喷洒农药时，有一半直接落于土壤表面，一部分则通过作物落叶、降雨最后再归入土壤，经常使用农药是土壤农药残留的主要来源。 2.5.3生物污染源人粪尿是农业生产重要的肥料来源，生活污水和被污染的河水等均含有致病的各种病原菌和寄生虫等，用这种未经处理的肥