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第十一章土壤环境污染防 与土壤生态保护 1土壤的结构和质 2土壤污及防会 3土壤化及其 1土壤的结构和性质 11土壤的组成 根须 土壤是由固 土粒上的吸附水 体、液体和 气体三相共 土粒 同组成的多 相体系,具 土壤空隙 有疏松的结 构 被水饱和的土壤 排人地下水 Aa疏松的枯枝落叶层未经分解 盖层(A) 暗色半分解有机质层 A:|睛色的腐殖层 淋溶层(ALA」灰白色的灰化层 A,」向B层过渡层多似A展 向A层过渡层,多似B层 淀积层(B) BBB 棕色至红棕色的淀积层 向c层过渡层 c.caco聚积层 母质层(C) c|cso积层}可能出现的特殊层次 潜育层(灰粘层) q 基岩(D 图4-2自然土壤的综合剖面图(南京大学等合编,1980) 伊利石(或水云母)[(OH)4、(A1;Fe;Mg;Mg)(Sl3yA,)o2l 蒙脱石 高岭石[A4SiO1o(OH)g 低取尖物、羊化彻尖们物、哪化物尖骨物 土壤和磷酸盐类矿物 矿物质 化(氧化、水解和酸性水解) 土壤的 次生矿物质(由原生矿物经化学风化后 形成的新矿物)—三类:简单盐类、三 组成 氧化物类和次生铝硅酸盐类 土壤有机质:土壤中含碳有机化合物的总称(占固相 总重量的10%以下)。分为非腐殖物质和腐殖质两大类。 土壤水分—土壤溶液 土壤中的空气—主要成分都是N2、O2和CO2。与空 较,土壤空气中;CO2含量比大气中高得多;O2的含 量低于大气;水蒸气的含量比大气中高得多;还含有少量 还原性气体 1.2土壤的特性 蛩硫性 丧4-8土壤酸碱度分级 酸碱度分级 酸碱度分级 极强酸性 4.5 弱碱性 7.0-7.5 强酸性 4.5-5.5 碱性 7.5-8.5 酸 性 5.5-6.0 强碱性 8.5-9.5 弱酸性 6.0-6.5 极强碱性 9,5 中 性 5-7.0 我国土壤的pH大多在45-85范围内,并有由南 向北pH值递增的规律性。 土壤的酸碱性首先决定于土壤的组成 我国长江(北纬330)以南的土壤,Si,A1Fe含 量较高,三者占土壤总量的95%以上,土壤多为酸 性和强酸性,如华南、西南地区广泛分布的红壤 黄壤,pH值大多在4.5-5.5之间,有少数低至36 38;华中华东地区的红壤,pH值在55-65之 间;长江以北的土壤(如华北、西北的土壤)大多 含cacO3,多为中性或碱性,pH值一般在75 85之间,少数强碱性土壤的pH高达10.5 土壤酸化的原因: 主要是矿物的风化过程产生的无机酸或 大量二氧化碳;土壤弱酸盐的水解;无机肥料残留的酸 根;重金属和有机物对土壤的污染;酸雨的影响;土壤 胶体吸附的H+、A阝+等被其它阳离子交换: 壤胶体H+KC上壤胶怵K-+Hl 土壤胶体仁A++3KC1—土壤胶体「K++A(l AlCl3+3H2OFAl(OH)3+ 3HCI 土壤酸化的第二个原因是微生物对有机物降解 土壤的碱化 土壤溶液中OH离子的主要来源是cO2和HCO的O 碱金属(Na、K)及碱土金属(Ca、Mg)的盐类。 交换性阳离子的水解 土壤胶一xNa+yO=土壤胶体厂(x-y)N nAoH 8 吸附性 土壤胶体的性质 具有巨大的比表面和表面能 电性 凝聚性和分散性 土壤胶体的离子交换吸附 阳离子交换吸附 阴离子交换吸附 氧化还愿性 氧化还原体系 体系 氧化态 还原态 铁体系Fe(IDFe(l) 锰体系 Mn(Ⅳ)Mn(m 硫体系 SO 2- HS 氮体系 NO NO NHAt 有机碳体系CO2 CHA 土壤氧化还原能力的大小可以用土壤的氧化还原电位(E) 来衡量