文档介绍：第四章土壤环境化学
土壤概述
土壤的形成:
地壳中各类岩石在长期风化过程中,逐渐破碎成大小不等的颗粒,同时改变了原来的化学组成和性质,形成了矿物碎屑(即土壤母质),并产生某些特性,如透水性、保水性、通气性,并含有少量可溶性矿物元素等。这些特性是岩石所不具备的,这时所形成的土壤母质,因不含氮素,不具备绿色植物生长所必需的肥力条件,所以土壤母质并不等于土壤;但在土壤母质中,某些微生物特别是固氮微生物可以繁殖,为土壤母质积累一定的氮素养料,继而开始出现绿色植物。
土壤的形成
在绿色植物生命活动过程中,从土壤母质中选择吸收大量的营养元素组成自己的躯体,死亡后其残骸留于土壤母质中,经微生物活动,一部分形成高分子腐殖质,一部分分解为简单的可溶性养分元素,供下一代植物生长所需,这一过程使土壤母质不断增加和积累有机体的分解产物及营养元素,使土壤母质逐渐具备肥力,这样土壤母质才逐步变为土壤。使土壤母质发展肥力,从而转变成土壤的过程就叫做成土作用,而有机质的合成与分解是成土作用的实质。
土壤概述
土壤的基本环境机能
培育植物
植物挺立生长的支持体
植物生长提供水、空气和养分
推动物质循环
土壤是地球表层中介入元素循环的一个重要圈层,由岩石风化产生的所有物质都有可能进入大气和水系,又可能通过地球化学循环归入土壤。
保存水资源
土壤是大气和地下水之间的缓冲地区。
防止灾害
土壤蓄水量大,可防止洪水发生。土壤植物又可防止风雨侵蚀、水土流失或土壤荒漠化趋向,并兼有防风、消音等作用。
自净能力
土壤具有极大比表面和催化活性;
土壤对外来污染物有一定的自净能力。
土壤概述
土壤退化的过程
风和水的侵蚀作用:引起土壤流失;
受纳酸雨或过多使用氨氮肥料: 引起土壤酸化;
灌溉水中含过多盐分或深度风化作用:引起土壤盐碱化;
干旱: 引起土壤板结、龟裂、结构单元破坏甚至荒漠化;
水涝: 引起营养物浸出和流失;
污染: 引起土壤中有毒物质累积。
土壤环境的质量
国家环境保护局于1995年制订和发布了《土壤质量环境标准》GB15618一1995,其适用范围包括我国疆域内所有农田、蔬菜地、茶园、果园、牧场、林地、自然保护区等地的土壤。
依据土壤应用功能、保护目标和主要性质,将土壤质量划分为三级:
土壤概述
一级标准
适用于I类土壤区,包括国家规定的自然保护区(原有背景重金属含量高的除外)、集中生活饮用水源地、茶园、牧场和其他保护地区的土壤。土壤质量应基本上保持自然背景水平。
二级标准
适用于Ⅱ类土壤区,包括一般农田、蔬菜地、茶园、果园、牧场等的土壤。土壤质量应基本上对植物和环境不造成危害和污染。
三级标准
适用于Ⅲ类土壤区,包括林地土壤及污染物容量较大的高背景值土壤和矿区附近等地的农田土壤(蔬菜地除外)。
土壤质量应基本上对植物和环境不造成危害和污染。
第一节土壤的组成与性质
一、土壤的组成
土壤由固、液、气相物质组成。
固相指土壤矿物质(原生矿物和次生矿物质)和土壤有机质,两者占土壤总量的90~95%。
液相指土壤水分及其可溶物,两者合称为土壤溶液。
气相指土壤空气,在土壤的孔隙中充满空气(体积的35%),因此土壤具有疏松结构。
土壤中还有数量众多的细菌和微生物,一般作为土壤有机物而视为土壤固相物质。
典型土壤随深度不同呈现不同的层次。
土壤的组成
土壤的组成
1、土壤矿物质
土壤矿物质是岩石经物理风化和化学风化形成的,主要元素 O、Si、Al、 Fe、C、Ca、K、Na、Mg、Ti、N、S、P等。
按成因类型可将土壤矿物分为两类:原生矿物和次生矿物。
1)原生矿物
是各种岩石(主要是岩浆岩)受到程度不同的物理风化而未经化学风化的碎屑物,其原来的化学组成和结晶构造都没有改变。~1mm的砂和粉粒几乎全是原生矿物。
土壤中最主要的原生矿物有四类:硅酸盐类矿物、氧化物类矿物、硫化物类和磷酸盐类矿物。