第一節(jié)概述第二節(jié)土壤污染第三節(jié)土壤中污染物質(zhì)的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律第四節(jié)土壤污染的防治第六章土壤環(huán)境第一節(jié)概述第六章土壤環(huán)境第一節(jié)概述一、在地球表層環(huán)境系統(tǒng)中的地位作用是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)保護環(huán)境的重要凈化劑蓄積作用物質(zhì)轉(zhuǎn)化遷移作用二、土壤的基本結(jié)構(gòu)1、土壤的剖面構(gòu)成第一節(jié)概述一、在地球表層環(huán)境系統(tǒng)中的地位作用自然土壤剖面圖自然土壤剖面圖2、土壤的組成（三相四成分）2、土壤的組成（三相四成分）

土壤是環(huán)境中特有的組成部分，是位于陸地表面呈連續(xù)分布，具有肥力并能生長植物的忙疏松層，它是一個復(fù)雜的物質(zhì)體系。它有組成包括固相（礦物質(zhì)、有機質(zhì)）、液相（土壤水分或溶液）和氣相（土壤空氣）等三相四物質(zhì)成分有機地組合在一起構(gòu)成的一種特殊物質(zhì)。按容積計，礦物質(zhì)占38-45%，有機質(zhì)占5-12%，土壤孔隙占50%，土壤水分和空氣存在于孔隙內(nèi)。按重量計，礦物質(zhì)占固相部分的90-95%，有機質(zhì)約占1-10%。

土壤是環(huán)境中特有的組成部分，三、土壤的物質(zhì)組成土壤固相物質(zhì)粒間物質(zhì)生物體礦物質(zhì):占固相重量95%左右,總體積的38%左右有機物質(zhì):占固相重量5%左右,總體積的12%左右氣相:組成與大氣有差異液相:粒間水分及溶解于其中的物質(zhì)昆蟲、線蟲、節(jié)肢動物微生物三、土壤的物質(zhì)組成土壤固相物質(zhì)粒間物質(zhì)生物體礦物質(zhì):（一）土壤礦物質(zhì)土壤礦物質(zhì)來源于地殼巖石（母巖）和母質(zhì)?？煞譃樵V物和次物礦物。1、原生礦物是直接來源于巖石受到不同程度的物理風(fēng)化作用的碎屑，其化學(xué)成分和結(jié)晶構(gòu)造未有改變。石英、長石、云母等。2、次生礦物巖石風(fēng)化和成土過程中新生成的礦物，包括各種簡單鹽類，次生氧化物和鋁硅酸鹽類礦物等。（一）土壤礦物質(zhì)（1）原生礦物的分解巖石經(jīng)過物理、化學(xué)和生物化學(xué)作用，破碎并分解為簡單礦物，例如鉀長石分解為高嶺土、二氧化硅和鉀鹽。（2）次生粘土礦物的合成大多為各種鋁硅酸鹽和鐵硅酸鹽，如高嶺石、蒙脫石、伊利石等。它們是土壤的無機膠體組成部分。在風(fēng)化過程中，產(chǎn)生一些可溶性產(chǎn)物，互相結(jié)合，形成非晶質(zhì)凝膠，經(jīng)過自晶化作用，形成粘土礦物，即非晶質(zhì)膠體礦物（易變石）——過渡礦物（變穩(wěn)石）——穩(wěn)定粘土礦物（穩(wěn)定石）。3、土壤礦物質(zhì)的機械組成包括石塊、石礫、砂礫、粉粒、粘粒等。（1）原生礦物的分解礦物質(zhì)是以粗細不同的顆粒形式存在的，即通常說的土壤顆粒。按粒徑大小，土粒分為石礫、沙粒、粉粒和粘粒。土粒的大小與土壤礦物成分土壤化學(xué)成分密切相關(guān)。粘粒以上主要由各種原生礦物組成以石英最多，還有長石、云母等原生硅酸鹽礦物；粘粒中原生礦物很少，基本上為次生礦物。礦物質(zhì)是以粗細不同的顆粒形式存在的，即通常說的土壤顆粒。來源：各種動植物、微生物殘體及人畜糞便。類型：非腐殖物質(zhì)：碳水化合物；有機酸；木質(zhì)素等。腐殖質(zhì)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，是微生物作用下形成的性質(zhì)穩(wěn)定的新的高分子化合物。其形成分兩個階段：首先產(chǎn)生構(gòu)成腐殖質(zhì)主要成分的原始材料；將上述原始材料通過縮合與聚合作用，形成腐殖質(zhì)的單體分子。（二）有機質(zhì)來源：各種動植物、微生物殘體及人畜糞便。（二）有機質(zhì)土壤腐殖質(zhì)的作用土壤養(yǎng)分的主要來源促進土壤養(yǎng)分有效化形成土壤結(jié)構(gòu)減輕污染其它土壤腐殖質(zhì)的作用土壤養(yǎng)分的主要來源土壤水主要來自降水，同時還有灌溉水和地下水。形態(tài)分為固態(tài)水、液態(tài)水和氣態(tài)水液態(tài)水：吸濕水、膜狀水、毛管水、重水。土壤空氣二氧化碳高于大氣十到數(shù)百倍，氧氣僅占十分之一左右。（三）土壤水與空氣土壤水（三）土壤水與空氣四、土壤的環(huán)境特性（一）土壤的物理性質(zhì)1、土壤結(jié)構(gòu)：一般把土壤顆粒（包括單獨顆粒、復(fù)粒和團聚體）的空間排列方式及其穩(wěn)定程度，孔隙的分布和結(jié)合的狀況稱為土壤的結(jié)構(gòu)。2、土壤孔隙：一般土壤內(nèi)部空間并沒有全部為土壤所填滿，土壤總是按一定方式排列，其間有很多孔隙。它們決定了土壤的密度，粘結(jié)性、粘著性和結(jié)持性等土壤的物理性質(zhì)，從而決定著土壤的可耕性。四、土壤的環(huán)境特性四、土壤的環(huán)境特性（二）土壤膠體及土壤吸收交換性土壤膠體是指土壤中顆粒直接小于2um或小于1um，具有膠體性質(zhì)的微粒。1、土壤膠體的類型及其構(gòu)造（1）有機膠體：主要是腐殖質(zhì)和生物活動的產(chǎn)物，它是高分子有機物，直徑在20-40um之間。（2）無機膠體：主要是細顆粒的粘土微粒，如高嶺石、伊利石、蒙脫石、綠泥石以及鐵、鋁、錳水合氧化物。（3）有機—無機復(fù)合膠體。兩種膠體結(jié)合在一起形成的。四、土壤的環(huán)境特性四、土壤的環(huán)境特性2、土壤膠體的性質(zhì)（1）巨大的表面積和表面能（2）電荷性質(zhì)（3）分散性和凝聚性3、土壤的吸附與交換（1）土壤的吸附作用生物吸收：是指植物和土壤微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收保蓄作用。四、土壤的環(huán)境特性機械吸收：土壤是多孔性、具有巨大表面積的物質(zhì)，能把大于孔隙的物質(zhì)阻留，小于孔隙的顆粒也能阻留在土壤中。物理吸收：對分子態(tài)物質(zhì)的吸附作用。化學(xué)吸收：土壤溶液中的可溶性物質(zhì)相互作用，產(chǎn)生難溶性化合物而固定在土壤中。物理—化學(xué)吸收：土壤膠體對土壤溶液中離子態(tài)物質(zhì)的保蓄作用。（2）離子交換作用陽離子交換、陰離子交換機械吸收：土壤是多孔性、具有巨大表面積的物質(zhì)，能把大（三）土壤的酸堿性土壤微生物的活動、有機物的分解、營養(yǎng)元素的釋放和土壤中元素的遷移都與土壤溶液的酸堿性有關(guān)。1、土壤酸度1）活性酸度2）潛在酸度3）交換酸4）水解酸2、土壤堿度3、土壤酸堿性及對元素有效性的影響（三）土壤的酸堿性（四）土壤的氧化—還原性1、無機體系1）氧體系2）鐵體系3）錳體系4）硫體系5）氫體系6）其他體系2、有機體系（四）土壤的氧化—還原性土壤膠體的結(jié)構(gòu):

膠核二氧化硅，氧化鐵鋁，次生硅酸鹽，腐殖質(zhì)決定電位離子層膠核表面分子解離成為離子，或從溶液中吸收某種離子而成補償離子層膠團間溶液土壤膠體的結(jié)構(gòu):五、土壤環(huán)境元素背景值和土壤環(huán)境容量1、土壤環(huán)境元素背景值（土壤環(huán)境背景值）是指未受或盡少受人類活動，特別是人為污染影響的土壤化學(xué)元素的自然含量2、土壤環(huán)境容量指一定環(huán)境單元，一定時限內(nèi)遵循環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，即維持土壤生態(tài)系統(tǒng)的正常結(jié)構(gòu)與功能，保證農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量，也不使環(huán)境系統(tǒng)污染時，土壤環(huán)境所能容納污染物的最大負荷量。五、土壤環(huán)境元素背景值和土壤環(huán)境容量第二節(jié)土壤污染一、土壤污染和凈化（一）土壤污染1、概念：人類活動產(chǎn)生的污染物進入土壤并積累到一定程度，引起土壤質(zhì)量變化的現(xiàn)象。2、特點：隱蔽性和潛伏性不可逆轉(zhuǎn)性和長期性3、危害導(dǎo)致嚴(yán)重的直接經(jīng)濟損失導(dǎo)致食物品質(zhì)不斷下降危害人體健康導(dǎo)致其他環(huán)境問題第二節(jié)土壤污染一、土壤污染和凈化（二）土壤凈化1、概念：是指土壤本身通過吸附、分解、遷移、轉(zhuǎn)化，而使土壤污染的濃度降低而消失的過程。2、土壤的凈化功能1）土壤微生物分解作用2）蓄積作用3）吸收作用（三）土壤污染和土壤凈化是兩種相反作用的對立統(tǒng)一過程。（二）土壤凈化二、土壤污染源1、工業(yè)污染源主要指工業(yè)三廢污染。2、農(nóng)業(yè)污染源主要指化學(xué)農(nóng)藥、除草劑等的污染。3、生物污染源生活等污水中所含致病菌等。二、土壤污染源1、工業(yè)污染源三、土壤污染物質(zhì)1、化學(xué)型物質(zhì)1）有機物類：主要指化學(xué)農(nóng)藥，除草劑等。2）無機物類：主要指重金屬污染。3）化學(xué)肥料：含氮和含磷肥料。2、放射性物質(zhì)主要指大氣核爆炸降落的污染物，以及原子能和平利用所排出的液體和固體的放射性廢棄物。3、致病微生物主要指人畜糞便及污水。三、土壤污染物質(zhì)1、化學(xué)型物質(zhì)四、土壤污染類型農(nóng)藥、化肥大氣污染污水灌溉固體廢物土壤污染農(nóng)作物水食品飲用水水生生物人體1、水體污染型2、大氣污染型3、農(nóng)業(yè)污染型4、固廢污染型5、綜合污染型四、土壤污染類型農(nóng)藥、化肥大氣污染污水灌溉固體廢物土壤污染第三節(jié)土壤中污染物質(zhì)的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律一、污染物在土壤環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化1、物理過程2、化學(xué)過程3、物理化學(xué)過程4、生物過程溶解和沉淀作用絡(luò)合－螯合作用中和作用吸附與解吸氧化－還原第三節(jié)土壤中污染物質(zhì)的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律一、污染物在土壤環(huán)境中的二、土壤中重金屬元素的遷移轉(zhuǎn)化1、重金屬污染的特征具有累積性危害的潛在性不同重金屬，造成的污染危害各不相同有些金屬元素之間存在拮抗和協(xié)調(diào)作用形態(tài)不同，污染危害作用不同

主要形態(tài)有：水溶態(tài)、弱代換劑、強代換劑、次生礦物、原生礦物二、土壤中重金屬元素的遷移轉(zhuǎn)化2、土壤中重金屬主要遷移轉(zhuǎn)化土壤氧化－還原條件與重金屬的遷移轉(zhuǎn)化對重金屬元素價態(tài)變化起重要作用；影響變價元素的形態(tài)的變化（可溶態(tài)，不可溶態(tài)）土壤酸堿度對重金屬遷移轉(zhuǎn)化PH值對重金屬的溶解度有重要影響，在堿性條件下，呈難溶態(tài)的氫氧化物，也可能以碳酸鹽和磷酸鹽的形態(tài)存在。土壤膠體的吸附作用與重金屬的遷移轉(zhuǎn)化它是許多金屬離子和分子從不飽和溶液轉(zhuǎn)入固相的主要途徑。重金屬被膠體吸附固定有兩種方式一般認為重金屬離子濃度高時，以吸附作用為主，當(dāng)重金屬離子濃度低時，以絡(luò)合螯合作用為主2、土壤中重金屬主要遷移轉(zhuǎn)化三、主要重金屬在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化1、鎘的遷移轉(zhuǎn)化鎘存在形態(tài)：水溶性Cdcl2、Cdco3非水溶性CdS影響Cd遷移轉(zhuǎn)化的因素：水條件：PH；氧化還原條件；有機質(zhì)；伴生離子；吸附作用：三、主要重金屬在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化2、汞的遷移轉(zhuǎn)化影響汞遷移轉(zhuǎn)化的因素有：吸附作用：氧化還原條件：無機汞之間的相互轉(zhuǎn)化：土壤酸堿度：絡(luò)合螯合作用：植物的吸收：不同的作物對汞的吸收和累積能力是不同的，同一作物不同部位的累積能力也是不同的ABHgHg2+CDHgS2、汞的遷移轉(zhuǎn)化ABHgHg2+CDHgS3、砷的遷移轉(zhuǎn)化存在形態(tài)：水溶性、交換性、難解性主要以三價砷、五價砷存在，兩者之間相互轉(zhuǎn)化土壤中的砷大部分為膠體吸附與有機物絡(luò)合螯合作用與其他組分發(fā)生一系列反應(yīng)四、化學(xué)農(nóng)藥污染農(nóng)藥在廣義上指農(nóng)業(yè)上使用的藥劑。包括殺蟲劑、殺菌劑、除草劑等1、主要的農(nóng)藥類型有機氯農(nóng)藥：DDT六六六、艾氏劑、狄氏劑3、砷的遷移轉(zhuǎn)化特點：化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，短期不易分解，殘留時間長，易溶于脂，并在脂肪內(nèi)蓄積有機磷農(nóng)藥：對硫磷、敵敵畏、樂果、敵百蟲是農(nóng)藥中品種最多的一類特點：劇毒性，比較易分解，殘留時間短，在動植物體內(nèi)因酶的作用分解，不易累積。氨基甲酸酯類農(nóng)藥特點：易分解，在動植物體內(nèi)也能迅速代謝，代謝為毒性低于本身，殘留時間短,屬于低殘留的農(nóng)藥除草劑：最常用的有2，4－D（二氯苯氧乙酸）具有選擇性，只能殺傷雜草，不傷害作物特點：化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，短期不易分解，殘留時間長，易溶于脂，并在2、農(nóng)藥在土壤中的殘留影響農(nóng)藥在土壤中殘留的因素:農(nóng)藥本身的物理化學(xué)性質(zhì)土壤性質(zhì)環(huán)境因素：溫度、濕度、日照情況、風(fēng)速、耕作方式物質(zhì)理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)：影響化學(xué)降解及微生物降解的速度水溶性極性揮發(fā)性水分PH土壤結(jié)構(gòu)有機質(zhì)含量粘土含量2、農(nóng)藥在土壤中的殘留物質(zhì)理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)：影響化學(xué)降解及微生3、農(nóng)藥在土壤中的殘留量半衰期：指施入土壤中的農(nóng)藥因降解等原因使其濃度減少一半所需要的時間。殘留量：指土壤中的農(nóng)藥因降解等原因含量減少而殘留在土壤中的數(shù)量。R＝Ce－kt殘留量初始含量農(nóng)藥在土壤中的衰減時間3、農(nóng)藥在土壤中的殘留量殘留量初始含量農(nóng)藥在土壤中的衰減時間第六章-土壤環(huán)境ppt課件第六章-土壤環(huán)境ppt課件4、農(nóng)藥在土壤環(huán)境中遷移、降解及殘留土壤對農(nóng)藥的吸附作用在某種意義上講，土壤的吸附作用就是土壤對有毒物質(zhì)的凈化和解毒作用。但這種作用是不穩(wěn)定的，也是有限的，只緩沖解毒，農(nóng)藥未降解農(nóng)藥在土壤中的氣遷移與水遷移

氣遷移：主要指揮發(fā)作用，它主要決定于農(nóng)藥本身的溶解度和蒸氣壓，以及土壤的溫度、濕度和土壤的質(zhì)地和結(jié)構(gòu)等性質(zhì)。水遷移：主要包括直接溶于水和被吸附于土壤固體顆粒表面上隨水分移動而進行機械遷移兩種方式。農(nóng)藥在土壤中的移動形式以蒸氣擴散為主，水?dāng)U散形式是次要的。4、農(nóng)藥在土壤環(huán)境中遷移、降解及殘留農(nóng)藥在土壤中的降解和殘留光化學(xué)降解：指土壤表面受太陽輻射能和紫外線能而引起的農(nóng)藥分解?；瘜W(xué)降解：是以水解和氧化最為重要。水解是最重要的反應(yīng)過程之一生物降解：主要有脫氯作用，脫烷基作用(三氯笨類農(nóng)藥），水解作用，環(huán)破裂作用，氧化作用和還原作用等農(nóng)藥在土壤中的降解和殘留有機氧農(nóng)藥PP，－DDTPP，－DDE（旱地）

PP，－DDTPP，－DDD（水田）農(nóng)藥脫氯脫氫脫氯微生物降解非微生物降解失去毒性變成有毒性加毒有機氧農(nóng)藥脫氯脫氫脫氯微生物降解非微生物降解失去毒性變成有毒第四節(jié)土壤退化的防治一、污染土壤的恢復(fù)（一）控制和消除土壤污染源－－是防止污染的根本措施1、控制和消除工業(yè)“三廢”的排放2、加強土壤污染區(qū)的監(jiān)測和管理3、控制化學(xué)農(nóng)藥的使用4、合理施用化肥第四節(jié)土壤退化的防治一、污染土壤的恢復(fù)（二）防治土壤污染的措施1、生物措施2、施加抑制劑、改良劑（石灰、堿性磷酸鹽）3、控制氧化－還原狀況加強水漿管理4、改變耕作制度改變土壤條件消除危害5、客土、翻耕（二）防治土壤污染的措施二、土壤生態(tài)保護（一）土壤生態(tài)系統(tǒng)指地球陸地地表一定地段的土壤生物與土壤及其他環(huán)境要素之間相互作用、相互制約，并趨向于生態(tài)平衡的相對穩(wěn)定的系統(tǒng)整體。土壤生態(tài)系統(tǒng)的垂直結(jié)構(gòu)可分為三個主要層次：1、地上生物群體層2、土被生物群落層3、土被底層與風(fēng)化殼生物群體層二、土壤生態(tài)保護（二）土壤退化及其成因由于自然，特別是人為的原因，使土壤生態(tài)系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)和功能受到影響或破壞，而使土壤固有的物理、化學(xué)和生物學(xué)特性和狀態(tài)發(fā)生改變，導(dǎo)致土壤生態(tài)系統(tǒng)功能、生產(chǎn)潛力和環(huán)境質(zhì)量的等級或狀況下降的現(xiàn)象。土壤退化的成因：1、全球環(huán)境變化2、人類不合理利用（二）土壤退化及其成因（三）土壤退化類型及防治1、荒漠化和沙化2、土壤侵蝕3、土壤鹽漬化或鹽堿化4、土壤沼澤化或潛育化5、土壤酸化（三）土壤退化類型及防治第六章-土壤環(huán)境ppt課件三、我國土地資源開發(fā)、保護和管理（一）我國土地資源1、土地資源的特點1）位置固定性2）面積有限性3）質(zhì)量差異性4）功能永久性5）土地利用方向變更的困難性6）土地供給的稀缺性三、我