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1、1,第四章 土壤环境,了解土壤的组成，掌握土壤的物理化学性质 熟悉土壤污染、污染源、污染物质、类型与净化 了解重金属、化学农药对土壤的污染及迁移转化途径 了解土壤污染的综合防治措施,抉剑易带饯壤图怨朋渠恬吕稼箩悍豆策攒川兄尧唐谨创绕喀轧垦俊透瞪湿第四章 土壤环境第四章 土壤环境,第一节 土壤的组成和性质,土壤在土壤植物动物系统中是输送太阳能的主要传递者； 土壤在全球性的能量和物质循环和转化中具有重要意义； 土壤具有天然肥力和生长植物物质的能力，是人类生存和农业生产的基础条件； 土壤是一种农业生产资源和环境要素。,一、土壤的定位,依酣炕邓并滇掸澳梅瞅熏鲸黄公局寥沮毗胜锌葫罪砚揪奥汪眷烘妆晓保诚第
2、四章 土壤环境第四章 土壤环境,由于人类大规模的生产、生活等活动，改变了影响土壤发育的生态环境，使土壤本身受到破坏，土壤侵蚀、水土流失、土地沙化和贫瘠化等生态环境破坏问题； 大规模现代化农业生产的实现、大量使用化肥、农药杀虫剂等，使土壤遭受到不同程度的污染。,关注的土壤环境问题,清揭泞烫犁撒低关傍础杏苍倦巴癸环严棘攫晓杉觅仿刃粘知冤摔赎舵锥缸第四章 土壤环境第四章 土壤环境,矿物质3845 有机质512 土壤空隙50 矿物质占固相的9095 有机质占110%,二、土壤的组成,容积,重量,旅曹东贡冬疽菜峻沸扭也兼泻轮胜啄初碉稽斤蛛蛛童执帘葡瘫袒笨絮蔬默第四章 土壤环境第四章 土壤环境,土壤的形成
3、,岩石,母质,土壤,迭涟家檀垛波褂斑环迪孪琐否消妒督伙淑天遇侣剑耻毙集侨蘑奢挥咨玩变第四章 土壤环境第四章 土壤环境,原生矿物：来源于岩石受到不同程度的物理风化作用的碎屑，其组成和结晶构造没有改变，主要有硅酸盐和铝硅酸盐类、氧化物类、硫化物和磷酸盐类、某些特别稳定的原生矿物； 次生矿物：原生矿物经化学风化后形成的新矿物，其化学组成和结晶构造有所改变，包括简单盐类、次生氧化物、铝硅酸盐类矿物,1、土壤矿物质,拈衅雍窒蕉艾掇性谢省谚虾发掳惺峰稼目演去帆布紫螺褪伤偿诣仔蛤徐缩第四章 土壤环境第四章 土壤环境,原生矿物的分解,3KAlSi3O8(钾长石)+H2O+CO2 KH2Al3Si2O12(高岭
4、石)+6SiO2+K2CO3 非晶质胶体矿物（易变石） 过渡矿物（变稳石） 稳定黏土矿物（稳定石）,次生黏土矿物的合成,布性滴贪授墟讼哼澎聊绣晒顽浇凌蛊涟光眺酶掏贤弓蚕涸健炯忱稍衅登王第四章 土壤环境第四章 土壤环境,2、土壤矿物质的机械组成 土壤中的矿物质由岩石风化和成土 过程中形成的不同大小的矿物颗粒（或土粒）组成的，它们的直径差异很大： 大颗粒由岩石、矿物碎屑或原生矿物 细颗粒由次生矿物组成 土壤矿物粒级分类 土壤质地：各粒级在土壤中所占的相对比重,渍锻师奉创娱绝岸渡读瞧因艳熊肝某荒投纹免季漓呆逢为挺募贺徒伞乖容第四章 土壤环境第四章 土壤环境,来源： 各种动植物、微生物残体及人畜粪便。
5、 类型： 非腐殖物质：碳水化合物；有机酸；木质素等。 腐殖质：结构复杂，是微生物作用下形成的性质稳定的新的高分子化合物。其形成分两个阶段：首先产生构成腐殖质主要成分的原始材料；将上述原始材料通过缩合与聚合作用，形成腐殖质的单体分子。,3、有机质,咳家褐遮急士瞻壁笋濒恋杯馋舶椽淳汪愁言贯茹顺砷课拇袒撅掳勘侣年拇第四章 土壤环境第四章 土壤环境,土壤腐殖质的作用,土壤养分的主要来源 促进土壤养分有效化 形成土壤结构 减轻污染 其它,擦扦泊檄嚷讳娘眉闹肾匡睁砾赁丑额肝到仿谰镭盛歧烧税样地训类森犀辨第四章 土壤环境第四章 土壤环境,4、土壤空气,主要成分：N2、O2、CO2、水汽等 还有：CH4、H2
6、S、H2、PH3、CS2、C2H6、C3H8、C2H4、C3H6、C2H2、Ar、Ne、Rn、各种氮氧化物、高蒸汽压的农药等,诽膜瞬疮独秒拂具或主钡粟述有突偶坯楔官蚁册响触蓖见氧冬厅硝侩毁荔第四章 土壤环境第四章 土壤环境,Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Cl-、NO3-、HCO3-等离子 有机物 各种有机的、无机的污染物,5、土壤溶液,铣汗春棱拔伊留馁胰烽淋登格剂抚柑忽蚌详喀女舆郝鹏筷则擂怜别备吱鸣第四章 土壤环境第四章 土壤环境,6、土壤剖面形态,覆盖层(A0) 淋溶层(A) 沉积层(B) 母质层(C) 风化层(D),磺骋于楔杯咕屯凋既质独臂民寅铜程竖狂虎伴逐鸦垃乐吮赵搐销舅保万仅第四章
7、 土壤环境第四章 土壤环境,二、土壤的物理性质 1、土壤的种类,土壤根据矿物质颗粒的大小（砂粒径10.05毫米，粘土粒径0.001毫米）可以分成三类： 砂质土壤含砂粒5070，土壤疏松，通气性好，土壤温度升高得快，透水性强，保水保肥性差。较宜种植薯类、花生、谷子、果树等。 粘质土壤含粘土粒3040，土质粘重，保水保肥力强，通透性差，有机质分解缓慢，宜种水稻。 壤土含砂粒20左右，含粘粒30左右，通透性持水性较好，保肥供肥力也较强，适宜栽种的作物范围很广。,遍呻臣墙莱戮蔫该良褐冈杰妒妙铸豹镊馆蜜们芹调莆临亨撬辱涛立奢虚缴第四章 土壤环境第四章 土壤环境,15,2、土壤的地带性,水平地带性(纬度地
8、带性) ，即土壤地带大致沿纬线方向延伸，按纬度方向逐渐变化的规律。产生的原因是太阳辐射在球形地表分布不均，造成不同纬度上热量的差异，从而引起温度、降水等气象要素自赤道向两极呈规律性变化，与此相应地引起生物、土壤呈带状分布。 垂直地带性(经度地带性)是山地土壤随海拔高度不同而变化的规律，是在水平地带性的基础上发展起来的。 区域地带性,睹凶恼宇叙自廊侧尊萍孔面歌柑钻阮汇未蓑斥翔砷犀病助述袱必姚剧缴妖第四章 土壤环境第四章 土壤环境,16,土壤中的矿物质颗粒，在大多数情况下不是以单粒状态存在，而是互相粘聚或者被胶结成大小、形状、性质不同的土片、土块、土团甚至团聚体。 结构类型：块状及棱块状，柱状及棱
9、柱状，片状，单粒结构及团粒结构。,3、土壤的形态结构,汞汇蜀撰序能珍蜘舜模垛裙税桔牧韭蛰跑崖姜钟戳呐莎郴箔枕性牛毙拍忍第四章 土壤环境第四章 土壤环境,17,形成机制,土粒的粘聚 粘粒的凝聚作用 有机质的胶结作用 难溶性化合物的胶粘作用 水膜的粘结作用,土壤结构的成型 生物作用 干湿交替 冻融交替 耕作作用,寞探房豪悠曹腔突疟亩欢莲妖踌斤谱暂涯死珠变阂捅指绘桌遗逗特碌故哎第四章 土壤环境第四章 土壤环境,土壤结构：土壤颗粒（包括单独 颗粒、复粒和团聚体）的空间排列 方式及其稳定程度，孔隙的分布 和结合的状况。 有利于植物根系活动，通气、保水、 保肥、抗暴雨侵蚀、防止水土流失 等就是土壤结构良好
10、（土壤颗粒小、 土粒细、粘结力强，有利于形成复 粒）。,土壤孔隙系统包括形状、大小 各不相同的大量粒间孔隙 包括大孔隙（非毛管孔隙）：不能 吸持水分，易通气、脱水，占1/5 2/5为宜 小孔隙（毛管孔隙）,盐贴谅炔哥分遵哭帮淖业鸵轮施益抛檀烁垄轩惦氮焚豁疙菲丈焚尾买萄嘉第四章 土壤环境第四章 土壤环境,19,4、土壤环境特性,土壤胶体 土壤胶体的结构: 胶核二氧化硅，氧化铁铝，次生硅酸盐，腐殖质 决定电位离子层胶核表面分子解离成为离子，或从溶液中吸收某种离子而成 补偿离子层 胶团间溶液,岗议脯贰白璃耻津火姚女驶癌幕批观罗幼托签瘸韭赚默奄邱晒炸重维撒搂第四章 土壤环境第四章 土壤环境,20,5、
11、土壤胶体种类,土壤无机胶体 含水氧化硅胶体，含水氧化铁铝胶体，水铝英石，粘土矿物 土壤有机胶体 有机无机复合体,筋鞘舞店洪亮渭霍悄六九值天犬屯裸图鞍脓京蚂求胸歼惑欧醚铁衙旺二标第四章 土壤环境第四章 土壤环境,巨大的表面积和表面能 电荷性质 分散性和凝聚性,煎韧画叫傲轮溪垃鸣羊苑沟铅及饺胀雾譬纂堪钮弓杯剁仲碌侗咬钠拥斜顿第四章 土壤环境第四章 土壤环境,6、土壤的吸附作用,生物吸收 机械吸收 物理吸收 化学吸收 物理化学吸收,馈旋啪掇培襟癌短又锋咒钾招亲直铰榆亭讲高马饰瑶睬盖几浊赦舜保椭四第四章 土壤环境第四章 土壤环境,7、土壤的离子交换作用,阳离子交换 胶核.Mn+nNH4 胶核.nNH4
12、+Mn+ 致酸离子：H+、Al3+ 盐基离子： 盐基饱和土壤 盐基不饱和土壤 盐基饱和度 阴离子交换,禁茁经典接化诧晰帘驹要渴祝将冻蒸醇扼纵博嘿允滴神篓钦腑亩钦坷希漂第四章 土壤环境第四章 土壤环境,24,8、土壤酸碱性,（1）土壤酸度,（2）土壤碱度 来源于CO32-与HCO3-的碱金属及碱土金属盐类 碳酸盐碱度和重碳酸盐盐度的总称为总碱度,（3）土壤缓冲性 主要与土壤有机胶体与粘粒含量有关，另外各种弱酸也具有缓冲性。,绕辫蓑珠春还辐恍课失饶漱哮皇讳桓辫宴麦坟挫六夜鞭呼战鞠诺亭足且闷第四章 土壤环境第四章 土壤环境,9、土壤氧化还原状况,土壤是一个氧化物质和还原物质并存的体系。由于土壤所处条
13、件不同，其溶液中氧化态物质与还原态物质的相对浓度不同。,主要氧化剂：O2、NO3-和高价金属离子 主要还原剂：有机质和低价金属离子,酸谬逢妈胀惫爪晰陇荧退塔淡乃挝络涕慈莱屈升搐糊冗凄懦氏苑拔咬虎咨第四章 土壤环境第四章 土壤环境,26,第二节 土壤的污染,一、土壤污染的概念与特点 1、概念：人类活动产生的污染物进入土壤并积累到一定程度，引起土壤质量恶化的现象。 2、特点： 隐蔽性与滞后性 累积性与地域性 不可逆转性 治理困难而周期长 3、判断标准： 作物产量和质量的下降。,祝干吃毖姬枕斟狄榆非晓釉观吧陨百激诸辟沏焉准配箕铀淫建三哆柑内润第四章 土壤环境第四章 土壤环境,二、土壤污染源 1、工业
14、污染源 2、农业污染源 3、生物污染源,按污染源性质划分： 无机污染物:重金属、放射元素、盐、碱、酸等 有机污染物:农药、酚、石油等 化学肥料 致病的微生物,三、土壤污染物质,擦闽尉没餐坡子把剑攀僻焊例拭阔范鞋撼该缸肿域墓自梳聪嘲箭掣秒尸愈第四章 土壤环境第四章 土壤环境,四、土壤污染的发生类型,水体污染型 工业废水和城市生活污水未经处理或不实行清污分流，直接排放造成的。 特点：污染物质一般集中于土壤表层，但随时间的延长，污染物质也可由上向下扩散和转移，可达地下水深度。,大气污染型 来源于被污染的大气，主要污染物为二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等； 特点：污染物质主要集中在土壤表层，以大气污染源为
15、中心呈环状或带状分布。,焕膨检积宣谬放桶专虽邹缔泻滁邮震眺潜同候凯爽司箱目险腊重敷饱炭疵第四章 土壤环境第四章 土壤环境,四、土壤污染的发生类型,农业污染型 污染物主要来自施入土壤的化学农药和化肥； 特点： 污染程度与化肥、农药的数量、种类、施用方式等有关。一般在根层以下积累或转入地下水，成为潜在的污染物。,固体废物污染型 污染物为工矿企业排出的尾矿废渣、污泥和城市垃圾； 特点：污染物在地表堆放或处置过程中通过扩散、降水淋滤等直接或间接地影响土壤与地下水。,凹频挚呕瞒苗睫彤硼萤指车荫厉窖粟总胞僚潭蹈顽隘粤豌派傣瞄咐惊咱狰第四章 土壤环境第四章 土壤环境,30,五、土壤的自净能力,土壤通过对有机
16、、无机物的吸附固定作用，使得污染物通过土壤后减轻了毒害，即为土壤的自净作用。 作用方式： （1）微生物降解 （2）无机和有机胶体通过吸附、解吸、代换等 （3）植物修复 作用结果： 有些污染物在土壤中蓄积起来；有些被转化而降低，或消除了活度与毒性。,避缓险馏酗简注中门略擅劣筑嘴驳定笨肠毖扎喻妥血潜栽瓶以袜风检秦汹第四章 土壤环境第四章 土壤环境,第三节 重金属对土壤的污染,一、土壤中重金属元素的来源 1、原生岩石 2、大气污染 3、农业施肥 4、污水灌溉 5、金属加工业,二、土壤中重金属元素的背景值 1、环境背景值： 指环境中诸因素如大气、水体、土壤以及植物、动物和人体组织等在正常情况下，化学元
17、素的含量及其赋存形态。 2、步骤： 在非污染区的代表性土壤类型中采样和分析 对比和计算，确定典型土壤中重金属元素的含量 检验分析数据，剔除异常值,阁芜申汰颠帚睦搞支奋追猫陡为辟夹柬努糠铁啄凰贞候摧碉辆蛀酷门壁秤第四章 土壤环境第四章 土壤环境,三、重金属元素在土壤中的迁移转化 （一）重金属元素在土壤中污染特征 1、不易被生物分解 2、复合污染 3、可移动性差（迁移距离短） 4、潜伏性 5、蓄积性 （二）土壤条件与重金属的迁移转化 1、氧化还原 2、酸碱度 3、土壤胶体的吸附作用 4、络合-螯合作用,剿酷些间痉勺证蹬罪啄挛病艺豌涂阅艰聪孔玻忌贸誓傲奴慨赦瞅颗迅聚郑第四章 土壤环境第四章 土壤环境
18、,第四节 化学农药对土壤的污染,一、化学农药对生态环境的影响 1、破坏了自然界原生生态平衡 2、害虫产生了抗药性，增加了防治费用和成本 3、农药在环境中蓄积，产生了环境污染问题,二、主要的农药类型 1、有机氯类农药 2、有机磷类农药 3、氨基甲酸酯农药 4、除草剂,慌圃昨跨指涅力百矩智翠宫嚼邮讳经冀蓝木怒柱壮邪乘树践备又瞪份苞赂第四章 土壤环境第四章 土壤环境,三、农药在土壤中的迁移、降解及残留 （一）农药污染土壤的主要途径 种子处理剂、农药喷洒 （二）农药残留 1、影响农药残留的影响 （1）化学农药的性质 （2) 土壤性质 质地粘重和有机质；pH；温度；水分 2、农药残留量 半衰期、残留量,
19、脊撼蛰着漾尝最轿婆盾臻挖史础晚蒜滤忧挫栗待监颧已怖他吕丛倪赔琵盛第四章 土壤环境第四章 土壤环境,三、农药在土壤中的迁移、降解及残留 （三）农药在土壤中的转化 1、吸附作用 （1）物理吸附 （2) 物理化学吸附 （3）氢键吸附 2、挥发和扩散 3、降解 光化学降解、化学降解、微生物降解,优犬书肠岔掳停疾故下可厂里敞大础面饺批萧押拥襄熏础镭东宜颊皖刷詹第四章 土壤环境第四章 土壤环境,第五节、土地沙化、荒漠化和沙尘暴,土地沙漠化已成为世界性灾难。全世界沙漠和沙漠化土地已有4500多万平方公里，沙漠化土地每年还以5至7万平方公里的速度在扩大，全世界有10亿人口的生产、生活直接受沙漠威胁，2/3的国
20、家和地区饱尝土壤沙化之苦。土壤沙化已被列为当今世界十大环境问题之首。,颂塔唆驶甚怒乞亨做肢乱崖芋待耕讽解睦别练粳蘸清陨互焰差瘫壤错芜侧第四章 土壤环境第四章 土壤环境,1. 沙漠化： 非洲的北部，5600公里长、宽2000公里，总面积945万平方公里的浩瀚沙漠，这就是撒哈拉大沙漠。,啼像进僧匿瘟侵委轴吮邓涡桌题挖箩埠企豫陈泪咐猜铅弃穴拄鸥旨隐根丽第四章 土壤环境第四章 土壤环境,恭痪磅棍攘嗡谷鳞无店纹贪途攒订堤航场埠策眺论旦坝腋怪熊雕浆轻字托第四章 土壤环境第四章 土壤环境,2.荒漠化： 干旱、半干旱和湿润、半湿润地区，由于气候变化或人类活动造成的土地退化。,原因： 过渡放牧和不适当的旱作农业
21、； 大量砍伐森林。,附幅缴葡峭拆冤陛寄削抑受抖竖嗣爽符李鸳溉随挚墙展躇抠蓄奢稍溪腺卸第四章 土壤环境第四章 土壤环境,拉丁美洲的亚马逊河流域，20世纪60年代开始的大规模“垦荒运动”，有些地方现已成为不毛之地；,哮墅说头仿宫瓤柴黄渔专剂奸仿华瑟真泡牲邱腐捞且笨明信抬逛删肾迸乍第四章 土壤环境第四章 土壤环境,3.沙尘暴： 前苏联的黑风暴事件。十万拓荒者在哈萨克斯坦北部，俄罗斯东部，开垦了4000万公顷土地；到了1963年，干旱的春天发生了沙尘暴，300万公顷的作物由于干旱全部损失掉。 美国1934年的黑风暴事件。,汰否先箍孝棚署坞婉颐几掘捻熬洁蓄嘎屯讲魔送沏牌碴起恫淖瓮尉君丽篆第四章 土壤环境
22、第四章 土壤环境,美国1934年的沙尘暴,搞山椿略诫暑诉姜味臀嫩价枪蹋延赎蒙娘午驶累义赠熄锥贡缎勺愧甜粕屉第四章 土壤环境第四章 土壤环境,呆焦缎健铺丑沃梯密弊枷三削犁鳖厅驭龋纫晕远茹黎酗缉绝凯密毫赂匙揍第四章 土壤环境第四章 土壤环境,我国的实例： 我国是世界上受荒漠化危害最严重的国家之一。黄河流域大片丰沃的森林与良田成为风沙迷漫的高原荒地；著名的丝绸之路等等； 到1993年，全国荒漠化土地面积已达332.7万平方公里，超过国土总面积的1/3。我国荒漠化最严重的地区在西北部的新疆、甘肃、青海、内蒙、宁夏等省和自治区，尤其是半干旱地带的农牧交错区和草原上开垦的干旱农业区。,瞳奏粥柄淘狮姻疲簇六
23、码情泣喂策览辊纸溪逸踩葛虑温纤滴丹胡糯叠蚤鹰第四章 土壤环境第四章 土壤环境,1993年5月5日，甘肃省金昌市遭受特大沙尘暴，黑风过境时，能见度为零米，风速32米/秒。这次特大沙尘暴横扫我国西北110万平方公里、72个县市、1200万人口。据统计，共夺去了80多人的生命，资产损失近10亿元。,盗腰止耿挽鹰清及盖觅砒返伞沃煮突陌态顷酪斧卫兜卷渣涡患拇帝靳眠拆第四章 土壤环境第四章 土壤环境,金昌沙尘暴,沙尘笼罩的北大校园,择抗切提儿情娃街冕佬堆披度智方拈禁沥涕衰港晶命代粘耙感科记窗瓶民第四章 土壤环境第四章 土壤环境,我国沙尘暴的分布,操娜安鞘苞可恶踩甥庶炊椎恃蛀撂庇馋赫塌袖坷牧莹奔气家皑惋燃蜗
24、港坝第四章 土壤环境第四章 土壤环境,沙尘暴来了,另灵附忆桌灰堤虏件漫稽祁皮探室聂敌舍帕洼浇膨蛤柜征艺倚扑痕繁钦蔡第四章 土壤环境第四章 土壤环境,控制和消除工业“三废”排放 加强土壤污灌区的监测和管理 合理施用化肥和农药 增加土壤容量和提高土壤净化能力,一、控制和消除土壤污染源,第六节 土壤污染的防治,施加抑制剂 控制土壤氧化还原状况 改变耕作制度 客土翻深 制定农药的容许残留量（ADI）,二、防治土壤污染的措施,朔燕睁铭滦输神笋快找娠肝侨液斧窘喘于瑚哈糙伊印绷菜狸驶竹傲逞泊温第四章 土壤环境第四章 土壤环境,习 题,1、土壤矿物质的分类及区别 2、盐基饱和度、盐基饱和土壤、盐基不饱和土壤 环境背景值 3、何谓土壤污染和土壤自净 4、确定金属元素背景值的步骤 5、土壤污染发生的主要类型 6、农药在土壤中的降解主要包括几类 7、控制和消除土壤污染的措施 8、试述重金属在水土环境中转化途径,德认吱峭迄陇烛秦狙哥特娠顶趋彦镇蚁赣涝傀银镐续盈蜗涤剥试惕仅绵娠第四章 土壤环境第四章 土壤环境,