环境学土壤

环境学土壤思维导图，包含组成、 形成、 分 孔性、 胶体的种类、 缓冲性、 氧化还原性、 矿化作用、 腐殖化作用等。

土壤

• 组成
  • 固体物质
    • 矿物质
      • 原生物质
      • 次生物质
    • 有机质
  • 粒间物质
    • 气相
      • 大气进入氧气，氮气
      • 土壤内部产生二氧化碳，水汽
    • 液相
      • 粒间水分及溶解在其中的多种溶解性物质
  • 生物体
    • 土壤微生物
      • 细菌、放线菌、真菌和藻类
    • 土壤动物
      • 无脊椎动物
• 形成
  • 主要因素
    • 母质
      • 构成土壤矿物质的基本材料，提供植物必需的营养元素
    • 气候
      • 影响土壤中物理、化学、生物作用的方向与进程
    • 生物
      • 成土中最重要的因素。只有在母质的基础上出现了生物之后，土壤才能形成
    • 地形
      • 影响热量及水的重新分配；影响母质的分配
    • 时间
      • 时间越长，土壤性质的变化越大
    • 人为因素
      • 成土过程中最深刻的影响因素，通过改变某成土因素 或各种因素之间的对比关系来控制成土过程和方向
• 分类
  • 四级
    • 土纲
    • 亚纲
    • 土类
    • 亚类
• 孔性
  • 含义：指土壤孔隙数量大小分配和比例特征
    • 无效空隙
      • 在黏土中较多，在沙质土壤和结构良好的土壤中少
    • 毛管空隙
      • 能保持毛细管水分的孔隙
    • 通气空隙
      • 指土壤水分和空气的通道
• 胶体的种类
  • 无机胶体（矿质胶体，就是土壤黏粒）
    • 1：1型：晶粒较大，比表面积较小，表面能相应较小，吸附能力较弱
    • 2：1型：形成的晶粒较小，比表面积较大，表面能相应较高，吸附能力较强
  • 有机胶体（腐殖质胶体）
    • 带电荷量大、比表面积大、具有较强的配位能力及一定亲水性，使其对水分和土壤溶液中的离子有较强的吸附作用。
  • 有机无机复合体（有机矿质复合体或有机黏粒复合体）
    • 阳离子交换量比未复合前二者之和少。这种复合形成的是稳定的团粒结构，能改善水、肥、气、热的状况。
• 酸度
  • 含义：反映土壤溶液中氢离子浓度和土壤胶体上交换性氢、铝离子数量状况的一种化学性质，又称酸碱性或土壤酸碱度。
  • 对土壤的影响
    • 1、影响养分的有效性
    • 2、影响金属元素的固定、释放和淋洗
    • 3、影响土壤中微生物的活性。
• 缓冲性
  • 含义：指土壤抵抗pH改变的能力，或土壤抵抗土壤溶液中离子浓度改变的一种特性。
• 氧化还原性
  • 体系
    • 无机体系：氧、铁、锰、硫
    • 有机体系；有机酸、酚醛类和糖类
  • 影响
    • 土壤中营养元素的状态和有效性
    • 元素离子的价态，从而影响其迁移、转化
• 矿化作用
  • 指在土壤微生物作用下，土壤中有机化合物转化为无机化合物过程的总称
    • 矿化作用在自然界的C、N、P、S的生物循环中十分重要
    • 影响因素
      • 土壤的性质
      • 有关元素含量比例的影响
• 腐殖化作用
  • 含义：指动植物残体在微生物的作用下转变为腐殖质的过程
  • 腐殖化系数
    • 指定量加入土壤中的植物残体（以碳量计）腐解一年后的残留量（以碳量计）与原加入量的比值
  • 影响因素
    • 生物残体的化学组成
    • 环境的水热条件
    • 土壤性质，特别是土壤酸度
• 污水土地处理系统
  • 慢速灌溉（慢速渗滤）
  • 快速渗滤
  • 表面径流
  • 人工湿地
• 污染的防治措施
  • 对污染源的控制
  • 污染土壤的修复
    • 农药污染的治理
      • 生物修复
      • 化学添加剂
      • 农艺措施
    • 重金属污染的治理
      • 施用改良剂
      • 客土法
      • 水洗法
      • 电化法
      • 热解吸法
      • 生物修复
• 环境标准的分类和分级
  • 三类
    • I类
      • 主要适用于国家规定的自然保护区（原有背景重金属含量高的除外）、 集中式生活饮用水源地、茶园、牧场和其他保护地区的土壤， 土壤质量基本上保持自然背景水平。
    • II类
      • I主要适用于一般农田、蔬菜地、茶园、果园、牧场等土壤， 土壤质量基本上对植物和环境不造成危害和污染。
    • III类
      • 主要适用于林地土壤及污染物容量较大的高背景值土壤和矿产附近等地的农田土壤（蔬菜地除外）。 土壤质量基本上对植物和环境不造成危害和污染。
  • 三级
    • 一级标准
      • 是为保护区域自然生态，维持自然背景的土壤环境质量的限制值
    • 二级标准
      • 是为保障农业生产，维护人体健康的土壤限制值
    • 三级标准
      • 是为保障农林业生产和植物正常生长的土壤临界值
• 污染物的迁移转化规律 （土壤中的物质永远处于运动状态）
  • 有机物：农药
    • 迁移转化方式
      • 扩散
      • 质体流动
    • 影响迁移的因素
      • 农药
        • 分子结构
        • 电荷特征
        • 水溶性
      • 土壤
        • 降水量
        • 淹灌条件
        • 土壤初始含水量
        • 土壤酸度
        • 有机质含量
        • 土壤粘土矿物组成
  • 无机物：重金属
    • 迁移形式
      • 物理迁移
        • 土壤溶液中的重金属离子或配离子可以随水迁移至地表水体
      • 物理化学迁移和化学迁移
        • 土壤环境中的重金属污染物能以离子交换吸附， 或配合、螯合等形式和土壤胶体相结合， 或发生溶解与沉淀反应
      • 生物迁移
        • 主要指植物通过根系从土壤中吸收某些化学 形态的重金属，并在植物体内积累起来。
• 污染的特点
  • 隐蔽性或潜伏性
    • 土壤污染不如水污染和大气污染那样直观， 需要通过农产品及摄食的人或者动物的健康状况反映出来， 从污染到产生严重后果有一逐步积累的过程
  • 不可逆性和持久性
    • 重金属进入土壤是一个不可逆过程
  • 危害的严重性
    • 土壤污染不仅影响粮食生产，其污染物往往还通过食物链危害动物和人体的健康