土壤环境 环境学概论

环境科学 环境学概论第二章思维导图，主要内容有土壤概述、土壤环境概述、土壤污染、土壤环境标准和土壤污染防治。

土壤环境

• 土壤概述
  • 土壤组成：土壤矿物质、土壤有机物、土 壤 空 气、土壤溶液、土壤生物
  • 土壤结构
    • 土粒—形成土壤结构的基础，土粒按照粒径的大小分为砾石、砂粒、粉沙、粘粒
    • 土壤结构体
      • 形成：土壤矿物颗粒-复粒-团聚体-结构体
      • 土壤结构体的类型：似立方体结构类型、似柱状结构类型、似片状结构类型
      • 土壤结构体的基本指标：土粒密度（不计土壤孔隙） 土壤密度（单位体积的土壤质量） 孔隙度=（土粒密度-土壤密度）*100%/土壤密度
    • 土壤的分层和性质
      • 土壤从上到下通常分为四层：淋溶层—厚度在10厘米左右，含有丰富的有机物和腐殖质； 淀积层—由上层土淋滤出来的有机物、盐类、以及粘土颗粒组成； 母质层—风化的成土母岩组成； 原始层—为未风化的基岩
  • 土壤的形成
    • 土壤的形成过程：土壤母质的形成—成土
    • 影响土壤形成的主要因素
      • 母质：构成土壤矿物质的基本材料，提供植物必须的营养元素 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 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：调节成土因素来控制土壤形成过程和方向
• 土壤环境概述
  • 土壤环境的物理性质
    • 土壤质地
    • 土壤孔隙：无效孔隙、毛管孔隙、通气孔隙
  • 土壤环境中的胶体物质
    • 土壤胶体的种类
      • 无机胶体：硅氧四面体 铝氧八面体
      • 有机胶体：来源于动植物残体及分解合成物，由多糖、蛋白 质和腐殖酸组成 特点：带电荷大、比表面积大、具有较强的配位 能力及亲水性，对水分和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 特点：比表面积减少，团粒稳定，能改善水、肥、气、热的状况
    • 土壤胶体的吸附作用：物理吸附—土壤胶体吸附分子，以减少其表面能的作用 化学吸附—土壤中可溶性盐和土壤中物质发生化学反应，生存溶解度很低的化合物 物理化学吸附—土壤胶体对离子的交换吸附
  • 土壤酸度和土壤缓冲性
    • 土壤酸度：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。指标用pH表示
    • 土壤酸性的来源：植物根系和土壤中有机质分解产生的无机酸和CO2； 土壤中活性铝水解释放H+； 胶体上吸附的H+和Al3+被其他阳离子置换到溶液中而使土壤呈酸性
    • 土壤的缓冲性：土壤抵抗pH改变的能力
  • 土壤氧化还原性：表示指标：氧化还原电位（Eh）,单位mV 影响因素：易分解的有机质和易氧化或易还原的无机质及pH等因素影响 作用：影响土壤中营养元素的状态和有效性；影响元素离子的迁移、转化
  • 土壤环境中的矿化作用和腐殖化作用：指动植物残体在微生物的作用下转变为腐殖质的过程。
• 土壤污染
  • 土壤污染概述
    • • 土壤污染：人为因素有意或无意地将对人类本身和其它生命体有害的物质施加到土壤中，使其某种成含 量超过土壤自净能力或者明显高于土壤环境基准或土壤环境环境标准，并引起土壤环境质量恶化的现象
      • 污染源—工业污染源：直接由工业“三废’引起的土壤污染； 农业污染源：农业生产本身产生的，如农药的施用造成的等； 生活污染源
      • 土壤污染物类型
        • 无机污染物：包括对生物有危害作用的元素和化合物，主要是重金属、放 射性物质/营养物质和其他无机物质等。
        • 有机污染物：主要的有机污染物是化学农药、酚类物质、洗涤剂、氰化物 、多环芳烃、石油，及有害微生物、致病菌等。
  • 土壤污染的主要发生途径
    • 大气污染型—来源：被污染的大气，主要污染物为二氧化硫、氮氧化物和颗粒物
    • 水体污染型—来源：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
    • 固体废弃物污染型—来源：工矿企业排放的废渣、污泥和超市垃圾
    • 农业污染型—来源：主要来自施入土壤的化学农药和化肥
  • 污染物在土壤的迁移和转化
    • 农药、化肥在土壤环境的迁移转
      • 农药类型
        • 物理状态：粉状、可溶性液体、挥发性液体
        • 化学组成：氨基甲酸酯、有机氯农药、有机磷 农药、有机汞农药、有机砷农药
        • 作用方式：胃毒、触杀、熏蒸
      • 农药在土壤环境中的吸附和降解：农药通过挥发、移动、扩散等途 径在土壤中运行，或排出土体，同时也可被作物吸收。
    • 重金属在土壤环境中的迁移转化：
      • 土壤的重金属污染：包括汞、镉、铅、铬和类金属砷 等及有一定毒性的锌、铜、镍等元素
      • 重金属在土壤中的迁移方式：物理迁移、物理化学迁移和化学迁移、 生物迁移
    • 土壤自净：物理自净作用 、物理化学自净作用、化学自净作用、生物自净作用
• 土壤环境标准和土壤污染防治
  • 土壤背景值：未受人类污染影响的自然环境中化 学元素和化合物的含量，称之为土壤背景值。
  • 土壤环境容量：Q总=M·S(R-B)
  • 土壤环境质量标准—一类：自然保护区、生活饮用水源地、保护地区的土壤 二类：一般农田、蔬菜地、茶园、果园、牧场 三类：高背景值土壤