第四章-土壤環(huán)境化學習題解答

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上第四章 土壤環(huán)境化學一、名詞解釋1、土壤環(huán)境背景值：是指在不受或很少受人類活動影響和不受或很少受現(xiàn)代工業(yè)污染與破壞的情況下，土壤原來固定有的化學組成和結構特征。2、原生礦物與次生礦物：地殼中最先存在的，經風化作用后任然遺留在土壤中的一類礦物，其原有的化學組成和晶體結構均未改變。主要的原生礦物有：石英、長石類、云母類、輝石、角閃石、橄欖石、方解石、赤鐵礦、磁鐵礦、磷灰石、黃鐵礦等；在土壤的形成過程中，由原生礦物轉化形成的新礦物，統(tǒng)稱次生礦物。包括各種簡單的鹽類（碳酸鹽、重碳酸鹽、硫酸鹽和氯化物）、游離硅酸、三氧化物（R2O3XH2O）；次生鋁硅酸鹽（蒙脫石、伊利石、高嶺

2、石）等?；?原生礦物是指各種受到不同程度的，而未經的碎屑物，其原有的化學組成和構造均未改變。次生礦物是在或形成之后，其中的遭受而改造成的新生礦物，其化學組成和構造都經過改變而不同于原生礦物。3、活性酸度：土壤溶液中氫離子濃度的直接反映，通常用pH表示?；钚运岫鹊膩碓粗饕荂O2溶于水形成的碳酸和有機物質分解產生的有機酸，以及土壤中礦物質氧化產生的無機酸，還有施用的無機肥料中殘留的無機酸，如硝酸、硫酸和磷酸等。此外，由于大氣污染形成的大氣酸沉降，也會使土壤酸化，所以它也是土壤活性酸度的一個重要來源。潛性酸度：土壤潛性酸度是土壤膠體吸附的可代換性H+和Al3+的反映。當這些離子處于吸附狀態(tài)時，是不

3、顯酸性的，但當它們通過離子交換作用進入土壤溶液之后，即可增加土壤溶液的H+濃度，使土壤pH值降低。只有鹽基不飽和土壤才有潛性酸度，其大小與土壤代換量和鹽基飽和度有關。 活性酸度與潛性酸度的關系： 活性酸度與潛性酸度是同一個平衡體系的兩種酸度。二者可以互相轉化，在一定條件下處于暫時平衡狀態(tài)。土壤活性酸度是土壤酸度的根本起點和現(xiàn)實表現(xiàn)。土壤膠體是H+和Al3+的貯存庫，潛性酸度則是活性酸度的貯備，土壤的潛性酸度往往比活性酸度大得多，二者的比例，在砂土中約為1000；在有機質豐富的粘土中則可高達1×1041×105。4、土壤環(huán)境容量：土壤環(huán)境容量又稱土壤負載容量，是一定土壤環(huán)境單

4、元在一定時限內遵循環(huán)境質量標準，既維持土壤生態(tài)系統(tǒng)的正常結構與功能，保證農產品的生物學產量與質量，又不使環(huán)境系統(tǒng)污染超過土壤環(huán)境所能容納污染物的最大負荷量。5、土壤陽離子交換量Cation Exchange Capacity(CEC)：在一定pH值(=7)時，每千克土壤中所含有的全部交換性陽離子(K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NH4+、H+、Al3+等)的厘。常用單位：cmol(+)/kg土、國際單位：mmol/kg土6、鹽基飽和度：致酸離子與鹽基離子：土壤鹽基飽和度Base Saturation (BS)：土壤膠體上的交換性鹽基離子占全部交換性陽離子(總量)的百分比。酸基離子(致酸離子)

5、： H+、Al3+鹽基離子：K+、Na+、Ca2+、Mg2+等土壤鹽基飽和度(BS)真正反映土壤有效(速效)養(yǎng)分含量的大小，是改良土壤的重要依據(jù)之一。鹽基飽和度是指土壤吸附交換性鹽基總量的程度。土壤吸附性陽離子，根據(jù)其解吸后的化學特性可區(qū)分為致酸的非鹽基離子（如氫和鋁離子）與非致酸的鹽基離子（如鈣、鎂、鈉等）兩大類。當土壤膠體所吸附的陽離子基本上屬于鹽基離子時，稱為鹽基飽和土壤，呈中性、堿性、強堿性反應；反之，當非鹽基離子占相當大比例時，稱為鹽基不飽和土壤，呈酸性或強酸性反應。土壤鹽基飽和度以土壤的交換性鹽基總量占土壤陽離子代換量的百分比表示。鹽基飽和度的大小，可用作施用石灰或磷灰石改良土壤的

6、依據(jù)。二、簡答題1、簡述土壤的基本組成。土壤是由固體、液體和氣體三類物質組成的。物質包括、有機質和等。液體物質主要指。氣體是存在于中的空氣。土壤中這三類物質構成了一個矛盾的統(tǒng)一體。它們互相聯(lián)系，互相制約，為作物提供必需的生活條件，是的物質基礎。2、土壤的吸附性能與那些因素有關？影響土壤吸附能力的因素主要有以下幾個方面。(1)土壤膠體的類型：一般：有機膠體>蛭石>蒙脫石>伊利石>綠泥石>高嶺石。但有物質對土壤的吸附具有選擇性，如高嶺石對除草劑2，4-D的吸附能力要高于蒙脫石，殺草快和白草枯可被黏土礦物強烈吸附，而有機膠體對它們的吸附能力較弱。(2)膠體的陽離子組成土

7、壤膠體的陽離子組成，對物質的吸附交換也有影響。如鈉飽和的蛭石對農藥的吸附能力比鈣飽和的要大。鉀離子可將吸附在蛭石上的殺草快代換出98，而吸附在蒙脫石上的殺草快，僅能被代換出44。(3)被吸附物質本身的化學性質可直接影響土壤對它的吸附作用。如：離子的價態(tài)、離子的水華半徑、有機物的分子結構、物質的溶解性等。(4)土壤pH值影響土壤的吸附。如：在不同酸堿度條件下農藥解離成陽離子或有機陰離子，而被帶負電荷或帶正電荷的土壤膠體所吸附。重金屬在高pH條件下易被吸附。3、影響陽離子交換能力的重要因素有哪些？（1）離子的價數(shù)：陽離子與土壤膠粒之間的相互引力是靜電作用造成的，因此說陽離子的電荷愈多，它的交換能力

8、就愈強。（2）離子半徑的大?。簩τ谕瑑r離子來說，因為離子半徑越小，分布在離子表面單位面積的電場強度越大，因此靜電引力也大。4、土壤的氧化還原電位受那些因素影響？答：土壤氧化還原電位的高低，取決于土壤溶液中氧化態(tài)和還原態(tài)物質的相對濃度，一般采用鉑電極和飽和甘汞電極電位差法進行測定。影響土壤氧化還原電位的主要因素有：（1）土壤通氣性。（2）土壤水分狀況。（3）植物根系的代謝作用。（4）土壤中易分解的有機質含量。旱地土壤的正常Eh為200750mV，若大于750mV，則土壤完全處于氧化狀態(tài)，有機質消耗過快，有些養(yǎng)料由此喪失有效性，應灌水適當降低Eh。若小于200mV，則表明土壤水分過多，通氣不良，應

9、排水或松土以提高其Eh值。水田土壤Eh變動較大，在淹水期間Eh值可低至-150mV，甚至更低；在排水曬田期間，土壤通氣性改善，Eh可增至500mV以上。一般地，稻田適宜的Eh值200400mV之間，若Eh經常在180mV以下或低于100mV，則水稻分蘗或生長發(fā)育受阻。若長期處于-100mV以下，水稻會嚴重受害甚至死亡，此時應及時排水曬田以提高其Eh值。5、土壤重金屬污染的特性？答：土壤重金屬污染的特點 1.普遍性 隨著工業(yè)生產的發(fā)展,重金屬污染日趨普遍,幾乎威脅著每個國家。2.隱蔽性 土壤重金屬污染由于其無色無味,很難被人的感覺器官察覺。一般需要通過植物進入食物鏈后，到一定程度進才反映出來。

10、3.不可逆性 由于重金屬在土壤中積累到一定程度時，便引起土壤結構和功能的變化，且由于重金屬很難降解。因此，一旦污染很難恢復原狀。 4.巨大的危害性 土壤重金屬不僅可以影響作物的生長發(fā)育,而且可以積累在作物的可食部分而造成中毒。更重要的是它是一種潛在的二次污染源，它可以通過徑流、入滲而污染地表水與地下水，也可以通過風蝕而使污染面積進一步擴大，對生物體具有巨大的危害性。土壤重金屬污染特點,防治方法（簡答題）重金屬污染的主要特點：污染范圍廣、持續(xù)時間長、污染隱蔽性、無法被生物降解，并可能通過食物鏈不斷地在生物體內富集，甚至可轉化為毒害性更大的甲基化合物，對食物鏈中某些生物產生毒害，或最終在人體內蓄積

11、而危害健康。 治理方法及特點：包括工程治理、生物治理、化學治理及農業(yè)治理方法。工程治理效果徹底、穩(wěn)定，但實施復雜、治理費用高、易引起土壤肥力下降；生物治理實施簡便、投資少，對環(huán)境破壞小，但是治理效果不理想；化學方法治理效果和費用都適中，但容易再度活化；農業(yè)治理方法易操作、費用低，但是周期長、效果不顯著。 綜上，根據(jù)不同的污染項目特點及對治理效果、周期及經費要求，應選擇最適宜的治理方法.化學穩(wěn)定化治理的方法往往存在不能確保治理效果長期穩(wěn)定性的問題，但目前比較受關注的分子鍵合修復技術可以很好解決這一問題，它將成為一種集治理效果好、費用低和治理周期短為一體的優(yōu)選治理方法6、土壤污染的特性（較大氣、水

12、體污染而言）。由于土壤污染具有隱蔽性、潛伏性和長期性，其嚴重后果通過食物給動物和人類健康造成危害，因而不易被人們察覺;土壤污染具有累積性，污染物質在土壤中不容易遷移、擴散和稀釋，因此容易在土壤中不斷積累而超標，同時也使土壤污染具有很強的地域性;土壤污染具有不可逆轉性，重金屬對土壤的污染基本上是一個不可逆轉的過程，許多有機化學物質的污染也需要較長的時間才能降解;土壤污染很難治理，積累在污染土壤中的難降解污染物很難靠稀釋作用和自凈化作用來消除，其他治理技術可能見效較慢。因此，治理污染土壤通常成本較高，治理周期較長。 三、論述題1、影響重金屬在土壤-植物體系遷移轉化的因素。（1）土壤的理化形狀（土壤

13、酸堿性、土壤質地、土壤有機質、土壤氧化還原電位）；（2）重金屬的種類、存在形態(tài)、濃度；（3）植物的種類、不同生長、發(fā)育期；（4）種植模式，施肥方式與種類；（5）復合污染。論述重金屬污染的特點及重金屬在土壤植物體系中轉移的影響因素。重金屬污染的特點：1）、重金屬不能被微生物發(fā)生降解，長期存在于環(huán)境中，但可以發(fā)生形態(tài)上的變化，并在不同環(huán)境圈層中發(fā)生遷移； 2）、重金屬很容易被水中的懸浮物吸附，沉淀進入沉積物中，并在沉積物和水溶液之間形成平衡； 3）、重金屬可以被生物蓄積并通過食物富集放大，而達到相當高的濃度，并通過食物鏈傳遞進入人體； 4）、某些重金屬有可能在微生物作用下轉化為金屬有機化合物，產生

14、更大的毒性。5）、環(huán)境有微量濃度的重金屬即可產生毒性效應，重金屬進入人體后，能夠和生理高分子物質如蛋白質和酶等結合使其失去活性，也可能累積在人體的某些器官中，造成慢性累積性中毒。（4 分）影響重金屬在土壤植物體系中遷移的影響因素：1） 重金屬本身的性質（重金屬的類型、形態(tài)、溶解度）（3分）2） 土壤的性質（土壤酸堿性、氧化還原電位、土壤質地、土壤有機質含量（2分）3) 植物的類型及不同生長、發(fā)育期（1分）2、農藥按其化學成分主要分為哪幾類，其主要的環(huán)境、化學、生物學特性有哪些？ 1無機農藥  無機農藥是從天然礦物中獲得的農藥，包括無機殺蟲劑、無機殺菌劑、無機除草劑

15、，無機農藥由于來自于自然，環(huán)境可溶性好，一般對人毒性較低，是目前大力提倡使用的農藥，可在生產無公害、綠色食品、有機食品中使用。如石硫合劑、硫磺粉、波爾多液等，這些農藥一般分子量較小，穩(wěn)定性差一些，多數(shù)不宜和其他農藥混用。    2生物農藥  生物農藥是指利用生物自身或其代謝產物病蟲害的產品，包括真菌、細菌、病毒、線蟲等，以及它們的代謝產物，一般這些病菌專一性很強，只針對某一種或者某類病蟲發(fā)揮作用，對人、畜無毒或毒性很小，也是目前大力提倡推廣的農藥，可在生產無公害食品、綠色食品、有機食品中使用。如白僵菌、蘇云金桿菌、昆蟲核型多角體病毒、

16、阿維菌素等，這些生物農藥在使用時，活菌農藥不宜和殺菌劑以及含重金屬的農藥混合使用，噴灑盡量避免在陽光強烈時進行。3有機農藥  有機農藥包括天然有機農藥和人工合成農藥，天然有機農藥是來于自然界的有機物，由于這類農藥也來自于自然，環(huán)境可溶性好，一般對人、畜毒性較低，是目前大力提倡使用的農藥，可在生產無公害食品、綠色食品、有機食品中使用。如園藝噴灑油、植物性農藥等。人工合成農藥也分為有機殺蟲劑、有機殺螨劑、有機殺菌劑、有機除草劑、植物生長調節(jié)劑等。有機殺蟲劑包括：有機磷類、有機氯類、氨基甲酸酯類、擬除蟲菊酯類、特異性殺蟲劑等；有機殺螨劑包括專一性的含錫有機殺螨劑和不含錫的殺螨劑；

17、有機殺菌劑包括：二硫代氨基甲酸酯類、酞酷亞氨類、苯并咪哩類、二甲酸亞胺類、有機磷類、苯基酰胺類、甾醇生物合成抑制劑等；有機除草劑包括：苯氧羧酸類、均三氮苯類、取代脲類、氨基甲酸酯類、酰胺類、苯甲酸類、二本醚類、二硝基苯胺類、有機磷類、磺酰脲類等。有機合成農藥種類繁多，結構復雜，大都屬于高分子化合物，酸堿度屬中性居多，多數(shù)在強堿或強酸性條件下容易分解，有些可以現(xiàn)配現(xiàn)用、相互混合使用。3、土壤污染的防治措施有那些？土壤污染的防治包括二個方面：一是“防”，就是采取對策防止土壤污染；一是“治”，就是對已經污染的土壤進行改良、治理。1) 控制和消除土壤污染源控制和消除土壤污染源是防止污染的根本措施?？刂?/p>

18、土壤污染源，即控制進入土壤中污染物的數(shù)量和速度，使其在土體中緩慢地自然降解，以免產生土壤污染。 控制和消除工業(yè)"三廢"的排放：應大力推廣清潔工藝，以減少或消除污染源，對工業(yè)"三廢"及城市廢棄物必須處理與回收，即進行廢棄物資源化。對排放的"三廢"要凈化處理，控制污染物的排放數(shù)量和濃度?？刂苹瘜W農藥的使用：禁止或限制使用劇毒、高殘留農藥，如有機氯農藥；發(fā)展高效、低毒、低殘留農藥，如除蟲菊酯、煙堿等植物體天然成分的農藥；大力開展微生物與激素農藥的研究。另外，可采用含有自然界中構成生物體的氨基酸、脂肪酸、核酸等成分的農藥，它們易被降解。探索和

19、推廣生物防治病蟲害的途徑，開展生物上的天敵防治法，如應用昆蟲、細菌、霉、病毒等微生物作為病蟲害的天敵。還應開展害蟲不孕化防治法。合理使用化學肥料：要合理施用硝酸鹽和磷酸鹽等肥料，避免過多使用，造成土壤污染。治理水污染，減少灌溉水對農田的污染。土壤污染的治理措施 ：1）污染土壤的生物修復。土壤污染物質可以通過生物降解或植物吸收而被凈化。2）污染土壤治理的化學方法。對于重金屬輕度污染的土壤，使用化學改良劑可使重金屬轉為難溶性物質，減少植物對它們的吸收。酸性土壤施用石灰，可提高土壤pH值，使鎘、鋅、銅、汞等形成氫氧化物沉淀，從而降低它們在土壤中的濃度，減少對植物的危害。對于硝態(tài)氮積累過多并已流入地下

20、水體的土壤，一則大幅度減少氮肥施用量，二則配施脲酶抑制劑、硝化抑制劑等化學抑制劑，以控制硝酸鹽和亞硝酸鹽的大量累積。 3）增施有機肥料。增施有機肥料可增加土壤有機質和養(yǎng)分含量，既能改善土壤理化性質特別是土壤膠體性質，又能增大土壤容量，提高土壤凈化能力。受到重金屬和農藥污染的土壤，增施有機肥料可增加土壤膠體對其的吸附能力，同時土壤腐殖質可絡合污染物質，顯著提高土壤鈍化污染物的能力，從而減弱其對植物的毒害。4）調控土壤氧化還原條件。調節(jié)土壤氧化還原狀況在很大程度上影響重金屬變價元素在土壤中的行為，能使某些重金屬污染物轉化為難溶態(tài)沉淀物，控制其遷移和轉化，從而降低污染物危害程度。調節(jié)土壤氧化還原電位

21、即Eh值，主要通過調節(jié)土壤水、氣比例來實現(xiàn)。在生產實踐中往往通過土壤水分管理和耕作措施來實施，如水田淹灌，Eh值可降至160mv時，許多重金屬都可生成難溶性的硫化物而降低其毒性。5） 改變輪作制度。改變耕作制度會引起土壤條件的變 化，可消除某些污染物的毒害。據(jù)研究，實行水旱輪作是減輕和消除農藥污染的有效措施。如DDT、六六六農藥在棉田中的降解速度很慢，殘留量大，而棉田改水后，可大大加速DDT和六六六的降解。 6）換土和翻土。對于輕度污染的土壤，采取深翻土或換無污染的客土的方法。對于污染嚴重的土壤，可采取鏟除表土或換客土的方法。這些方法的優(yōu)點是改良較徹底，適用于小面積改良。但對于大面積污染土壤的

22、改良，非常費事，難以推行。7）實施針對性措施。對于重金屬污染土壤的治理，主要通過生物修復、使用石灰、增施有機肥、灌水調節(jié)土壤Eh、換客土等措施，降低或消除污染。對于有機污染物的防治，通過增施有機肥料、使用微生物降解菌劑、調控土壤pH和Eh等措施，加速污染物的降解，從而消除污染。 總之，按照“預防為主”的環(huán)保方針，防治土壤污染的首要任務是控制和消除土壤污染源，防止新的土壤污染；對已污染的土壤，要采取一切有效措施，清除土壤中的污染物，改良土壤，防止污染物在土壤中的遷移轉化。4、污染土壤的修復措施有那些？目前土壤污染的修復技術 從技術層面上講，近年來，世界各國的環(huán)保專家和生物學家通過研究，提出的土壤

23、污染修復技術有: 生物修復技術。通過生物降解或植物吸收凈化土壤中的污染物質。與傳統(tǒng)的物理、化學除污手段相比，植物除污具有投資和維護成本低、操作簡 便、不造成二次污染、經濟效益明顯等優(yōu)點。 化學修復技術。對于重金屬輕度污染的土壤，使用化學改良劑可使重金屬轉為難溶性物質，減少植物對它們的吸收。 增施有機肥料。增施有機肥料可增加土壤有機質和養(yǎng)分含量，既能改善土壤理化性質特別是土壤膠體性質，又能增大土壤容量，提高土壤凈化能 力。受到重金屬和農藥污染的土壤，增施有機肥料可增加土壤膠體對其的吸附能力，同時土壤腐殖質可絡合污染物質，顯著提高土壤鈍化污染物的能力，從而減弱其對植物的毒害。四、填空題1、同一類的土壤膠體對陽離子的吸附與陽離子價態(tài)有