環(huán)境土壤學(xué)PPT課件

1、土壤水 所有的水只有進入土壤轉(zhuǎn)化為土壤水，才能被植物吸收利用。土壤水是作物吸水的土壤水是作物吸水的最主要來源。最主要來源。 土壤水并非純水、而是稀薄的溶液。土壤水土壤水并非純水、而是稀薄的溶液。土壤水實際上是指在實際上是指在105溫度下從土壤中驅(qū)逐出來溫度下從土壤中驅(qū)逐出來的水。的水。土壤水的重要性：土壤水的重要性：土壤水是土壤中最活躍的因素土壤水是土壤中最活躍的因素被植物的吸收被植物的吸收溶解礦質(zhì)養(yǎng)分溶解礦質(zhì)養(yǎng)分土壤水是土壤形成發(fā)育的催化劑參土壤水是土壤形成發(fā)育的催化劑參與土壤有機質(zhì)的礦質(zhì)化與腐殖化與土壤有機質(zhì)的礦質(zhì)化與腐殖化影響土壤的物理、化學(xué)和生物性質(zhì)影響土壤的物理、化學(xué)和生物性質(zhì)一、土

2、壤水分類型與性質(zhì)一、土壤水分類型與性質(zhì)土壤水土壤水 自由水自由水 束縛水束縛水 氣態(tài)水氣態(tài)水: :水汽，易凝結(jié)為液態(tài)水水汽，易凝結(jié)為液態(tài)水 固態(tài)水：固態(tài)水：冰，冬季寒冷的中高緯度地區(qū)冰，冬季寒冷的中高緯度地區(qū)化學(xué)束縛水化學(xué)束縛水物理束縛水物理束縛水化合水：化合水：H H2 2AlAl2 2SiSi2 2O O 8H8H2 2O O結(jié)晶水：結(jié)晶水：CaSOCaSO4 4 2H2H2 2O O吸濕水吸濕水 膜狀水膜狀水 毛管水毛管水 重力水重力水毛管懸著水毛管懸著水毛管上升水毛管上升水1 1、吸濕水、吸濕水 由干燥土粒吸附力從由干燥土粒吸附力從中吸附氣態(tài)水分子中吸附氣態(tài)水分子保持在土粒表面的水分稱

3、為吸濕水。保持在土粒表面的水分稱為吸濕水。 膜狀水膜狀水：吸濕水達到最大量后，靠土粒剩余的分子引力吸吸濕水達到最大量后，靠土粒剩余的分子引力吸附在吸濕水外面的一層水膜。又稱松束縛水。附在吸濕水外面的一層水膜。又稱松束縛水。 2.1 作用力作用力：土粒表面較弱的分子引力分子引力(范德華力)、水分子內(nèi)聚力、交換性陽離子的水化作用2.3 水吸力水吸力：3.10.63MPa2.2 特特 點點：密度較大；冰點較低；移動緩慢；部分有效部分有效2 2、膜狀水、膜狀水 毛管水毛管水：受毛管力的作用在土壤毛管孔隙中保持和受毛管力的作用在土壤毛管孔隙中保持和運動的水分。運動的水分。 作用力作用力：土壤毛管孔隙（0

4、.060.002mm）的毛管力 特特 點點：自由水（保存、運動、溶解養(yǎng)分）； 有效水水吸力水吸力：0.630.008MPa3 3、毛管水、毛管水 毛管懸著水（與地下水無關(guān)）毛管懸著水（與地下水無關(guān)） 在地下水較深的情況下，在地下水較深的情況下，降水或灌溉水降水或灌溉水等等地面水進入土壤，地面水進入土壤，借助毛管力保持在上層土壤借助毛管力保持在上層土壤毛管孔隙中的水分毛管孔隙中的水分。它。它與來自地下水上升的毛與來自地下水上升的毛管水并不相連管水并不相連，好像懸掛在半空中一樣，故稱，好像懸掛在半空中一樣，故稱之為之為毛管懸著水毛管懸著水。毛管懸著水是毛管懸著水是地勢較高處地勢較高處植物吸收水分的

5、主要植物吸收水分的主要給源。給源。類型類型懸著毛管水懸著毛管水上升毛管水上升毛管水束縛水束縛水地下水地下水毛管上升水：毛管上升水： 地下水藉毛管力支持上升并保持在上層土地下水藉毛管力支持上升并保持在上層土壤毛管中的水分。壤毛管中的水分。 地勢低洼區(qū)；地下水位高；地勢低洼區(qū)；地下水位高；“回潮回潮”毛管水上升高度：毛管水上升高度：從地下水面到毛管上升水所從地下水面到毛管上升水所能到達的絕對高度能到達的絕對高度毛管持水量：毛管持水量：毛管毛管上升水的上升水的最大含量最大含量a.a.它是土壤中既能被土壤保持，又能被作物全部利它是土壤中既能被土壤保持，又能被作物全部利用的有效水；用的有效水；b.b.它

6、有溶解養(yǎng)分的能力；它有溶解養(yǎng)分的能力；c.c.能在毛管力作用下向上下左右方向移動，且速度能在毛管力作用下向上下左右方向移動，且速度快；快；d.d.具有輸送養(yǎng)分到作物根部的作用。具有輸送養(yǎng)分到作物根部的作用。毛管水是土壤中最寶貴的水分毛管水是土壤中最寶貴的水分 重力水：重力水：當(dāng)土壤含水量超過田間持水量后，過當(dāng)土壤含水量超過田間持水量后，過量的水分不能被毛管力所吸持，而在重力作用下沿量的水分不能被毛管力所吸持，而在重力作用下沿土壤大孔隙向下移動的水分。土壤大孔隙向下移動的水分。 4 4、重力水、重力水 地下水地下水河流河流二、土壤水分常數(shù)與土壤含水量二、土壤水分常數(shù)與土壤含水量 土壤水分數(shù)量指標

7、土壤水分數(shù)量指標 土壤水分常數(shù)土壤水分常數(shù)：在一定條件下，土壤各類型水在一定條件下，土壤各類型水分達到最大量時的土壤含水量。分達到最大量時的土壤含水量。 在一定條件下，同一土壤的水分常數(shù)保持相對在一定條件下，同一土壤的水分常數(shù)保持相對穩(wěn)定的數(shù)值。穩(wěn)定的數(shù)值。1 1、土壤水分常數(shù)、土壤水分常數(shù) 土壤中水分的質(zhì)量與干土質(zhì)量的比值，因在同地土壤中水分的質(zhì)量與干土質(zhì)量的比值，因在同地區(qū)重力加速度相同，所以又稱重量含水量。區(qū)重力加速度相同，所以又稱重量含水量。土壤質(zhì)量含水量（土壤質(zhì)量含水量（%）=土壤水質(zhì)量土壤水質(zhì)量干土質(zhì)量干土質(zhì)量100m = W1 W2W2100W1 ：濕土質(zhì)量：濕土質(zhì)量 W2 ：干

8、土質(zhì)量：干土質(zhì)量（1 1）質(zhì)量含水量（）質(zhì)量含水量（m m）：）：2.土壤水的再分布土壤水的再分布 概念：概念：土壤水 入滲過程結(jié)束后，水在重力和吸力梯度影響下在土壤中向下移動重新分布的過程。 土壤水的再分布是土壤水的再分布是土壤水的不飽和流。土壤水的不飽和流。 土中水土中水的運動的運動重力作用下土中水的滲流重力作用下土中水的滲流附加應(yīng)力作用下孔隙水的擠出附加應(yīng)力作用下孔隙水的擠出表面張力作用產(chǎn)生的水分的移動表面張力作用產(chǎn)生的水分的移動孔隙水中離子濃度差別產(chǎn)生的滲附孔隙水中離子濃度差別產(chǎn)生的滲附電極作用下土中水的電滲電極作用下土中水的電滲有關(guān)實際工程問題有關(guān)實際工程問題流砂、管涌、凍脹、滲透固

9、結(jié)、流砂、管涌、凍脹、滲透固結(jié)、滲流穩(wěn)定、粘性土的電加固滲流穩(wěn)定、粘性土的電加固土的滲透性土的滲透性土的滲透土的滲透固結(jié)固結(jié)土的毛細土的毛細現(xiàn)象現(xiàn)象土壤水的來源是大氣降水、凝結(jié)水、地下水和人工灌土壤水的來源是大氣降水、凝結(jié)水、地下水和人工灌溉溉。其中大氣降水是主要的來源，凝結(jié)水在干旱地區(qū)。其中大氣降水是主要的來源，凝結(jié)水在干旱地區(qū)以及粗質(zhì)土壤上也有一定意義。而地下水和人工灌溉以及粗質(zhì)土壤上也有一定意義。而地下水和人工灌溉水，實際上主要也是從大氣降水和部分地從凝結(jié)水轉(zhuǎn)水，實際上主要也是從大氣降水和部分地從凝結(jié)水轉(zhuǎn)變而來。變而來。 大氣降水除了植被（特別是林冠）截流和地面徑流大氣降水除了植被（特別

10、是林冠）截流和地面徑流外，其余部分便進入土壤中成為土壤水。土壤水的外，其余部分便進入土壤中成為土壤水。土壤水的消耗有以下途徑：消耗有以下途徑：（1）向下滲漏、側(cè)向徑流和地）向下滲漏、側(cè)向徑流和地下徑流；（下徑流；（2）蒸發(fā)；（）蒸發(fā)；（3）蒸騰）蒸騰。所以，土壤的含。所以，土壤的含水量就是這些水分收入和支出的差額。水量就是這些水分收入和支出的差額。 1. 植被植被 蒸騰作用、植被組成和覆蓋度對土壤水分影響較大。蒸騰作用、植被組成和覆蓋度對土壤水分影響較大。2. 氣候氣候 降雨量和蒸發(fā)是重要因素。降雨量和蒸發(fā)是重要因素。3. 土壤物理性質(zhì)土壤物理性質(zhì) 土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)和有機質(zhì)含量等因素的影響。土壤

11、質(zhì)地、結(jié)構(gòu)和有機質(zhì)含量等因素的影響。4. 地形地形 地形影響水分的再分配。地形影響水分的再分配。5. 水文地質(zhì)水文地質(zhì) 在不透水層接近地面、地下水位高的地方，支持在不透水層接近地面、地下水位高的地方，支持毛管水上行活躍。毛管水上行活躍。6. 人為的影響人為的影響 如灌溉、排水以及耕作等土壤管理措施。如灌溉、排水以及耕作等土壤管理措施。 土壤空氣和近地面大氣空氣組成的差異土壤空氣和近地面大氣空氣組成的差異1土壤空氣中的CO2含量高于大氣2土壤空氣中的O2含量低于大氣3土壤空氣中的水汽含量一般高于大氣4土壤空氣中含有較高量的還原性氣體（CH4等）土壤空氣組成顯然不是固定不變的。第一節(jié) 土壤空氣 土

12、壤空氣的變化規(guī)律：土壤空氣的變化規(guī)律：第一節(jié) 土壤空氣隨著土層深度的增加，土壤空氣中隨著土層深度的增加，土壤空氣中COCO2 2含量增大，含量增大，O O2 2含量減少，無論在膜含量減少，無論在膜地或露地均是如此；地或露地均是如此； 氣溫和土溫升高，根系呼吸加強，微氣溫和土溫升高，根系呼吸加強，微生物活動加快，土壤空氣中生物活動加快，土壤空氣中COCO2 2含量增含量增加，夏季加，夏季COCO2 2含量最高；含量最高； 覆膜田塊的覆膜田塊的COCO2 2含量明顯高于未覆稻含量明顯高于未覆稻草原露地，而草原露地，而OO2 2則反之則反之. .土壤空氣中的土壤空氣中的CO2和和O2的含量是相的含量

13、是相互消長的，二者的總和維持在互消長的，二者的總和維持在1922%之間之間.& 影響土壤空氣運動和交換的主要因素影響土壤空氣運動和交換的主要因素氣象因素氣象因素土壤因素土壤因素農(nóng)業(yè)措施農(nóng)業(yè)措施氣溫、氣壓、風(fēng)力和降雨等氣溫、氣壓、風(fēng)力和降雨等通氣孔隙狀況及其影響因素通氣孔隙狀況及其影響因素 (質(zhì)質(zhì)地、結(jié)構(gòu)、松緊程度、土壤含水地、結(jié)構(gòu)、松緊程度、土壤含水量等量等)。耕作、施肥、灌水等耕作、施肥、灌水等l土壤空氣與植物生長土壤空氣與植物生長 l土壤空氣與根系土壤空氣與根系 若土壤空氣中若土壤空氣中O2的含量小于的含量小于9或或10，根系發(fā)育就會，根系發(fā)育就會受到影響，受到影響，O2含量低至含

14、量低至5以下時，絕大多數(shù)作物根系停以下時，絕大多數(shù)作物根系停止發(fā)育。止發(fā)育。 O2與與CO2在土壤空氣中互為消長，當(dāng)在土壤空氣中互為消長，當(dāng)CO2含量大于含量大于1時，根系發(fā)育緩慢，至?xí)r，根系發(fā)育緩慢，至520，則為致死的含量。，則為致死的含量。 土壤空氣中還原性氣體，也可使根系受害，如土壤空氣中還原性氣體，也可使根系受害，如H2S使水使水稻產(chǎn)生黑根，導(dǎo)致吸收水肥能力減弱，甚至死亡。稻產(chǎn)生黑根，導(dǎo)致吸收水肥能力減弱，甚至死亡。 三、土壤空氣與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系三、土壤空氣與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系 土壤空氣與種子萌發(fā)土壤空氣與種子萌發(fā) 種子萌發(fā)，所需氧氣主要由土壤空氣提供，缺氧時，種子萌發(fā)，所需氧氣主要由土

15、壤空氣提供，缺氧時，葡萄糖酒精發(fā)酵，產(chǎn)生酒精，使種子受害。葡萄糖酒精發(fā)酵，產(chǎn)生酒精，使種子受害。土壤空氣狀況與植物抗病性土壤空氣狀況與植物抗病性（1）植物感病后，呼吸作用加強，以保持細胞內(nèi)較高的氧）植物感病后，呼吸作用加強，以保持細胞內(nèi)較高的氧水平，對病菌分泌的酶和毒素有破壞作用。水平，對病菌分泌的酶和毒素有破壞作用。（2）呼吸提供能量和中間產(chǎn)物，利于植物形成某些隔離區(qū)）呼吸提供能量和中間產(chǎn)物，利于植物形成某些隔離區(qū)阻止病斑擴大。阻止病斑擴大。（3）傷口呼吸增強，利于傷口愈合，減少病菌侵染。）傷口呼吸增強，利于傷口愈合，減少病菌侵染。l土壤空氣與微生物活性土壤空氣與微生物活性 土壤空氣影響微生

16、物活動，影響有機質(zhì)轉(zhuǎn)化。土壤空氣影響微生物活動，影響有機質(zhì)轉(zhuǎn)化。(1)(1)通氣良好利于有機質(zhì)礦質(zhì)化。通氣良好利于有機質(zhì)礦質(zhì)化。(2)(2)根系吸收養(yǎng)分，需通氣良好條件下的呼吸作用根系吸收養(yǎng)分，需通氣良好條件下的呼吸作用提供能量。提供能量。 土壤熱容量是指單位質(zhì)量（重量）或容積的土壤每升高（或降低）1所需要（或放出的）熱量。 可分為：容積熱容量； 質(zhì)量熱容量。第三節(jié)第三節(jié) 土壤熱性質(zhì)土壤熱性質(zhì)一、土壤熱容量一、土壤熱容量 土壤熱擴散率 (土壤導(dǎo)溫率）是指在標準狀況下，在土層垂直方向上每厘米距離內(nèi)，1的溫度梯度下，每秒流入1cm2土壤斷面面積的熱量，使單位體積（1cm3）土壤所發(fā)生的溫度變化。其

17、大小等于土壤導(dǎo)熱率/容積熱容量之比值。 上式中:為土壤導(dǎo)熱率， Cv為土壤容積熱容量。第三節(jié)第三節(jié) 土壤熱性質(zhì)土壤熱性質(zhì)三、土壤的熱擴散率三、土壤的熱擴散率)/(2秒厘米CvDl 土壤生物活性和肥力直接或間接地與土壤生物土壤生物活性和肥力直接或間接地與土壤生物有關(guān)。有關(guān)。l 土壤生物是土壤具有生命力的主要成分，在土土壤生物是土壤具有生命力的主要成分，在土壤形成和發(fā)育過程中起主導(dǎo)作用。壤形成和發(fā)育過程中起主導(dǎo)作用。l土壤生物是評價土壤質(zhì)量和健康狀況的重要指土壤生物是評價土壤質(zhì)量和健康狀況的重要指標之一。標之一。l土壤生物是地球生物圈生物多樣性的重要組成土壤生物是地球生物圈生物多樣性的重要組成部分

18、。部分。土壤生物的重要性土壤生物的重要性系統(tǒng)分類系統(tǒng)分類 按體型大小分類按體型大小分類小型土壤動物，體長在小型土壤動物，體長在0.20.2毫米以下毫米以下 中型土壤動物，體長中型土壤動物，體長0.2-20.2-2毫米毫米 大型土壤動物，體長大型土壤動物，體長2-202-20毫米毫米 巨型土壤動物，體長大于巨型土壤動物，體長大于2020毫米毫米 按食性分類按食性分類按土壤中生活時期按土壤中生活時期1. 土壤動物的分類土壤動物的分類分為植食性、菌食性、尸食性、糞食性、雜食性分為植食性、菌食性、尸食性、糞食性、雜食性和寄生性土壤動物等。和寄生性土壤動物等。 分為全期土壤動物，周期土壤動物，部分土分為

19、全期土壤動物，周期土壤動物，部分土壤動物等。壤動物等。 原生動物在土壤中的作用1、通過選擇性的取食某些微生物(如細菌)，改變 微生物的群落結(jié)構(gòu)，主要是調(diào)節(jié)細菌的數(shù)量。2、增進某些微生物的活性(如固N菌、排泄出的細 菌等)3、參與土壤植物殘體的分解，如鞭毛蟲與白蟻共 生，加速對木質(zhì)素的分解。4、某些原生動物也侵害植物。造成植物病害，有 的可引起嚴重的人畜傳染病。土壤微生物主要作用：土壤微生物主要作用：1 1、分解有機質(zhì)，釋放出碳氮磷硫等營養(yǎng)元素。、分解有機質(zhì)，釋放出碳氮磷硫等營養(yǎng)元素。2 2、土壤腐殖質(zhì)的合成及土壤團聚體形成的膠結(jié)物質(zhì)、土壤腐殖質(zhì)的合成及土壤團聚體形成的膠結(jié)物質(zhì)3 3、進行生物固

20、氮（部分細菌和藍藻）、進行生物固氮（部分細菌和藍藻）4 4、在氮、磷、硫等元素的轉(zhuǎn)化中起主導(dǎo)作用。、在氮、磷、硫等元素的轉(zhuǎn)化中起主導(dǎo)作用。5 5、土傳病害的防除（致病微生物和抗生素的作用）、土傳病害的防除（致病微生物和抗生素的作用）6 6、土壤有機污染物的解除、土壤有機污染物的解除真菌在土壤中的作用真菌在土壤中的作用 是土壤有機質(zhì)的主要降解者。是土壤有機質(zhì)的主要降解者。 某些真菌和植物的根系產(chǎn)生菌根。某些真菌和植物的根系產(chǎn)生菌根。 促進土壤結(jié)構(gòu)的形成，菌絲的穿插促進土壤結(jié)構(gòu)的形成，菌絲的穿插 對于促進土壤的凝聚有重要的作用。對于促進土壤的凝聚有重要的作用。 根際根際是指植物根系直接影響的土壤范

21、圍。通常把根際范是指植物根系直接影響的土壤范圍。通常把根際范圍分成根際與根面二個區(qū)，受根系影響最為顯著的區(qū)域是距圍分成根際與根面二個區(qū)，受根系影響最為顯著的區(qū)域是距活性根活性根1212毫米的土壤和根表面及共其粘附的土壤（也稱根毫米的土壤和根表面及共其粘附的土壤（也稱根面）。面）。 （二）、根際與根際效應(yīng)（二）、根際與根際效應(yīng) 根際效應(yīng)：根際效應(yīng)：由于植物根系的細胞組織脫落物和根系分泌物為由于植物根系的細胞組織脫落物和根系分泌物為根際微生物提供了豐富的營養(yǎng)和能量，因此，在植物根際的微生根際微生物提供了豐富的營養(yǎng)和能量，因此，在植物根際的微生物數(shù)量和活性常高于根外土壤，這種現(xiàn)象稱為根際效應(yīng)。物數(shù)量

22、和活性常高于根外土壤，這種現(xiàn)象稱為根際效應(yīng)。 分泌物分泌物氨基酸：各種氨基酸；氨基酸：各種氨基酸；有機酸：乙酸，丁酸，乳酸，檸檬酸，蘋果酸等；有機酸：乙酸，丁酸，乳酸，檸檬酸，蘋果酸等；碳水化合物：葡萄糖，果糖，核糖，半乳糖等；碳水化合物：葡萄糖，果糖，核糖，半乳糖等；維生素類物質(zhì)：生物素，硫胺素等維生素類物質(zhì)：生物素，硫胺素等死亡根系和脫落的根毛、根冠、根表皮細胞等。死亡根系和脫落的根毛、根冠、根表皮細胞等。脫落物脫落物離根越近，離根越近，CO2的含量越高，的含量越高，O2的含量越低；的含量越低；O2含量少影響根際范圍的含量少影響根際范圍的Eh，一般偏低；，一般偏低；由于根系分泌有機酸影響根

23、際的由于根系分泌有機酸影響根際的pH值，一般偏酸。值，一般偏酸。根系吸收作用強，分泌物也就多，根際效應(yīng)也就大。根系吸收作用強，分泌物也就多，根際效應(yīng)也就大。根系吸收作用強，根際水分充足，根際微生物發(fā)育根系吸收作用強，根際水分充足，根際微生物發(fā)育量也就大。量也就大。（a）有效化營養(yǎng)元素）有效化營養(yǎng)元素微生物的代謝作用加微生物的代謝作用加強了有機質(zhì)的分解，促進植物營養(yǎng)元素的礦化，強了有機質(zhì)的分解，促進植物營養(yǎng)元素的礦化，增強了對作物的養(yǎng)分供應(yīng)。增強了對作物的養(yǎng)分供應(yīng)。根際微生物通過溶解礦物中的磷酸鹽，給植物提供可根際微生物通過溶解礦物中的磷酸鹽，給植物提供可溶性的磷酸鹽，加快植物對磷酸鹽的吸收。溶

24、性的磷酸鹽，加快植物對磷酸鹽的吸收。（b）促進植物生長）促進植物生長根際微生物能合根際微生物能合成多種成多種生長素生長素、植物生長激素植物生長激素，加速種子，加速種子萌發(fā)和根毛發(fā)育。萌發(fā)和根毛發(fā)育。硫胺素硫胺素生物素生物素維生素維生素B12B12泛酸泛酸核黃素核黃素吲哚乙酸（吲哚乙酸（IAAIAA）赤霉素類赤霉素類節(jié)桿菌、假單胞菌和農(nóng)桿菌能產(chǎn)生一些有機節(jié)桿菌、假單胞菌和農(nóng)桿菌能產(chǎn)生一些有機物，刺激植物生長。物，刺激植物生長。（c）根際微生物分泌的抗生素類物質(zhì)，）根際微生物分泌的抗生素類物質(zhì)，有助于作物避免土著性病原菌的侵染或殺有助于作物避免土著性病原菌的侵染或殺死植物病原菌，卻與其它根際微生物

25、建立死植物病原菌，卻與其它根際微生物建立協(xié)作關(guān)系。協(xié)作關(guān)系。（d）產(chǎn)生鐵載體（）產(chǎn)生鐵載體（Siderophore），改善），改善植物的生長條件，促進植物生長。植物的生長條件，促進植物生長。（e）根際中的菌絲體可以轉(zhuǎn)移植物中的放）根際中的菌絲體可以轉(zhuǎn)移植物中的放射線物質(zhì)和重金屬等有害物質(zhì)。射線物質(zhì)和重金屬等有害物質(zhì)。（f）根際微生物產(chǎn)生二氧化碳，使鈣增加）根際微生物產(chǎn)生二氧化碳，使鈣增加可溶性，有利于植物吸收?？扇苄裕欣谥参镂?。（g）根際中自生固氮菌可以固定大量的）根際中自生固氮菌可以固定大量的N2，給植物提供有機和無機氮。，給植物提供有機和無機氮。（a）微生物與植物競爭礦質(zhì)營養(yǎng)，在一定

26、時間內(nèi)）微生物與植物競爭礦質(zhì)營養(yǎng)，在一定時間內(nèi)減少了對植物養(yǎng)分的供應(yīng)，造成對植物生長的不利。減少了對植物養(yǎng)分的供應(yīng)，造成對植物生長的不利。反消化細菌使含氮物質(zhì)變成反消化細菌使含氮物質(zhì)變成N2，養(yǎng)分損失。，養(yǎng)分損失。細菌對某些重要元素的固定可嚴重影響植物的發(fā)育。細菌對某些重要元素的固定可嚴重影響植物的發(fā)育。（b）由于不同植物根際條件的選擇性，某些病原菌）由于不同植物根際條件的選擇性，某些病原菌在相應(yīng)植物的根際得到加富，更助長了病害的發(fā)生。在相應(yīng)植物的根際得到加富，更助長了病害的發(fā)生。長期種植同一作物造成根際有毒物質(zhì)積累，雖長期種植同一作物造成根際有毒物質(zhì)積累，雖然每年施肥充足和采用相同的栽培措施

27、，但作然每年施肥充足和采用相同的栽培措施，但作物產(chǎn)量仍每年下降的現(xiàn)象。物產(chǎn)量仍每年下降的現(xiàn)象。（c）某些微生物產(chǎn)生的有毒物質(zhì)能抑制種子的）某些微生物產(chǎn)生的有毒物質(zhì)能抑制種子的發(fā)芽、幼苗的生長和根系的伸長。發(fā)芽、幼苗的生長和根系的伸長。（d）根際微生物產(chǎn)生生長激素過高，可抑制植）根際微生物產(chǎn)生生長激素過高，可抑制植物生長。物生長。據(jù)統(tǒng)計：因水土流失、鹽漬化、沼澤化、土壤肥力衰減和據(jù)統(tǒng)計：因水土流失、鹽漬化、沼澤化、土壤肥力衰減和土壤污染及酸化等造成的土壤退化總面積約土壤污染及酸化等造成的土壤退化總面積約 4.6 4.6 億公頃，億公頃，占全國土地總面積的占全國土地總面積的 40% 40% ，是全

28、球土壤退化總面積的，是全球土壤退化總面積的 1/4 1/4 ！。第一節(jié)我國土壤退化的現(xiàn)狀第一節(jié)我國土壤退化的現(xiàn)狀一、概念一、概念 土壤退化是指一種或數(shù)種營力結(jié)合，致使土壤退化是指一種或數(shù)種營力結(jié)合，致使干旱、半干旱及亞濕潤干旱區(qū)農(nóng)田、草原、牧干旱、半干旱及亞濕潤干旱區(qū)農(nóng)田、草原、牧場、森林和林地的生物或經(jīng)濟生產(chǎn)力和復(fù)雜性場、森林和林地的生物或經(jīng)濟生產(chǎn)力和復(fù)雜性下降或喪失。下降或喪失。我國土壤退化制約因素我國土壤退化制約因素（一）土壤資源短缺、空間分布不均（一）土壤資源短缺、空間分布不均1 、人均土地少。、人均土地少。 總更低面積為總更低面積為 1.23 億億 hm2 ，人均不到，人均不到 0.

29、1km2。我國與一些國家的土地資源占有情況對比國 家土地總面積106ha人口106耕地106ha草地106ha林地106ha農(nóng)業(yè)人口%人均耕地hm2/p美 國916.7246.1187.9241.5268.22.50.764英 國24.257.26.9311.62.322.10.121加拿大922.125.945.9323.543.61.772中 國948.71200118261196800.0982 、空間分布不均，地區(qū)差異大。、空間分布不均，地區(qū)差異大。山地 33% 高原 26% 盆地 19% 平原 12% 丘陵 10%90% 以上的耕地和陸地水域分布在東南部50% 以上的林地集中在東北和

30、西南80% 以上的草地分布在西北青藏高原占全國面積22.6%，人口占全國人口的0.5%。 我國的基本土情我國的基本土情 我國的基本土情我國的基本土情3 、生態(tài)脆弱區(qū)范圍大。、生態(tài)脆弱區(qū)范圍大。 如中國北方的農(nóng)牧交錯帶、黃土高原、西部綠洲、如中國北方的農(nóng)牧交錯帶、黃土高原、西部綠洲、卡斯特地區(qū)、荒漠化地區(qū)等?？ㄋ固氐貐^(qū)、荒漠化地區(qū)等。 我國的基本土情4 、耕地質(zhì)量總體較差，自持能力弱。、耕地質(zhì)量總體較差，自持能力弱。 中低產(chǎn)田占 2/3 ，其中畝產(chǎn)低于 150kg/畝的低產(chǎn)田占 1/3. 低產(chǎn)田的種類有：缺水地、坡地、風(fēng)沙地、鹽堿地、澇地、水浸地等。如南方低產(chǎn)紅壤的面積約為1200萬公頃 國土面

31、積大而耕地少，分布不均衡且優(yōu)質(zhì)土壤少，人均水平低且后備資源少，山地多平原少旱澇災(zāi)害多。 總而言之：總而言之：（二）、土壤荒漠化（二）、土壤荒漠化根據(jù)聯(lián)合國防治荒漠化根據(jù)聯(lián)合國防治荒漠化公約公約的定義：的定義：“荒漠化荒漠化”是指包括氣候變異和人類活動在內(nèi)的種種是指包括氣候變異和人類活動在內(nèi)的種種因素造成的干旱、半干旱和亞濕潤干旱地區(qū)的因素造成的干旱、半干旱和亞濕潤干旱地區(qū)的土地退土地退化?；?。 造成土壤荒漠化的因素造成土壤荒漠化的因素1 1、自然因素、自然因素 干旱程度；干旱程度；全球氣候變化；全球氣候變化；地質(zhì)因素地質(zhì)因素2 2、人為因素、人為因素水資源的過渡開采；水資源的過渡開采；生態(tài)環(huán)境

32、的惡化；生態(tài)環(huán)境的惡化；濫墾、濫牧、濫伐。濫墾、濫牧、濫伐。（四）、土壤鹽漬化與次生鹽漬化（四）、土壤鹽漬化與次生鹽漬化土壤鹽漬化主要發(fā)生在干旱、半干旱和半濕潤地土壤鹽漬化主要發(fā)生在干旱、半干旱和半濕潤地區(qū)，它是指易溶性鹽分在土壤表層積累的現(xiàn)象或區(qū)，它是指易溶性鹽分在土壤表層積累的現(xiàn)象或過程。過程。1.類型類型（1）現(xiàn)代鹽漬化）現(xiàn)代鹽漬化（2）殘余鹽漬化）殘余鹽漬化（3）潛在鹽漬化）潛在鹽漬化 由于發(fā)展引水自流灌溉，導(dǎo)致地下水位上升超過其臨界由于發(fā)展引水自流灌溉，導(dǎo)致地下水位上升超過其臨界 深度，使地下水和土體中的鹽分隨土壤毛管水通過地深度，使地下水和土體中的鹽分隨土壤毛管水通過地 面面 蒸發(fā)

33、耗損而聚于表土。蒸發(fā)耗損而聚于表土。 利用地面或地下礦化水（尤其是礦化度大于利用地面或地下礦化水（尤其是礦化度大于 3g/L 時）時） 進行灌溉，而又不采取調(diào)節(jié)土壤水鹽運動的措施，導(dǎo)進行灌溉，而又不采取調(diào)節(jié)土壤水鹽運動的措施，導(dǎo) 致灌溉水中的鹽分積累于耕層中。致灌溉水中的鹽分積累于耕層中。 在開墾利用心底土積鹽層的土壤過程中，過量灌溉的下在開墾利用心底土積鹽層的土壤過程中，過量灌溉的下 滲水流溶解活化其中的鹽分，隨蒸發(fā)耗損聚于土壤表層。滲水流溶解活化其中的鹽分，隨蒸發(fā)耗損聚于土壤表層。次生鹽漬化的成因次生鹽漬化的成因 50年代大搞平原水庫導(dǎo)致我國平原地區(qū)次年代大搞平原水庫導(dǎo)致我國平原地區(qū)次生鹽

34、堿化面積大增生鹽堿化面積大增（二）土壤質(zhì)量的評價指標（二）土壤質(zhì)量的評價指標物理指標物理指標生物指標生物指標化學(xué)指標化學(xué)指標OM、pH、EC、N、P、K、Eh等質(zhì)地、容重入滲速率、田持、含水量、水吸力等微生物量碳和氮、潛在可礦化氮、土壤呼吸量、土壤酶等 土壤質(zhì)量評價的農(nóng)藝指標：土壤質(zhì)量評價的農(nóng)藝指標：質(zhì)地；質(zhì)地； 耕層厚度；耕層厚度；pH； 有機質(zhì)有機質(zhì) 全氮；全氮；堿解氮；堿解氮；速效磷；速效磷； 速效鉀；速效鉀；容重；容重； CEC. 土壤質(zhì)量評價的生態(tài)學(xué)指標：土壤質(zhì)量評價的生態(tài)學(xué)指標： 種群豐富度；種群豐富度； 多樣性指數(shù)；多樣性指數(shù)； 均勻度指數(shù)；均勻度指數(shù)； 優(yōu)勢性指數(shù)；優(yōu)勢性指數(shù)；

35、美國土壤學(xué)家提出的土壤質(zhì)量分析的最小指標矩陣：美國土壤學(xué)家提出的土壤質(zhì)量分析的最小指標矩陣：團聚性；團聚性； 容重；容重； 至硬盤的距離；至硬盤的距離；滲濾性；滲濾性；電導(dǎo)率；電導(dǎo)率； 持水率；持水率；pH； 有機質(zhì)；有機質(zhì)；可礦化氮；可礦化氮； 呼吸作用。呼吸作用。（三）土壤質(zhì)量的評價方法（三）土壤質(zhì)量的評價方法美國SCS（土壤保持局）的土壤質(zhì)量評價目標當(dāng)前可測定的參數(shù)確定管理措施及其對土壤質(zhì)量的影響建立質(zhì)量變化的監(jiān)測體系建立評價參數(shù)標準分析現(xiàn)有的數(shù)據(jù)，建立評價模型，求出適宜的參數(shù)一、土壤背景值一、土壤背景值 土壤背景值土壤背景值在理論上應(yīng)該是土壤在自然成土過在理論上應(yīng)該是土壤在自然成土過程

36、中，構(gòu)成土壤自身的化學(xué)元素的組成和含量。程中，構(gòu)成土壤自身的化學(xué)元素的組成和含量。即未受人類活動影響的土壤本身的化學(xué)元素組即未受人類活動影響的土壤本身的化學(xué)元素組成和含量。成和含量。 即嚴格按照土壤背景值研究方法所獲得的盡可即嚴格按照土壤背景值研究方法所獲得的盡可能不受或少受人類活動影響的土壤化學(xué)元素的能不受或少受人類活動影響的土壤化學(xué)元素的原始含量。原始含量。 土壤元素背景值的研究法土壤元素背景值的研究法樣點布設(shè)和采集樣點布設(shè)和采集確定采樣單元確定采樣單元1、減少同一單元的差異性減少同一單元的差異性2、綜合考慮土壤類型、母質(zhì)母巖等因素綜合考慮土壤類型、母質(zhì)母巖等因素3、確定合適的樣點數(shù)確定合

37、適的樣點數(shù)樣點的選擇樣點的選擇1、不應(yīng)安排在多種土類和多種母質(zhì)母巖交不應(yīng)安排在多種土類和多種母質(zhì)母巖交叉分布的邊緣地帶叉分布的邊緣地帶2、應(yīng)避開工業(yè)污染源的影響應(yīng)避開工業(yè)污染源的影響3、既要考慮交通便利，同時樣點又必須遠、既要考慮交通便利，同時樣點又必須遠離鐵路、公路至少離鐵路、公路至少300米外米外 土壤背景值的應(yīng)用土壤背景值的應(yīng)用 農(nóng)田施肥：農(nóng)田施肥：是預(yù)測元素豐缺程度，制訂施肥規(guī)劃、是預(yù)測元素豐缺程度，制訂施肥規(guī)劃、方案的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。方案的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 土壤污染評價土壤污染評價：土壤質(zhì)量評價，劃分質(zhì)量等級和進土壤質(zhì)量評價，劃分質(zhì)量等級和進行污染評價，劃分污染等級，均必須以土壤背景值行污染評價

38、，劃分污染等級，均必須以土壤背景值作為基礎(chǔ)參數(shù)和標準。作為基礎(chǔ)參數(shù)和標準。 土壤環(huán)境容量土壤環(huán)境容量：是研究和確定土壤環(huán)境容量，制訂是研究和確定土壤環(huán)境容量，制訂土壤環(huán)境標準的不可缺少的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。土壤環(huán)境標準的不可缺少的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 環(huán)境醫(yī)學(xué)和食品衛(wèi)生環(huán)境醫(yī)學(xué)和食品衛(wèi)生：通過對元素背景值的分析，通過對元素背景值的分析，可以找到土壤、植物、動物和人群之間某些異常元可以找到土壤、植物、動物和人群之間某些異常元素的相互關(guān)系。素的相互關(guān)系?！盎鶞省睌?shù)據(jù)土壤負載容量土壤負載容量 污染物的污染物的土壤負載容量土壤負載容量亦稱亦稱土壤環(huán)境容量土壤環(huán)境容量，是指在，是指在一定環(huán)境單元、一定時限內(nèi)遵循環(huán)境質(zhì)量標準

39、，既能保一定環(huán)境單元、一定時限內(nèi)遵循環(huán)境質(zhì)量標準，既能保證土壤質(zhì)量，又不產(chǎn)生次生污染時，土壤所能容納污染證土壤質(zhì)量，又不產(chǎn)生次生污染時，土壤所能容納污染物的最大負荷量。物的最大負荷量。土壤負載容量不是一個固定值而是一個土壤負載容量不是一個固定值而是一個范圍值范圍值。土壤負載容量的研究方法土壤負載容量的研究方法 土壤負載容量的研究通過對自然環(huán)境、社會經(jīng)濟與污土壤負載容量的研究通過對自然環(huán)境、社會經(jīng)濟與污染狀況調(diào)查，污染物生態(tài)效應(yīng)、環(huán)境效應(yīng)、物質(zhì)平衡的研染狀況調(diào)查，污染物生態(tài)效應(yīng)、環(huán)境效應(yīng)、物質(zhì)平衡的研究，確定土壤臨界含量。究，確定土壤臨界含量。自然環(huán)境、社會經(jīng)濟與污染狀況調(diào)查自然環(huán)境、社會經(jīng)濟與

40、污染狀況調(diào)查污染物生態(tài)效應(yīng)的研究污染物生態(tài)效應(yīng)的研究污染物環(huán)境效應(yīng)的研究污染物環(huán)境效應(yīng)的研究物質(zhì)平衡研究物質(zhì)平衡研究土壤污染物臨界含量的確定土壤污染物臨界含量的確定土壤負載容量的計算土壤負載容量的計算土壤環(huán)境容量的確定土壤環(huán)境容量的確定生物容量法生物容量法化學(xué)容量法化學(xué)容量法土壤環(huán)境容量的影響因子土壤環(huán)境容量的影響因子土壤性質(zhì)的影響土壤性質(zhì)的影響指示物的影響指示物的影響污染歷程的影響污染歷程的影響環(huán)境因素的影響環(huán)境因素的影響化合物類型的影響化合物類型的影響二、土壤污染的概念二、土壤污染的概念 土壤污染土壤污染就是指人類活動產(chǎn)生的物質(zhì)（污染物），通過就是指人類活動產(chǎn)生的物質(zhì)（污染物），通過多種途

41、徑進入土壤，其數(shù)量和速度超出了土壤的容納能多種途徑進入土壤，其數(shù)量和速度超出了土壤的容納能力和土壤的凈化速度，因而使土壤的性質(zhì)、組成及性狀力和土壤的凈化速度，因而使土壤的性質(zhì)、組成及性狀等發(fā)生變化的現(xiàn)象。等發(fā)生變化的現(xiàn)象。 污染物質(zhì)的積累過程逐漸占據(jù)優(yōu)勢，破壞了土壤的自然污染物質(zhì)的積累過程逐漸占據(jù)優(yōu)勢，破壞了土壤的自然動態(tài)平衡，從而導(dǎo)致土壤自然正常功能失調(diào)，土壤質(zhì)量動態(tài)平衡，從而導(dǎo)致土壤自然正常功能失調(diào)，土壤質(zhì)量惡化，影響作物的生長發(fā)育，以致造成作物產(chǎn)量和質(zhì)量惡化，影響作物的生長發(fā)育，以致造成作物產(chǎn)量和質(zhì)量的下降，并通過食物鏈引起對生物和人類的直接危害，的下降，并通過食物鏈引起對生物和人類的直

42、接危害，甚至形成對有機生命的超地方性危害甚至形成對有機生命的超地方性危害污染判定：污染判定： 從土壤污染的概念來看，判斷土壤是否發(fā)生污染有兩從土壤污染的概念來看，判斷土壤是否發(fā)生污染有兩個指標：個指標： 一是一是土壤背景值土壤背景值（或本底值）：土壤中某元素的平均（或本底值）：土壤中某元素的平均含量超過背景值，即發(fā)生了土壤污染。含量超過背景值，即發(fā)生了土壤污染。 二是二是生物指標生物指標，土壤中某有害元素或污染物含量較高，土壤中某有害元素或污染物含量較高時，被時，被植物植物吸收的量也相應(yīng)增加，可引起植物的一系吸收的量也相應(yīng)增加，可引起植物的一系列反應(yīng)，土壤列反應(yīng)，土壤微生物區(qū)系微生物區(qū)系會發(fā)生

43、變化，受污染的植物會發(fā)生變化，受污染的植物被人們食用后會對被人們食用后會對人體健康人體健康產(chǎn)生不良影響，上述植物、產(chǎn)生不良影響，上述植物、微生物及人體受到的危害程度等均可作為度量污染的微生物及人體受到的危害程度等均可作為度量污染的生物指標。生物指標。（一）土壤污染的類型（一）土壤污染的類型 1. 1. 水質(zhì)污染型水質(zhì)污染型 2. 2. 大氣污染型大氣污染型 3. 3. 固體廢物污染型固體廢物污染型 4. 4. 農(nóng)業(yè)污染型農(nóng)業(yè)污染型 5. 5. 綜合污染型綜合污染型1. 1. 水質(zhì)污染型水質(zhì)污染型 這是土壤環(huán)境污染的這是土壤環(huán)境污染的最主要類型最主要類型，污染源主要是，污染源主要是工業(yè)工業(yè)廢水廢

44、水、城市生活污水城市生活污水和和受污染的地面水體受污染的地面水體。 據(jù)報道，在日本曾有受污染的地面水體所造成的土壤據(jù)報道，在日本曾有受污染的地面水體所造成的土壤污染占土壤污染總面積的污染占土壤污染總面積的80%的情況，而且絕大多數(shù)的情況，而且絕大多數(shù)是由污水灌溉（是由污水灌溉（污灌污灌）造成的。）造成的。 目前，我國污水灌溉的農(nóng)田面積已達目前，我國污水灌溉的農(nóng)田面積已達330多萬公頃。多萬公頃。 近年來，廣州近郊因為污水灌溉而污染農(nóng)田近年來，廣州近郊因為污水灌溉而污染農(nóng)田2700ha，因施用含污染物的底泥造成因施用含污染物的底泥造成1333ha的土壤被污染，的土壤被污染，污染面積占郊區(qū)耕地面積

45、的污染面積占郊區(qū)耕地面積的46%。 很多年來污灌在我國北方地區(qū)已成為一種重要的農(nóng)業(yè)灌溉很多年來污灌在我國北方地區(qū)已成為一種重要的農(nóng)業(yè)灌溉形式。如果使用恰當(dāng)，利用經(jīng)過形式。如果使用恰當(dāng)，利用經(jīng)過預(yù)處理預(yù)處理的城市生活污水或的城市生活污水或某些工業(yè)廢水進行農(nóng)田灌溉，一般某些工業(yè)廢水進行農(nóng)田灌溉，一般可有增產(chǎn)效果可有增產(chǎn)效果，因為這，因為這些污水中些污水中含有許多植物生長所需要的營養(yǎng)元素含有許多植物生長所需要的營養(yǎng)元素。 采用污灌采用污灌節(jié)省了灌溉用水節(jié)省了灌溉用水，并且使污水得到了土壤的，并且使污水得到了土壤的凈化凈化，減少了治理污水的減少了治理污水的費用費用。 但因為城市生活污水和工礦企業(yè)廢水中

46、含有許多有毒、有但因為城市生活污水和工礦企業(yè)廢水中含有許多有毒、有害物質(zhì)，成分相當(dāng)復(fù)雜，如果將這些污水、廢水害物質(zhì)，成分相當(dāng)復(fù)雜，如果將這些污水、廢水直接輸入直接輸入農(nóng)田，可能造成土壤環(huán)境的農(nóng)田，可能造成土壤環(huán)境的嚴重污染嚴重污染。污灌有沒有好處？污灌有沒有好處？ 經(jīng)由水體污染所造成的土壤環(huán)境污染，由經(jīng)由水體污染所造成的土壤環(huán)境污染，由于污染物質(zhì)大多以于污染物質(zhì)大多以污水灌溉形式污水灌溉形式從地表進從地表進入土體，所以污染物一般集中于入土體，所以污染物一般集中于土壤表層土壤表層。但是，隨著污灌時間的延續(xù)，某些污染物但是，隨著污灌時間的延續(xù)，某些污染物質(zhì)可隨水質(zhì)可隨水自土體上部向土體下部遷移自土

47、體上部向土體下部遷移，有，有時甚至?xí)r甚至達到地下水層達到地下水層。水質(zhì)污染型的土壤污染特征水質(zhì)污染型的土壤污染特征2. 2. 大氣污染型大氣污染型 污染物質(zhì)來源于被污染的大氣，其污染特點是以大氣污染污染物質(zhì)來源于被污染的大氣，其污染特點是以大氣污染源為中心呈環(huán)狀或帶狀分布，且長軸沿主風(fēng)向伸長。污染源為中心呈環(huán)狀或帶狀分布，且長軸沿主風(fēng)向伸長。污染的面積、程度和擴散的距離，取決于污染物質(zhì)的種類、性的面積、程度和擴散的距離，取決于污染物質(zhì)的種類、性質(zhì)、排放量、排放形式及風(fēng)力大小等。質(zhì)、排放量、排放形式及風(fēng)力大小等。 污染物質(zhì)主要集中在污染物質(zhì)主要集中在土壤表層土壤表層，主要污染物是大氣中的，主要污

48、染物是大氣中的二二氧化硫氧化硫、氮氧化物氮氧化物和和顆粒物顆粒物等，它們通過等，它們通過沉降和降水沉降和降水而降而降落到地面。大氣中的二氧化硫等落到地面。大氣中的二氧化硫等酸性氧化物酸性氧化物使雨水酸度增使雨水酸度增加，從而引起土壤酸化，破壞土壤的肥力與生態(tài)系統(tǒng)地平加，從而引起土壤酸化，破壞土壤的肥力與生態(tài)系統(tǒng)地平衡。衡。 各種大氣各種大氣飄塵飄塵中包括重金屬、非金屬有毒有害物質(zhì)及放射中包括重金屬、非金屬有毒有害物質(zhì)及放射性散落物等多種物質(zhì)，它們也會造成土壤的多種污染。性散落物等多種物質(zhì)，它們也會造成土壤的多種污染。3. 3. 固體廢物污染型固體廢物污染型 固體廢物系指被丟棄的固體廢物系指被丟

49、棄的固體狀物質(zhì)和泥狀物質(zhì)固體狀物質(zhì)和泥狀物質(zhì)，包括，包括工礦業(yè)廢物、工礦業(yè)廢物、污泥和城市垃圾污泥和城市垃圾等。在土壤表面堆放或處理、處置固體廢物、廢等。在土壤表面堆放或處理、處置固體廢物、廢渣會占用大量耕地。渣會占用大量耕地。 固體廢物除了固體廢物除了占用大量耕地占用大量耕地之外，還可通過之外，還可通過大氣擴散大氣擴散或或降水降水淋濾淋濾使周圍地區(qū)的土壤受到污染，因此，將這種土壤污染稱為使周圍地區(qū)的土壤受到污染，因此，將這種土壤污染稱為固體廢固體廢物污染型物污染型。 有害固體廢物長期堆存，經(jīng)過雨雪的淋溶作用，可溶成分隨水有害固體廢物長期堆存，經(jīng)過雨雪的淋溶作用，可溶成分隨水從從地表向下滲透地

50、表向下滲透，并向土壤遷移轉(zhuǎn)化，有害物質(zhì)富集，使堆場附近，并向土壤遷移轉(zhuǎn)化，有害物質(zhì)富集，使堆場附近土質(zhì)酸化、堿化、硬化，甚至發(fā)生重金屬型污染。土質(zhì)酸化、堿化、硬化，甚至發(fā)生重金屬型污染。 這種污染的污染特征屬這種污染的污染特征屬點源性質(zhì)點源性質(zhì)，主要是造成土壤環(huán)境的，主要是造成土壤環(huán)境的重金屬重金屬污染污染，以及油類、病原菌和某些有毒有害有機物的污染。，以及油類、病原菌和某些有毒有害有機物的污染。4. 4. 農(nóng)業(yè)污染型農(nóng)業(yè)污染型 指由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要而指由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要而不斷使用化肥、農(nóng)藥、城市垃不斷使用化肥、農(nóng)藥、城市垃圾堆肥、污泥等圾堆肥、污泥等引起的土壤環(huán)境污染。污染程度與化肥、引起的

51、土壤環(huán)境污染。污染程度與化肥、農(nóng)藥的數(shù)量、種類、利用方式及耕作制度等有關(guān)。農(nóng)藥的數(shù)量、種類、利用方式及耕作制度等有關(guān)。 有些農(nóng)藥如有機氯殺蟲劑有些農(nóng)藥如有機氯殺蟲劑DDTDDT、六六六等，可在土壤中、六六六等，可在土壤中長期殘留，并在生物體內(nèi)富集。氮、磷等化學(xué)肥料中凡長期殘留，并在生物體內(nèi)富集。氮、磷等化學(xué)肥料中凡未被植物吸收利用和未被根層土壤吸附固定的養(yǎng)分都會未被植物吸收利用和未被根層土壤吸附固定的養(yǎng)分都會在根層以下積累或轉(zhuǎn)入地下水，成為在根層以下積累或轉(zhuǎn)入地下水，成為潛在的環(huán)境污染物。潛在的環(huán)境污染物。 殘留在土壤中的農(nóng)藥和氮、磷等化合物在殘留在土壤中的農(nóng)藥和氮、磷等化合物在地面徑流或土地

52、面徑流或土壤風(fēng)蝕壤風(fēng)蝕時，就會向其他地方轉(zhuǎn)移，時，就會向其他地方轉(zhuǎn)移，擴大擴大土壤的污染范圍。土壤的污染范圍。 農(nóng)業(yè)污染型的污染物質(zhì)主要集中農(nóng)業(yè)污染型的污染物質(zhì)主要集中在土壤表層或耕層在土壤表層或耕層，其，其分布比較廣泛，屬于分布比較廣泛，屬于面源污染面源污染。5. 5. 綜合污染型綜合污染型 土壤環(huán)境污染的發(fā)生往往是土壤環(huán)境污染的發(fā)生往往是多源性質(zhì)多源性質(zhì)的。對于同的。對于同一區(qū)域受污染的土壤，其污染源可能同時來自受一區(qū)域受污染的土壤，其污染源可能同時來自受污染的地面水、大氣，或同時來自固體廢物以及污染的地面水、大氣，或同時來自固體廢物以及農(nóng)藥、化肥等多方面。因此，土壤環(huán)境的污染往農(nóng)藥、化肥

53、等多方面。因此，土壤環(huán)境的污染往往是往是綜合污染型綜合污染型的，但對于一個地區(qū)或區(qū)域的土的，但對于一個地區(qū)或區(qū)域的土壤來說，土壤污染可能是以某一污染類型或某兩壤來說，土壤污染可能是以某一污染類型或某兩污染類型為主。污染類型為主。（二）土壤污染的特點（二）土壤污染的特點1、土壤污染具有隱蔽性（潛伏性）和滯后性、土壤污染具有隱蔽性（潛伏性）和滯后性2、土壤污染的易累積性、土壤污染的易累積性3、土壤污染具有不可逆轉(zhuǎn)性和長期性、土壤污染具有不可逆轉(zhuǎn)性和長期性4、土壤污染的難治理性、土壤污染的難治理性5、土壤污染具有后果嚴重性、土壤污染具有后果嚴重性按土壤自凈作用機理的不同，可分為按土壤自凈作用機理的不

54、同，可分為: : 物理凈化作用（如農(nóng)藥的揮發(fā)擴散）物理凈化作用（如農(nóng)藥的揮發(fā)擴散） 物理化學(xué)凈化作用物理化學(xué)凈化作用（如離子交換吸附如離子交換吸附） 化學(xué)凈化作用（如酸的中和）化學(xué)凈化作用（如酸的中和） 生物凈化作用（如有機物的生物降解）生物凈化作用（如有機物的生物降解）一、土壤組成對污染物毒性的影響一、土壤組成對污染物毒性的影響（一）粘粒礦物對污染物毒性的影響（一）粘粒礦物對污染物毒性的影響 粘粒礦物的吸附行為顯著影響污染物在土壤的活粘粒礦物的吸附行為顯著影響污染物在土壤的活度和毒性。度和毒性。 水溶態(tài)和交換態(tài)的重金屬元素的毒性較大，專性吸水溶態(tài)和交換態(tài)的重金屬元素的毒性較大，專性吸附態(tài)的重

55、金屬的毒性較小。附態(tài)的重金屬的毒性較小。 一般土壤質(zhì)地愈粘，氧化含量越多，土壤對重金屬一般土壤質(zhì)地愈粘，氧化含量越多，土壤對重金屬的的專性吸附專性吸附作用越強，重金屬的毒性越小。作用越強，重金屬的毒性越小。（二）有機質(zhì)對污染物毒性的影響（二）有機質(zhì)對污染物毒性的影響 靜電吸附、絡(luò)合作用靜電吸附、絡(luò)合作用含氧官能團。含氧官能團。 當(dāng)土壤當(dāng)土壤pH上升時，生成的絡(luò)合物穩(wěn)定性增加。上升時，生成的絡(luò)合物穩(wěn)定性增加。 胡敏酸和富啡酸可以與金屬離子形成可溶性的和不胡敏酸和富啡酸可以與金屬離子形成可溶性的和不可溶性的絡(luò)合（螯合）物，主要依賴于飽和度?？扇苄缘慕j(luò)合（螯合）物，主要依賴于飽和度。 富啡酸金屬離子

56、絡(luò)合物比胡敏酸金屬絡(luò)合物的溶解富啡酸金屬離子絡(luò)合物比胡敏酸金屬絡(luò)合物的溶解度大。度大。 二、土壤酸堿性對污染物毒性的影響二、土壤酸堿性對污染物毒性的影響 土壤溶液中的大多數(shù)金屬元素（包括重金屬）在酸性土壤溶液中的大多數(shù)金屬元素（包括重金屬）在酸性條件下以游離態(tài)或水化離子態(tài)存在，毒性較大，而在條件下以游離態(tài)或水化離子態(tài)存在，毒性較大，而在中、堿性條件下易生成難溶性氫氧化物沉淀，毒性大中、堿性條件下易生成難溶性氫氧化物沉淀，毒性大為降低。為降低。 電荷形態(tài)、沉淀電荷形態(tài)、沉淀融解、吸附融解、吸附解吸、絡(luò)合螯合等解吸、絡(luò)合螯合等 不同的不同的pH值條件下，重金屬的形態(tài)也不同，值條件下，重金屬的形態(tài)也

57、不同，pH的變化的變化可改變其吸附、沉淀、絡(luò)合特性，也改變其毒性?？筛淖兤湮?、沉淀、絡(luò)合特性，也改變其毒性。三、土壤氧化還原狀況對污染物毒性的影響三、土壤氧化還原狀況對污染物毒性的影響 大多數(shù)有機氯農(nóng)藥在還原條件下才能加速代謝。大多數(shù)有機氯農(nóng)藥在還原條件下才能加速代謝。 大多數(shù)重金屬都親硫，故在還原條件下易生產(chǎn)成硫化大多數(shù)重金屬都親硫，故在還原條件下易生產(chǎn)成硫化物而降低其毒性，通氣后其毒性增強。水稻抽穗前淹物而降低其毒性，通氣后其毒性增強。水稻抽穗前淹水使水使Cd轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為CdS，可降低米中鎘的數(shù)量。，可降低米中鎘的數(shù)量。 但在還原和酸性條件下，砷的毒性較強。鐵、錳氧化但在還原和酸性條件下

58、，砷的毒性較強。鐵、錳氧化物可降低其毒性。物可降低其毒性。 二氧化錳可氧化土壤中的三價鉻，而有機質(zhì)可把六價二氧化錳可氧化土壤中的三價鉻，而有機質(zhì)可把六價的鉻還原成三價鉻。的鉻還原成三價鉻。 在通氣良好和堿性土壤中，在通氣良好和堿性土壤中，Ca3(AsO4)2是是最穩(wěn)定的含砷礦物，其次是最穩(wěn)定的含砷礦物，其次是Mn3(AsO4)2，后者在堿性和酸性環(huán)境中都可能形成。后者在堿性和酸性環(huán)境中都可能形成。 在還原和酸性（在還原和酸性（pH6）土壤）土壤中，砷（中，砷（III）氧化物和砷硫化物是穩(wěn)定的。在還原性土氧化物和砷硫化物是穩(wěn)定的。在還原性土壤溶液中，壤溶液中，As(III)離子豐富存在。砷氣離子

59、豐富存在。砷氣AsH3只有在土壤溶液很酸，氧化還原電位只有在土壤溶液很酸，氧化還原電位極低時才產(chǎn)生。極低時才產(chǎn)生。 加入加入氧化鐵、二氧化錳氧化鐵、二氧化錳的處理，土壤水溶的處理，土壤水溶性總砷比對照下降了性總砷比對照下降了25左右，左右，As(III)也也從對照的從對照的39.5%下降到下降到7左右。這顯然是左右。這顯然是 外加的鐵、錳使土壤固定、吸附砷的能力增加，水溶性砷就減少； Eh不同，As(III)不同，對水稻生長影響不同。說明土壤氧化原還電位高和加入鐵錳物質(zhì)有利于消除水稻砷害。土壤重金屬污染的定義土壤重金屬污染的定義 土壤重金屬污染土壤重金屬污染是指由于人類活動將重金屬帶入是指由于

60、人類活動將重金屬帶入到土壤中，致使土壤中重金屬含量明顯高于背景含量、到土壤中，致使土壤中重金屬含量明顯高于背景含量、并可能造成現(xiàn)存的或潛在的土壤質(zhì)量退化、生態(tài)與環(huán)并可能造成現(xiàn)存的或潛在的土壤質(zhì)量退化、生態(tài)與環(huán)境惡化的現(xiàn)象。境惡化的現(xiàn)象。 環(huán)境科學(xué)中人們通常關(guān)注環(huán)境科學(xué)中人們通常關(guān)注汞汞(Hg)、鎘鎘(Cd)、鉛鉛(Pb)、鉻鉻(Cr)、銅銅(Cu)、鋅鋅(Zn)、鎳鎳(Ni)、鉬鉬(Mo)、鈷鈷(Co)等，等，還有類金屬還有類金屬砷砷(As)。土壤重金屬污染特點土壤重金屬污染特點 (1)重金屬不能被微生物降解，是環(huán)境長期、潛在的污重金屬不能被微生物降解，是環(huán)境長期、潛在的污染物；染物；(2)因土壤膠體