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1、土壤环境化学重点要求.了解土壤的组成与性质,土壤的粒级与质地分组特性;掌握重金属污染物在土壤-植物体系中迁移的特点、影响因素及作用机制.掌握土壤的吸附、酸碱和氧化还原特性,农药在土壤中的迁移原理与主要影响因素,以及主要农药在土壤中的转归规律与效应。目录1.土壤的组成与性质1.1土壤组成1.2土壤的粒级分组与质地分组1.3土壤吸附性1.4土壤酸碱性1.5土壤的氧化还原性2重金属在土壤-植物体系中的迁移及其机制2.1影响重金属在土壤-植物体系中迁移的因素2.2重金属在土壤-植物体系中的迁移转化规律2.3主要重金属在土壤中的积累和迁移转化2.4植物对重金属污染产生耐性的几种机制3土壤中农
2、药的迁移转化3.1土壤中农药的迁移3.2非离子型农药与土壤有机质的作用3.3典型农药在土壤中的迁移转化1.土壤的组成与性质1.1土壤组成土壤是由固体、液体和气体三相共同组成的多相体系。土壤具有疏松的结构(如图4-1).土壤固相包括土壤矿物质和土壤有机质。土壤矿物质占土壤的绝大部分,约占土壤固体总重量的90%以上。土壤液相是指土壤中水分及其水溶物。土壤中有无数孔隙充满空气,即土壤气相典型土壤随深度呈现不同的层次(如图4-2).覆盖层(Ao),由地面上的枯枝落叶所构成。淋溶层(A),是土壤中生物最活跃的一层,土壤有机质大部分在这一层,金属离子和粘土颗粒在此层中被淋溶得最显著。淀积层(B)
3、,它受纳来自上一层淋溶出来的有机物、盐类和粘土颗粒类物质。C层也叫母质层,是由风化的成土母岩构成。D层:母质层下面为未风化的基岩。1.1.1土壤矿物质土壤矿物质是岩石经过物理风化和化学风化形成的。按其成因类型可将土壤矿物质分为两类:一类是原生矿物,另一类是次生矿物。原生矿物:原生矿物主要有石英、长石类、云母类、辉石、角闪石、橄榄石、赤铁矿、磁铁矿、磷灰石、黄铁矿等。其中前五种最常见。石英最难风化,长石次之,辉石、角闪石、黑云母易风化。岩石化学风化主要分为三个历程,即氧化、水解和酸性水解。氧化:以橄榄石为例,其化学组成为(MgFe)Si04,其中Fe(Ⅱ)可以氧化为Fe(Ⅲ)。酸性水解
4、:水解:土壤中最主要的原生矿物有四类:硅酸盐类矿物、氧化物类矿物、硫化物类矿物和磷酸盐类矿物。其中硅酸盐类矿物占岩浆岩重量的80%以上。(2)次生矿物:根据其性质与结构可分为三类:简单盐类、三氧化物类和次生铝硅酸盐类。简单盐类属水溶性盐,易淋溶流失,一般土壤中较少,多存在于盐渍土中.如方解石(CaC03)、白云石[Ca、Mg(C03)2]、石膏(CaS04.2H20)、泻盐(MgS04.7H20)、岩盐(NaCl)、芒硝(Na2S04.10H20)、水氯镁石(MgCl2·6H20)等。三氧化物：如针铁矿(Fe203.H20)、褐铁矿(2Fe203.3H20)、三水铝石(Al203.3
5、H20)等，和次生铝硅酸盐是土壤矿物质中最细小的部分,粒径小于0.25μm,一般称之为次生粘土矿物.次生铝硅酸盐：是由长石等原生硅酸盐矿物风化后形成。它们是构成土壤的主要成分,故又称为粘土矿物或粘粒矿物。土壤中次生硅酸盐可分为三大类,即伊利石、蒙脱石和高岭石。名称伊利石(或水云母)蒙脱石高岭石分子式[(OH)4Ky(Al4·Fe4·Mg4·Mg6)(Si8-y·Aly)O20][Al4Si8020(OH)4][Al4Si4010(OH)8]风化程度较低较高极高分布温带干旱地区温带干旱地区湿热的热带地区颗粒直径小于2μm小于1μm0.1-5.0μm膨胀性较小大膨胀性小阳离子代换量较高极
6、高低透水性植物易感水分缺乏良好,植物可获得的有效水分多晶体结构1.1.2土壤有机质土壤有机质是土壤中含碳有机化合物的总称。土壤有机质主要来源于动植物和微生物残体。分类非腐殖物质,组成有机体的各种有机化合物,如蛋白质、糖类、树脂、有机酸等;腐殖质,它不属于有机化学中现有的任何一类,它包括腐殖酸、富里酸和腐黑物等。1.1.3.土壤水分来源：主要来自大气降水和灌溉。在地下水位接近地面(2-3m)的情况下,地下水其重要来源。空气水蒸气遇冷凝.影响土壤保水能力的因素：土质，气候条件土壤溶液：土壤水分实际上是土壤中各种成分和污染物溶解形成的溶液,即土壤溶液。土壤水分的作用：既是植物养分的主要来源
7、,也是进入土壤的各种污染物向其他环境圈层(如水圈、生物圈等)迁移的媒介。1.2土壤的粒级分组与质地分组组成：与大气基本相似,主要成分都是N2、02和C02.差异是①土壤空气存在于相互隔离的土壤孔隙中,是一个不连续的体系;②在02和C02含量上有很大的差异.土壤空气中C02含量一般为0.15%-0.65%,甚至高达5%，氧的含量低于大气。土壤空气中水蒸气的含量比大气中高得多。少量还原性气体,如CH4、H2S、N2、NH3等。被污染的土壤,可能存在污染物.1.
