土壤环境化学.ppt

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1、第四篇土壤环境化学教学要求本篇将侧重介绍土壤的物理化学性质,重金属、农药及氮磷肥在土壤中的迁移、转化及环境因素对迁移转化的影响等。(1)掌握土壤的组成与性质,土壤的粒级与质地分组特性。(2)了解污染物在土壤-植物体系中迁移的特点、影响因素及作用机制。(3)掌握土壤的吸附、酸碱和氧化还原特性。(4)了解农药在土壤中的迁移原理与主要影响因素。1第四篇土壤环境化学土壤处于岩石圈最外面的一层疏松的部分,具有支持植物和微生物生长繁殖的能力,被称为土壤圈。土壤圈是处于大气圈、岩石圈、水圈和生物图之间的过渡地带

2、,是联系有机界和无机界的中心环节。成土因素综合作用的不同,产生出多种类型的土壤。2第四篇土壤环境化学3第四篇土壤环境化学土壤的基本环境机能培育植物植物挺立生长的支持体植物生长提供水、空气和养分推动物质循环土壤是地球表层中介入元素循环的一个重要圈层,由岩石风化产生的所有物质都有可能进入大气和水系,又可能通过地球化学循环归入土壤。4第四篇土壤环境化学保存水资源土壤是大气和地下水之间的缓冲地区。防止灾害土壤蓄水量大,可防止洪水发生。土壤植物又可防止风雨侵蚀、水土流失或土壤荒漠化趋向,并兼有防风、消音等作

3、用。自净能力土壤具有极大比表面和催化活性土壤对外来污染物有一定的自净能力。5第四篇土壤环境化学土壤退化的过程风和水的侵蚀作用:引起土壤流失;受纳酸雨或过多使用氨氮肥料:引起土壤酸化;灌溉水中含过多盐分或深度风化作用:引起土壤盐碱化;干旱:引起土壤板结、龟裂、结构单元破坏甚至荒漠化;水涝:引起营养物浸出和流失;污染:引起土壤中有毒物质累积。6第四篇土壤环境化学土壤环境的质量国家环境保护局于1995年制订和发布了《土壤质量环境标准》GB15618一1995,其适用范围包括我国疆域内所有农田、蔬菜地、茶

4、园、果园、牧场、林地、自然保护区等地的土壤。依据土壤应用功能、保护目标和主要性质,将土壤质量划分为三级:一级标准适用于I类土壤区,包括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。土壤质量应基本上保持自然背景水平。7第四篇土壤环境化学二级标准适用于Ⅱ类土壤区,包括一般农田、蔬菜地、茶园、果园、牧场等的土壤。土壤质量应基本上对植物和环境不造成危害和污染。三级标准适用于Ⅲ类土壤区,包括林地土壤及污染物容量较大的高背景值土壤和矿区附近等地的农田土

5、壤(蔬菜地除外)。土壤质量应基本上对植物和环境不造成危害和污染。8第一章土壤的组成与性质土壤由固、液、气相物质组成。固相指土壤矿物质(原生矿物和次生矿物质)和土壤有机质,两者占土壤总量的90~95%。液相指土壤水分及其可溶物,两者合称为土壤溶液。气相指土壤空气。土壤中还有数量众多的细菌和微生物,一般作为土壤有机物而视为土壤固相物质。9第一章土壤的组成与性质10第一章土壤的组成与性质11第一章土壤的组成与性质土壤矿物质按成因类型可将土壤矿物分为两类:原生矿物和次生矿物.原生矿物是各种岩石(主要趋岩浆

6、岩)受到程度不同的物理风化而未经化学风化的碎屑物,其原来的化学组成和结晶构造都没有改变.次生矿物大多数是由原生矿物经风化后重新形成的新矿物,其化学组成和构造都有所改变而不同于原来的原生矿物。在土壤形成过程中,原生矿物以不同的数量与土壤中的次生矿物混合存在,成为土壤矿物质。12第一章土壤的组成与性质土壤中的原生矿物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。(1)硅酸盐类矿物长石类、云母类、辉石类和闪角石类等矿物,容易风化而释放出K、Na、Ca、Fe、Mg和

7、Al等元素可供植物吸收,同时形成新的次生矿物。(2)氧化物类矿物石英(SiO2)、赤铁矿(Fe2O3)、金红石(TiO2)、蓝晶石(Al2SiO5)等。13第一章土壤的组成与性质(3)硫化物类矿物土壤中通常只有铁的硫化物,即黄铁矿和白铁矿,二者是同质异构物,分子式均为Fe2S,极易风化,成为土壤中硫元素的主要来源。(4)磷酸盐类矿物土壤中分布最广的是磷灰石,包括氟磷灰石和氯磷灰石两种,其次是磷酸铁、铝以及其它磷的化合物,是土壤中无机磷的重要来源。14第一章土壤的组成与性质2、土壤的次生矿物土壤中次

8、生矿物可分为:简单盐类、三氧化物类和次生铝硅酸盐类。(1)简单盐类如方解石(CaCO3)、白云石(Ca、Mg(CO3)2)、石膏(CaSO2·2H2O)等,是原生矿物化学风化的最终产物,结晶构造都较简单,常见于干早和半干旱地区的土壤。(2)三氧化物如针铁矿(Fe2O3H2O)、褐铁矿(2Fe2O33H2O)等,是硅酸盐类矿物彻底风化的产物,常见于湿热的热带和亚热带地区的土壤中,特别是基性岩(玄武岩、安山岩和石灰墙)上发育的土壤中含量最多。15第一章土壤的组成与性质(3)次生硅酸盐类

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