第六章土壤环境.ppt

第六章土壤环境
第一节 概述
一、土壤的概念
土壤是位于陆地表面具有肥力的疏松层次。由矿物质、有机质（包括土壤生物）、水分和空气四种物质组成。
土壤的本质特征：一是具有肥力，即具有供应和协调植物脂类：其中有除草剂和杀虫剂
苯氧羧酸类：主要有除草剂如2，4-D、2，4-T等；
苯酰胺类：全部为除草剂
（2）氮素和磷素化学肥料；
（3）重金属如：As Cd Hg Cr Cu Zn Pb等；
（4）放射性元素如：铯、锶等；
（5）有害微生物类，如肠细菌、破伤风杆菌、肠寄生虫、结核杆菌等。
第三节 土壤的性质和作用
一、土壤的性质
（一）土壤是一个胶体体系
所谓胶体就是分散质微粒的直径在10-9-10-7米之间的分散系。
土壤中的吸附有两类：极性吸附和非极性吸附
①极性吸附：
又称物理化学吸附，这种吸附是主要的，该吸附作用的发生与胶体微粒带电荷有关，一般情况下，土壤中的胶体是带负电荷的，如：两性氢氧化物在酸性条件下带正电荷，在碱性条件下带负电荷
Al(OH)3+H+= Al(OH)2++ H2O 酸性
Al(OH)3+OH-= AlO(OH)2- +H2O 碱性
胶体的吸附作用还与离子的电价有关，电价越高的阳离子，受胶体吸附的吸引力越大，易被土壤胶体吸附如Th4+＞La3+＞Cu2+＞Na蒙脱石的吸附顺序是：Pb2+＞Cu2+＞Ca2+＞Ba2+＞Mg2+＞Hg2+，
高岭石的吸附顺序是：Hg2+＞Cu2+＞Pb2+，
腐殖质的吸附顺序是：Pb2+＞Cu2+＞Cd2+＞Zn2+＞Ca2+＞Hg2+，
②非极性吸附：
是一种物理吸附，这种作用与胶体的比表面积和比表面能有关。物体表面存在着多余的自由能，这种自由能也叫表面能，物体的表面能愈大，其吸附作用愈强。
吸附作用是使许多金属离子和分子从不饱和溶液中转入固相的主要途径。
土壤胶体对重金属粒子的吸附作用具有双重效果，一是使它们不易被植物吸收，暂时退出生物圈的小循环；另一方面却使它们长期滞留在农田内，并随时间的推移而富集，很难让它们通过地下渗水、水田放水等途径离开土壤，最终还是只有让植物吸收，危及生物圈。
（二）土壤是一个络合体系
土壤中无机配位体主要有：OH- 、Cl-、SO42-、HCO3-、F-、硫化物、磷酸盐等；
羟基与重金属的络合作用可大大提高重金属氢氧化物溶解度；氯络合作用可以提高难溶重金属化合物的溶解度。
有机螯合物对金属迁移的影响取决于所形成的螯合物是难溶的或易溶的，在腐殖质组成中胡敏酸和金属形成的胡敏酸盐，除一价碱金属盐外，一般是难溶的，富里酸与金属形成的螯合物则一般为易溶性的。
（三）土壤是一个酸碱平衡体系
pH值的高低对土壤胶体的吸附量，对配位体的络合作用都有直接的影响。
影响土壤酸碱度的因素有酸雨、偏酸性或偏碱性的污水、土壤空气中二氧化碳含量、某些碱性盐分 （如Na2CO3等）、石灰、本身具有酸性或碱性的农药和化肥等。
（四）土壤是一个氧化还原平衡体系
土壤中的氧化还原平衡体系对金属离子的溶解度影响也很大。
一些元素的不同价态的生物毒性是有很大差异的。
土壤中的氧化还原作用也影响有机物质的分解速度。
一般来说，土壤中氧气充足对土壤肥力有利。
（五）土壤是一个生物体系
土壤有机物的变化过程非常复杂，但一般不外乎两种情况：一种是在好气性微生物的作用下，把复杂的有机物分解为简单的能溶于水的无机物养分（以通气性良好时为主），供作物吸收利用。这称为土壤有机体的矿质化过程；
另一种是土壤有机质经分解成较简单的有机物，在嫌气性微生物的作用下，重新合成复杂的有机物-土壤腐殖质（主要是胡敏酸），这称为腐殖质化过程。
三、农药对土壤的污染
所谓“农药”是泛指农业和林业上用来防治农作物病虫害和调节植物生长所施加药剂的总称，主要有杀虫剂、除草剂、杀真菌剂等。
（一）主要农药类型
（1）有机氯类农药
该类农药是含氯的有机化合物，主要的有DDT、六六六、艾氏剂、狄氏剂和异狄氏剂等，这类农药的特点是：化学性质稳定，在环境中残留时间长，短期内不易分解，脂溶性高，易在脂肪中积累。
（2）有机磷类农药：
一般有剧烈毒性，但易于分解，在环境中残留时间短，在动植物体