《土壤环境化学》PPT课件

一、土壤组成
4. 土壤中的空气
土壤空气组成与大气基本相似，主要成分都是 N2、O2和CO2。 差异：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O2和CO2含量上有很大的差异。土壤空气 中CO2含量比大气中高得多。氧的含量低于大气。
土壤空气中还含有少量还原性气体，如CH4、 H2S、H2、NH3等。如果是被污染的土壤，其空 气中还可能存在污染物。
角闪石等，其中以石英为主，粒径为1-0.05mm。在冲
积平原土壤中常见。土壤含砂粒多时，孔隙大，通气 和透水性强，毛管水上升高度很低(小于33cm)，保 水保肥能力弱，营养元素含量少。
(3)粘粒：主要是次生矿物，粒径小于0.001mm。含粘粒 多的土壤，营养元素含量丰富，团聚能力较强，有良好的 保水保肥能力，但土壤的通气和透水性较差。
第四章 土壤环境化学
第一节 土壤的组成与性质
第二节 污染物在土壤—植物体系中
的迁移及其机制
第三节 土壤中农药的迁移转化
第一节 土壤的组成与性质
一、土壤组成 二、土壤的粒级分组与质地分组 三、土壤吸附性 四、土壤酸碱性 五、土壤的氧化还原性
一、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，它们的相对含量因时因 地而异。
(2)土壤胶体的电性
土壤胶体微粒具有双电层； 微粒的内部称微粒核，一般带负电荷，形成一个负离子层(即决定 电位离子层)，其外部由于电性吸引，而形成一个正离子层(又称反
离子层，包括非活动性离子层和扩散层)，即合称为双电层。
1．土壤胶体的性质
(3)土壤胶体的凝聚性和分散性 胶体的凝聚性: 由于胶体的比表面和表面能都很大，为减
下水和空气中水蒸气遇冷凝成为土壤水分。 ❖ 土壤颗粒表面的吸附力和微细孔隙的毛细管力，可将—部分水保

第四章 土壤环境化学
土壤是地球陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层，
是由岩石经风化发育而成的历史自然体。
土壤的两个重要功能： （1）肥力作用：土壤具有供应与调控植物根系所 需水、气、热和养料的能力； （2）净化作用：土壤具有同化和代谢外界进入土 壤中的物质的能力，所以土壤又是保护环境的重要 净化剂。 土壤环境化学主要介绍土壤的形成、组成和性质， 污染物在土壤-植物系统中的迁移、转化、降解与归 趋。其重点是研究和掌握污染物在土壤中的分布、 迁移、转化和归趋的规律，为防治土壤污染奠定理 论基础。

⑵水铝片：铝八面体（或称铝氧八面体）是由一个 铝原子和六个氧原子或氢氧原子团构成的。铝原子 在中央，上下各为三个氧原子或氢氧原子团交错排 列，构成一个八面体。在同一平面上，由许多相邻 的铝八面体通过共用氧原子相联结，形成铝八面体 层，称水铝片，水铝片也是晶层的基本单元。
层状硅酸盐矿物种类： 1:1型矿物:由一片硅氧片和一片水铝片叠合而成，主要为高岭 石类矿物； 2:1型矿物:由两片硅氧片中间夹一片水铝片叠合而成。这类矿 物又分为膨胀型（蒙脱石类和蛭石）和非膨胀型矿物（主要有 水云母类）。 （1）高岭石：风化程度极高的矿物，主要见于湿热的热带地 区的土壤中，在花岗岩残积母质上发育的土壤中含量也较高。 颗粒粗大，厚0.1~5.0 m；比表面小，膨胀性小，阳离子代换 量低；富含高岭石的土壤，透水性良好，植物可获得的有效水 分多，但供肥、保肥能力低，植物易感养分不足； （2）蒙脱石：基性岩在碱性环境条件下形成的，在湿带干旱 地区的土壤中含量较高。其颗粒直径小于1 m，阳离子代换量 极高。植物难以利用它所吸收的水分，因此富含蒙脱石的土壤， 植物易感水分缺乏，同时干裂现象严重而不利于植物生长。 （3）水云母：一种风化程度较低的矿物，一般土壤中均有分 布，但以湿带干旱地区的土壤中含量最多。其颗粒直径小于2 m，膨胀性较小，具有较高的阳离子代换量，并富含钾 （K2O 4~7%）。

As Cd Cr Cu Hg Ni Zn Pb
土壤环境化学
主要内容
土壤的组成 土壤的粒级与质地 土壤的组成和性质 土壤的吸附性 土壤的酸碱性
土壤的氧化还原性
土壤的污染与修复 重金属的污染与修复 有机污染与修复
1. 土壤的组成和性质
1.3 土壤吸附性
土壤中两个最活跃的组分是土壤胶体和土壤微生物， 它们对污染物在土壤中的迁移转化有重要作用。 胶体粒子大小至少在一维方向上为30-10000 Å左右。
N δ B
– – – – – – – – –
d + + +
D
+ + + + + +
M A

+ +
C
+
1. 土壤的组成和性质
固体表面MN吸附一定量的离子， 其电位相对于CD处为φ，或者说 CD与MN间的电位差为φ，这个 电位称为总电位差，也叫热力学 电位。
– – – – – – – – –
N δ B
第一节 土壤的组成和性质
土壤氧化还原能力的大小可以用土壤的氧化还原电位 (Eh) 来衡量，以氧化态物质与还原态物质的相对浓度比为依 据的。 由于土壤中氧化态物质与还原态物质的组成十分复杂， 因此计算实际Eh很困难。主要实际测量的衡量土壤的氧化还 原性。 一 般 旱 地 土 壤 氧 化 还 原 电 位 400~700mV ， 水 田 200~300 mV。
分为代换性酸度和水解酸度。
第一节 土壤的组成和性质 ① 代换性酸度：用过量中性盐 ( 如 NaCl 或 KCl) 溶液
淋洗土壤，溶液中金属离子与土壤中 H+和 Al3+ 发生
离子交换作用，而表现出的酸度。

动
物
线虫类
蚯蚓
1012～1013
其他动
物
109～1010
.
表土层（15cm）
中数量/（个
/m2）
1010～1011
106～107
30～300
103～105
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土壤的组成和性质
二. 土壤的粒级分组与质地分组（自学）
1. 土壤矿物质的粒级划分
表2. 国际制、前苏联和美国制土粒分级标准
国际制
粒级名称
砾石
其厚度约有几个水分子的大小，即由
固体表面MN至虚线AB处为b处；
另一部分包括从AB到距表面为d处，
称为分（扩）散层，在这层中过剩的
异电离子逐渐减少而至零。这一层是
可以流动的。
.
N b B
–
–
–
–
–
–
–
–
–
+
+
+
+
+
+
M
D
+
+
+
+
+d +
A
C
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固体表面（决定性电位）MN，
其电位相对于CD处为φ0，或者
不同土壤的保水能力不同；土壤水分实际上是土
壤溶液。
贡献
●是植物和土壤生物的营养来源
●是土壤中各种反应（物理、化学和微生物反应）的介质
●制约元素的平衡
●主导吸附或解吸，专性吸附与离子交换、溶解与沉淀，化
合与分解
●充当元素迁移的载体
●是影响土壤性质及污染物迁移转化的重要因素
.
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4. 土壤空气