第四章 土壤环境化学
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第四章土壤环境化学名词术语1.土壤化学组成(Chemical composition of soil)指构成土壤的各种化学物质的种类和比例,土壤的化学组成包括①土壤矿物质:包括原生矿物和次生矿物;②土壤有机质,主要源于动植物和微生物残体,包括非腐殖物质和腐殖质;③土壤水分,并非纯水,实际上是土壤中各种成分和污染物溶解形成的溶液;④土壤中的空气。
2.土壤反应(Soil reaction)土壤酸碱性质的量度。
取决于土壤中氢离子浓度的大小,以pH值表示。
氢离子浓度高时,土壤呈酸性反应。
反之,呈碱性反应。
3.盐基饱和度(Base saturation percentage of soil)指土壤交换性阳离子中盐基离子所占的百分数,与土壤母质、气候等因素有关4.土壤吸附(Soil adsorption)指土壤矿物质、土壤胶体和土壤有机质通过各种物理化学作用力对外源物质的结合。
土壤吸附能降低污染物的扩散系数,影响其生物可利用性,从而影响污染物在土壤中的行为和生态风险。
5.土壤络合(Soil complex)指土壤中,一些配位体通过配位键结合与进入土壤的物质结合而形成复杂的分子或离子,从而影响土壤中污染物的迁移和转化行为。
6.土壤退化(Soil degradation)又称土壤衰弱,是指土壤肥力衰退导致生产力下降的过程。
是土壤环境和土壤理化性状恶化的综合表征,包括有机质含量下降、营养元素减少、土壤结构遭到破坏、土壤侵蚀,土层变浅,土体板结、土壤盐化、酸化、沙化等。
其中,有机质下降,是土壤退化的主要标志。
在干旱、半干旱地区,原来稀疏的植被受破坏,土壤沙化,就是严重的土壤退化现象。
7.土壤污染源(Soil contaminant source)造成土壤污染的污染物来源,主要为工业和城市的废废弃物堆放、农业用的化肥及农药、污水直接排放、受污染的地表径流、大气沉降、以及放射性物质和有害微生物等。
8.土壤酸化(Soil acidification)土壤内部产生和外部输入的氢离子引起土壤pH值降低和盐基饱和度减少的过程,它又是一种重要的土壤退化形式,对区域食物安全、环境质量及人畜健康产生明显负面影响。
环境化学第四章土壤环境化学第四章土壤环境化学1、土壤圈: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。
是联系有机界和无机界的中心环节,还具有同化和代谢外界进入土壤的物质的能力。
主要元素O、Si、Al、Fe、C、Ca、K、Na、Mg、Ti、N、S、P等。
2、土壤是由固体、液体和气体三相共同组成的多相体系。
其本质属性是具有肥力土壤固相包括土壤矿物质和土壤有机质。
土壤矿物质:是岩石经过物理和化学风化的产物,由原生矿物和次生矿物构成。
土壤有机质:土壤中含碳有机物的总称,是土壤形成的标志,土壤肥力的表现。
土壤水分:来自大气降水和灌溉土壤中的空气:成分与大气相似,不连续,二氧化碳比氧气多。
3、土壤具有缓和其酸碱度发生激烈变化的能力,它可以保持土壤反应的相对稳定,称为土壤的缓冲性能。
4、土壤中存在着由土壤动物、土壤微生物和细菌组成的生物群体。
5、典型土壤随深度呈现不同层次,分别为覆盖层、淋溶层、淀积层和母质层。
6、土壤的显著特点是具有:隐蔽性、潜在性和不可逆性。
7、岩石化学风化分为氧化、水解和酸性水解三个过程。
8、什么是土壤的活性酸度与潜性酸度?根据土壤中H+的存在方式,土壤酸度可分为活性酸度与潜性酸度两大类。
(1)活性酸度:土壤的活性酸度是土壤溶液中氢离子浓度的直接反映,又称有效酸度,通常用pH表示。
(2)潜性酸度:土壤潜性酸度的来源是土壤胶体吸附的可代换性H+和Al3+。
当这些离子处于吸附状态时,是不显酸性的,但当它们经离子交换作用进入土壤溶液后,即可增加土壤溶液的H+浓度,使土壤pH值降低。
根据测定潜性酸度的提取液不同,可分为代换性酸度、水解性酸度:代换性酸度:用过量的中性盐(KCl、NaCl等) 淋洗土壤,溶液中金属离子与土壤中H+、Al3+离子交换。
用强碱弱酸盐淋洗土壤,溶液中金属离子可将土壤胶体吸附的H+、Al3+离子代换出来,同时生成弱酸,此时测定该弱酸的酸度称水解性酸度。
第四章土壤环境化学
一、名词解释:
机械组成质地类别土壤污染土壤背景值土壤环境容量农药残留期土壤的自净作用土壤盐基饱和度
二、填空
1、土壤的形成受自然因素和人为的耕种等的影响,经过不同的成土过程,形成了不同的土壤发育层次和剖面形态特征,从而形成各种各样的土壤。
2、五大成土因素是母质、气候、地形、生物和时间。
3、土壤的缓冲性能是指土壤具有对酸碱度变化的抵抗能力,它可以保持土壤反应的相对稳定。
4、土壤是由气、液、固三相组成的,其中固相包括土壤矿物质和土壤有机质,两者占土壤总量的50%。
5、重金属在土壤—植物体系中的转移过程与重金属的种类、价态、存在形式,土壤的理化性质,植物的种类、生长发育时期,复合污染及施肥有关。
6、元素的联合作用分为协同、竞争、加和、屏蔽和独立等作用。
7、耐性植物具有降低根系吸收重金属的机制。
8、植物对重金属污染的重要机制之一是金属结合蛋白的解毒作用。
9、农药在土壤中迁移的主要通过扩散和质体流动两个过程。
农药在土壤中的降解主要包括生物降解和化学降解两大类型。
10、农药在土壤中的残存能力常用半衰期和残留期表示。
11、农药在土壤中残留时间的长短,主要决定于农药本身的理化性质,此外,残留期还与土壤质地、有机质含量、酸碱度、水分含量、土壤微生物群落、耕作制度、作物类型等多种因素有关。
12、影响农药在土壤中行为的主要因素包括农药本身的物理化学性质、土壤性质、环境因素三个方面。
13、土壤可交换性阳离子包括致酸阳离子和盐基阳离子两类离子。
14、影响农药在土壤中扩散的因素主要是土壤水分含量、吸附、孔隙度和温度以及农药本身的性质。
15、农药在土壤胶体上的吸附机理包括静电吸附、离子交换吸附、范德华力吸附、有机物之间的疏水结合和氢键结合、配位交换等。
16、非离子型有机物在干土壤中表现为强吸附和高分配的特征,且表面吸附作用比分配作用大得多。
17、土壤中存在着由微生物和土壤动物组成的生物群体。
18、重金属对土壤环境的污染具有隐蔽性、潜伏性、不可逆性,持久性和治理难度大的特点。
19、土壤水分既是植物营养物的来源,也是污染物向其他圈层迁移的媒介。
三、选择题
1、在土壤—植物体系中,较易被植物吸收的是 A 。
A、Cd、As
B、Cu、Zn
C、Se、Mn
D、Pb、Ni
2、在土壤和作物中主要是通过食物链在动物体或人体内累积并引起慢性中毒的重金属是 C 。
A、Ni、As
B、Pb、Cr
C、Hg、Cd
D、Cu、Zn
3、下列胶体物质中, B 对重金属离子的吸附能力最强。
A. 高岭石
B. 蒙脱石
C. 伊利石
D. 腐殖质
4、土壤对植物的酸害实际是 B 。
A、H+的危害
B、Al3+的危害
C、NH4+的危害
D、Na+的危害
5、在土壤中,下列离子 C 的交换吸附能力最强。
A、Ca2+
B、Na+
C、Fe3+
D、H+
6、不同形态的重金属,其生理活性和毒性最大的是AB 。
A、水溶态
B、交换态
C、结合态
D、残留态
7、C1-对金属的络合力顺序是 B 。
A、Cd2+ > Hg2+ >Zn2+>Pb2+
B、Hg2+>Cd2+>Zn2+>Pb2+
C、Hg2+>Cd2+> Pb2+ > Zn2+
D、Hg2+> Zn2+> Cd2+>Pb2+
8、在土壤中残留期最长的农药是 A 。
A、有机氯农药
B、有机磷农药
C、均三氮杂苯类农药
D、苯氧乙酸类农药
9、土壤中如下四种重金属形态, B 的迁移性最强。
A. 铁锰氧化物结合态
B. 水溶态
C. 碳酸盐结合态
D. 有机物结合态
10、以下ABCD 因素可以诱发重金属从沉积物中释放出来。
A、盐度升高
B、pH降低
C、增加水中配合剂的含量
D、改变氧化还原条件。
11、进入人体,在骨骼中沉积的是 C 。
A、Pb
B、Cr
C、Cd
D、Hg
四、问答题
1、土壤具有哪些基本特性?
2、土壤中重金属向植物体内迁移的主要方式及影响因素有哪些?
3、进入土壤的农药是怎样迁移转化的?
4、举例说明影响土壤中农药残留量的因素。