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1绪论部分土壤：土壤是历史的自然体，是位于地球陆地表面和浅水域底部的具有生命力、生产力的疏松不均匀的聚积层，是地球系统的组成部分和调控环境质量的中心要素。土壤肥力：土壤具有供应与协调植物生长、发育所需要的水分、养分、空气和热量的能力。土壤圈特点：整体性、地域差异性、变动性和相对稳定性、资源性及其有限性。土壤退化：指在各种自然、特别是认为的因素影响下导致土壤生产力、土地利用、环境调控等土壤属性下降或伤失的物理、化学和生物学的过程和后果。土壤环境问题包括：①土壤污染②土壤荒漠化③土壤盐渍化④土壤侵蚀化学定时炸弹：指在一系列因素的影响下，使长期储存与土壤中的化学物质活化，而导致突然爆发的灾难性效应。包括积累阶段和爆炸阶段。土壤环境的特点：多界面多组分以及非均一性、复杂多变土壤污染的特点：①隐蔽性与滞后性②积累性与地域性③不可逆性④治理周期长⑤后果严重性土壤污染源：污水灌溉（城市污水、工业污水或混合污水处理率和排放达标率低）固体废弃物（尾矿、矿渣、污泥和城市垃圾，通过扩散、降水、淋滤）农药和化肥的施用（农药生物、光解和化学降解缓慢如有机氯；化肥的①合理施用和过量施用②含有毒物质大气沉降物（被污染的大气、酸沉降、汽车尾气）土壤污染的类型：有机污染物、无机污染物、生物污染物和放射性物质的污染土壤污染的防治①土壤污染源的追踪改进水质和大气质量、坚持灌溉水水质标准、农用污泥标准和其他环境标准并设立防治2土壤污染的法规和监督体系。②监测网络的建立♢定期对辖区土壤环境质量进行检查，建立系统的档案资料♢编制土壤环境污染物目录，按照优先次序调查、研究并制定实施对策③污染土壤的修复：工程措施、生物措施、施用改良剂、农业生态工程措施土壤质量：包含了土壤维持生产力、环境净化能力、对人类和动植物健康的保障能力。是指在由土壤所构成的天然或人为控制的生态系统中，土壤所具有的维持生态系统生产力和人与动物健康而自身不发生退化及其他生态与环境问题的能力，是土壤特点或整体功能的综合体现。人类的可持续发展很大程度上依赖于土壤的生命力、生产力和清洁度（土壤质量的保持与提高。）土壤质量的评估：A土壤肥力质量（a土壤性质b作物c灌溉水水质）B土壤环境质量：是指在一定的时间和空间范围内，土壤自身性状对其持续利用以及对其他环境要素，特别是对人类或其他生物的生存、繁衍以及社会经济发展的适宜性，是土壤环境“优劣”的一种概念，它与土壤遭受污染的程度密切相关。土壤环境质量评价方法：指数评价法（多采用，如简单指数法、叠加指数法、带有权重的污染指数法、内梅罗污染指数法等）、模糊判别法、灰色聚类法、T值分级法。如何将总量与可提取态相结合是重要研究内容。计算重金属综合污染指数环境土壤学①环境土壤学是研究自然因素在认为条件下土壤环境质量的变化、影响以及调控的一门学科②环境土壤学从环境科学和土壤圈物质循环的角度与观点出发，着眼于土壤质量的保护、利3用和改善，研究土壤和环境的协调关系和土壤的可持续利用。③土壤环境学的两大特征：一是它的一门交叉的界面学科，二是在研究环境中化学物质的生物小循环与地质大循环结合交点上兼有生命与非生命学科的双重内涵④研究内容：主要研究人为条件和自然因素下引起的土壤环境质量变化，以及这种变化对土壤-水-植物-动物-环境-人类这一系统现在或潜在的冲击、对策与修复具体：一、土壤环境的现状及其演变(土壤、植物的元素背景值，有机化合物的类型与含量、动物区系、微生物的种群和活性等生物多样性资料。对外源污染物的负载容量）土壤元素背景值：指未受或很少受人类活动及污染影响的土壤环境本身化学元素的组成及其含量。土壤背景值较为真是的反应了一定时间空间、一定经济社会条件下土壤中元素的基本信息及其相互之间的关系，是土壤的重要属性和特征。研究土壤环境背景值可以为土壤环境质量评价和影响评价提供科学衣服，为确定土壤环境容量和土壤环境标准服务。土壤环境容量：一定缓环境单位或一定时限内，土壤遵循环境质量标准，既能保证土壤质量，又不产生次生污染时所能容纳的污染物的最大负荷量。二、化学物质在土壤环境体系中的反应行为包括迁移、转化、效应、归属及其影响因素的研究（吸附解吸、氧化还原、沉淀溶解、配位、催化、异构化、光化学反应和生物过程）三、土壤环境与人体健康四、认为活动对土壤环境的冲击五、土壤环境工程环境土壤学的研究特点：①分析测试技术要求高②宏观与微观将结合③充分发挥模型与模拟的作用，不断提高研究成果在宏观决策与实践中的应用。④要求高素质的综合性人才和研究群体。4酸雨对土壤的影响什么是酸雨区？年均降水pH值高于5.65,酸雨率是0-20%,为非酸雨区;pH值在5.30--5.60之间,酸雨率是10--40%,为轻酸雨区;pH值在5.30--5.60之间,酸雨率是10--40%,为轻酸雨区;pH值在4.70--5.00之间,酸雨率是50-80%,为较重酸雨区;pH值小于4.70,酸雨率是70-100%,为重酸雨区。酸雨率：一年出现酸雨的降水过程次数除以全年降水过程的总次数。酸雨的离子组成最关心：SO42-、NO3-、Cl-、NH4+、H+。测定钾钙钠镁酸雨的化学特点：①酸度大，pH值4-5，酸沉降H+主要来自于H2SO4，HNO3.②阴离子中（SO42-+NO3-）与Cl-摩尔比高。0-1,2-10。③总元素组成S与N摩尔比高。小于1,1-2我国酸雨的分布特点：(1)区域分布：四个岛状的区域(2)酸雨化学成分：酸雨区降水pH5.6的频率在70%以上,在多处发现极端pH为3.S/N1;SO42-、NO3-摩尔比在5-9之间,均比国际资料高的多,Ca2+、Mg2+浓度也较高.(3)降水酸度有明显的季节性:pH冬季低,夏季高(4)我国酸雨存在明显的扩展性：区域扩展\酸度增强。酸雨的形成致酸物质来源：自然有火山喷发、土壤和湿地排放、海洋排放，人为有燃煤、燃油、冶炼碱性物质NH4的来源（天然）：一是有机物分解，二是森林火灾。5污染物转化成酸雨的过程：首先污染物可以是当地排放也可以说远距离输送的。①成雨过程中，排入大气的SO2和NOX在被氧化后在云层内与水滴作用形成酸雨，或者在雨滴形成的同时被直接吸收形成酸雨。②水蒸气可以冷凝在含有硫酸盐和硝酸盐的气溶胶的凝结核上，气溶胶粒子和细小的水滴也可能在云雾形成的过程中相互碰撞合并，同时与水滴结合。③尽管酸雨的形成机制复杂，其核心是SO2和NOX。④SO2如何变成硫酸：气相光氧化反应、液相光氧化反应、固相氧化反应。⑤NOX如何变成硝酸：污染的空气中存在光氧化活性基团（臭氧、烃类、CO），NO在日光下可很快被氧化成NO2，溶于水成硝酸。影响酸雨形成的因素：①大气中的HN3②颗粒物酸度及其缓冲能力③气候的影响。酸雨的危害：①人体健康（刺激眼角膜和呼吸道粘膜，红眼病和支气管炎）②农业（土壤酸化，肥力减退，农业减产）③森林衰退，竹林受损④建筑空洞裂缝，损坏，文物腐蚀⑤河流湖泊酸化，引起鱼虾类死亡，水生生物减少酸雨的控制：根本途径在于减少酸性物质的排放。战略两步走，短期效果要求对目前的酸性物质排放加以消减，远期效果要求根本上变更能源结构。目前的控制措施包括：限制高硫煤开采使用；重点治理火电SO2污染；防治化工、冶金和建材等行业污染目前的有效手段包括：使用清洁能源，发展水利发电和核电站；使用固硫型煤以及发展锅炉的固硫、脱硫、除尘技术；发展内燃机代用燃料；安装机动车尾气净化装置；种植耐酸雨农6土壤氟污染一、污染物来源：①富氟矿物的开采和扩散（萤石、冰晶石、磷灰石）。②生产过程中使用含氟矿物和氟化物的工业（炼铝厂、炼钢厂、玻璃厂、磷肥厂的三废排放）。③燃烧高氟原煤所排放到空气中的氟。④使用含氟磷肥引起土壤污染⑤引用含氟超标的水源灌溉农田。二、土壤中氟的迁移与积累。①氟可在土壤-植物系统中迁移与积累，对作物的危害一般是慢性累积的生理障碍过程,②受污染的地区氟含量可逐年累积达到很高值（形成稳定的配位化合物）。③多以难溶形式存在土壤表层堆积，但可能转化。④土壤中氟的形态一般可分为水溶态、可交换态、铁锰氧化物态、有机束缚态和残余固定态。⑤一般土壤水溶性氟和可交换氟都很少，污染土壤比例很大。三、氟在土壤中的形态①沉淀溶解平衡②配位解离平衡③吸附解吸平衡（与pH负相关，有机质正相关）四、土壤氟污染的危害：①对人类，缺氟造成龋齿，过量氟造成氟斑牙、氟骨病。②对作物的危害一般是慢性累积的生理障碍过程，主要表现为作物生育前期干物质累积量减少，成熟期谷粒和产量降低。③除根部吸收离子之外，叶片可直接吸收HF，特别是茶叶、桑树、牧草五、土壤氟污染的防治：①立足于防，加强含氟三废的治理②工业布局上避开养蚕区、茶叶区和放牧区建立氟污染工厂③磷肥生产中尽量排除和回收利用氟7④F污染土壤，酸性土壤加适量石灰，碱性土壤加石膏；考虑改变种植结构如棉花⑤改良水质，降低氟含量，寻找含氟适中的水源，或用煮沸法、沉淀法、过滤法去除F-土壤农药污染主要农药类型：有机氯农药、有机氯农药、氨基甲酸酯类农药。农药的危害：抗药性问题、残留问题、毒性过大、危害害虫天敌、污染环境农药在土壤环境中的迁移转化：①影响因素农药本身的物理化学性质、土壤自身性质、环境因子②土壤对农药的吸附作用通过物理吸附、化学吸附、氢键结合、配位结合等方式，对农药进行净化，效果是有限的③化学农药在土壤中的挥发、扩散和迁移除以气体形式挥发外，还以水为介质迁移。一是溶于水，二是被吸附于土壤细粒表面上随水进行机械迁移，可能会污染地表水④.农药在土壤中的降解光化学降解、化学降解和微生物降解⑤农药残留残留不可避免，只有超过土壤的自净能力。主要表现为两个方面：残留农药的转移产生的危害；残留农药对生物的直接毒害。⑥植物对农药的吸收两种方式：一是植物表面吸收：脂溶性农药8二是根系吸收：有机质是非极性农药溶解其中，减少植物吸收；粘土矿物通过带电吸附防止植物吸收⑦植物体内农药的代谢土壤化肥一、化肥对环境的影响：①化肥中含有有害物质，对土壤造成潜在危害。②氮磷等营养元素进入水体造成水体富营养化③植物积累及大气臭氧层破坏二、肥污染特性：①重金属污染②氟污染③放射性污染④有毒化合物三、化肥的长期使用对土壤环境的影响①引起土壤酸化：土壤释放有毒物质、营养物质流失②导致土壤板结，土壤肥力下降。③造成土壤硝酸盐污染④有害物质重金属、酚等转移到农作物中四、对水体的影响水体富营养化、地下水硝酸盐污染五、对大气的影响氨肥的挥发、氮氧化物的增加六、对生物的影响使作物中硝酸盐积累量过高，危害人类七、土壤化肥污染的控制与防治对策9（1）确定化肥的最适施用量（2）N、P、K配合施用（3）化肥与有机肥配合施用（4）地区间平衡施肥（5）针对土壤污染，改进施肥方法土壤重金属污染重金属种类：特别坏的汞、镉、铅、铬、砷；一般坏的锌、铜、镍重金属来源：最主要的是冶金。还有农药、生产生活废水、污泥和大气沉降。重金属污染的特点：①不能被微生物分解，甚至转化成毒性更强的化合物；甚至对土壤中微生物有一定毒性，抑制酶活性。②通过植物吸收在植物体内富集转化从而危害人体健康。②迁移转化形式多（水解、沉淀、氧化还原、有机化、吸附解吸、生物富集、生物甲基化）③不同重金属对植物生长发育危害不同④危害不仅与总量有关，还与存在形式有关。⑤隐蔽性滞后性及不可逆性。⑥难治理影响重金属的土壤环境行为的主要因素：一、吸附解吸。影响：是许多重金属离子从饱和的天然水转入固相的重要形式；控制着重金属在土壤溶液中的分配情况。由于土壤胶体具有巨大的比表面积、表面能以及带电荷，因而能吸附各种分子离子。无机胶体包括粘土矿物、水和氧化物。有机胶体包括腐殖质。①离子交换吸附机制②水解吸附机制③腐殖质吸附（重金属浓度高时以离子交换为主，重金属浓度低时以水解为主）二、沉淀溶解。影响：大大限制了重金属在水中的活动范围和迁移能力，使其富集在排污口富集的底泥中。（受胶体pH影响）①氢氧化物②硫化物③碳酸盐10三、配合作用.无机有羟基配合（大大提高溶解度）和氯离子配合（提高溶解度、减弱吸附吸附）。有机配体如腐殖质(吸附能力Pb2+Cu2+Cd2+Zn2+Hg2+)四、氧化还原。影