環(huán)境土壤學(xué)知識點

環(huán)境土壤學(xué)知識點環(huán)境土壤學(xué)知識點環(huán)境土壤學(xué)知識點xxx公司環(huán)境土壤學(xué)知識點文件編號：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計，管理制度緒論土壤：土壤特性：①具有生產(chǎn)力；②具有生命力；③具有凈化力；④具有交換力。土壤圈：土壤圈的功能：①支持和調(diào)節(jié)生命過程；②影響大氣圈的化學(xué)組成、水分與熱量的平衡；③影響水的溶質(zhì)組成及其在陸地、水體和大氣的分配；④對巖石起到保護作用。土壤母質(zhì)與土壤的形成土壤母質(zhì)（P6）：地殼表層的巖石礦物經(jīng)過風(fēng)化作用形成的風(fēng)化產(chǎn)物。土壤母質(zhì)是形成土壤物質(zhì)基礎(chǔ)。長石、石英和云母等是構(gòu)成土壤的骨骼—土粒。礦物是土壤礦物質(zhì)主要來源。主要的成土巖石：巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖。風(fēng)化過程是形成土壤的基礎(chǔ)。參與化學(xué)風(fēng)化的因素主要是水、二氧化碳和氧氣，作用方式包括溶解、水化、水解（最基本且最重要）和氧化。五大成土因素：母質(zhì)、生物、氣候、地形和時間。土壤是成土母質(zhì)在一定的水熱條件和生物作用下，經(jīng)過一系列物理、化學(xué)和生物化學(xué)的作用而形成的。風(fēng)化因子=風(fēng)化天數(shù)×水解離度。土壤濕度影響土壤中物質(zhì)的遷移；影響土壤中物質(zhì)的分解、合成和轉(zhuǎn)化。土壤剖面（P20）：從地面向下挖掘而暴露出來的垂直切面。（1~2米深）淋溶作用：土壤中的下滲水，從土壤剖面上層淋溶帶走土壤中某種成分的作用。土壤的分層：①枯落物層（O層）；②腐殖質(zhì)層（A層）；③淋溶層（E層）；④沉積層（B層）；⑤母質(zhì)層（C層）；⑥基巖層（R層）。土壤的重要形態(tài)特征：顏色、濕度、緊實度、結(jié)構(gòu)、質(zhì)地、PH、新生體、入侵體、孔隙和動物孔穴。第三章土壤固體物質(zhì)組成1.土粒分類：礦質(zhì)土粒（占絕對優(yōu)勢）和有機質(zhì)土粒。2.土壤質(zhì)地：依據(jù)土壤機械組成相近與否而劃分的土壤組合。3.土壤質(zhì)地三大類：砂土、壤土和黏土。4.土壤質(zhì)地改良：①溶土法；②深耕，深翻；③施有機肥。5.壤質(zhì)土兼具砂質(zhì)土和黏質(zhì)土的優(yōu)點，是較為理想的土壤。6.土壤有機質(zhì)的來源（P39）：①植物殘體；②動物和微生物殘體；③動物、植物和微生物的排泄物及分泌物；④人為施入土壤中的各種有機物料。7.土壤有機質(zhì)含量：一般在0~5%左右，泥炭土可高達20%或30%以上。8.礦質(zhì)土壤:9.決定土壤有機質(zhì)含量的因素：①進入土壤的有機物質(zhì)數(shù)量；②土壤有機質(zhì)的損失；③土壤有機碳的平衡。10.土壤有機質(zhì)的主要組成元素：碳、氧、氫、氮，其次是磷和硫。11.土壤有機質(zhì)的組成：①碳水化合物；②木質(zhì)素；③含氮化合物；④樹脂、蠟質(zhì)、脂肪、單寧和成灰物質(zhì)。12.土壤腐殖質(zhì)：土壤有機質(zhì)經(jīng)腐殖化過程再由土壤有機質(zhì)的礦質(zhì)化過程分解的簡單有機化合物縮合而成的。13.礦化過程是腐殖化過程的前提。14.腐殖化系數(shù)=單位土壤每年殘留碳量/每年進入單位土壤的總量15.土壤有機質(zhì)的礦質(zhì)化過程：土壤有機質(zhì)在微生物作用下發(fā)生氧化反應(yīng)，分解為簡單的無機化合物并釋放能量的過程。16.礦化率=有機質(zhì)因礦化作用每年損失的量/土壤有機質(zhì)總量17.影響土壤有機質(zhì)分解和轉(zhuǎn)化的因素：①溫度；②土壤水分和通氣狀況；③有機殘體的特性；④土壤PH及土壤質(zhì)地。18.土壤微生物活動的最適溫度為25~35℃。19.有機質(zhì)在土壤肥力上的作用：提供植物需要的養(yǎng)分；改善土壤的肥力特性。20.有機質(zhì)在生態(tài)環(huán)境上的作用：可降低或延緩重金屬污染；對農(nóng)藥等有機污染物有固定作用；對全球碳平衡有影響。土壤化學(xué)性質(zhì)及其環(huán)境意義土壤中酸的來源（P58）：①水的解離；②碳酸解離；③有機酸的解離；④土壤中鋁的活化及交換性Al3+和H+解離；⑤酸性沉降；⑥其他來源。土壤酸度類型：①潛在酸；②非交換性酸；③交換性酸；④活性酸。土壤潛在酸是活性酸的主要來源，二者處于動態(tài)平衡中。土壤總酸度=活性酸度+潛在酸度堿性土壤的堿性物質(zhì)主要是鈣、鎂、鈉的碳酸鹽和重碳酸鹽，以及膠體表面吸附的交換性鈉。石灰性土壤的pH主要受土壤空氣中二氧化碳分壓控制。南酸北堿，沿海偏酸，內(nèi)陸偏堿。鹽基飽和度（BS）=（交換性鹽基總量/陽離子交換量）×100%。土壤學(xué)中把土壤的緩沖性定義為土壤抗衡酸、堿物質(zhì)導(dǎo)致pH變化的能力。土壤中的酸堿緩沖體系：①碳酸鹽體系；②硅酸鹽體系；③交換性陽離子體系；④鋁體系；⑤有機酸體系。影響土壤酸堿緩沖性的因素：①土壤質(zhì)地；②土壤黏粒礦物組成；③土壤有機質(zhì)含量。土壤溶液中的大多數(shù)金屬元素（包括重金屬）在酸性條件下以游離態(tài)或水化離子態(tài)存在，毒性較大，而在中性和堿性條件下易生成難容性氫氧化物沉淀，毒性顯著降低。氧化還原電位（P67）氧化還原電位對元素遷移的影響：①氧化還原反應(yīng)引起元素化合價的變化；②介質(zhì)的氧化還原電位對變價元素的共生有重要影響；③變價共生礦物或巖石的分離。土壤氧化還原體系的反應(yīng)特征：①土壤中氧化還原體系有無機體系和有機體系兩類；②土壤是不均勻的多項體系；③土壤中氧化還原反應(yīng)常常有生物的參與；④土壤中氧化還原（Eh）平衡會經(jīng)常變動。干旱時主要發(fā)生氧化反應(yīng)，反之發(fā)生還原反應(yīng)。同一氧化反應(yīng)在堿性溶液中比在酸性溶液中容易進行。影響土壤氧化還原電位最大的主要因素有土壤的通氣狀況、生物代謝程度、還原性物質(zhì)的數(shù)量等，pH只是影響土壤Eh的因素之一（Eh隨pH的升高而下降）。氧化還原體系總濃度越大，緩沖作用越強。氧化還原緩沖性越強的土壤，氧化性或還原性越穩(wěn)定，越容易保持原有的氧化還原平衡狀態(tài)。酸土改良：CaO、Ca(OH)2、CaCO3水多則還原Eh小堿土改良：CaSO4·2H2O水少則氧化Eh大。真菌適應(yīng)酸土。土壤膠體通常帶負電荷。土壤有機膠體主要是腐殖質(zhì)，還有少量的木質(zhì)素、蛋白質(zhì)和纖維素等。比表面積：單位質(zhì)量土壤顆粒所具有的表面積，單位是m2/g。顆粒越小，比表面積越大。土壤中可產(chǎn)生可變電荷的物質(zhì)有腐殖質(zhì)、水鋁英石、層狀鋁硅酸鹽和其他非晶質(zhì)的鋁硅酸等。游離的氧化鐵在中性和堿性的條件下也可產(chǎn)生可變的負電荷。土壤中的游離氧化鐵是土壤產(chǎn)生正電荷的主要物質(zhì)。凈電荷：土壤正負電荷的代數(shù)和。陽離子交換量就是pH=7時土壤凈負電荷的數(shù)量。土壤正電荷一般為可變電荷，常用AEC表示。影響土壤電荷數(shù)量的因素：①土壤質(zhì)地（顆粒數(shù)量多少）；②膠體類型（2∶1型多）；③膠體組分間相互作用；④pH對電荷數(shù)量的影響。引起土壤凝聚的原因（P80）：①電解質(zhì)的作用；②正負電荷的中和作用；③含水量的變化。引起分散的原因：①有的由于有機膠體包圍在無機膠體四周，從而促進其分散在溶液中；②由于一價陽離子帶換二價陽離子，使不可逆的凝膠變?yōu)榭赡娴哪z，遇水即分散；③由于淋溶作用加強，移去了電解質(zhì)，使膠體逐漸發(fā)生分散作用。陽離子交換（P81）可減少土壤中重金屬濃度。土壤陽離子交換作用特點：①快速可逆反應(yīng)，容易達到動態(tài)平衡；②遵循等價交換的原則；③符合質(zhì)量作用定律的原則；④補償陽離子和陪伴陰離子都對陽離子交換反應(yīng)有影響。同價陽離子水和半徑越小，離子吸附性越強。不同價的陽離子與土壤膠體表面親和力的大小不同，一般隨離子價數(shù)的增加而增強。影響土壤陽離子交換量大小的因素（P83）：①土壤質(zhì)地；②膠體類型；③土壤pH。一般認(rèn)為，鹽基飽和度≥80%且鈉飽和度低的土壤是肥沃土壤，在50%~80%的是肥力中等的土壤，低于50%的是肥力低的土壤。產(chǎn)生陽離子專性吸附的土壤膠體物質(zhì)主要是鐵、鋁、錳等的氧化物及其水合物。影響陽離子專性吸附的主要因素：①pH；②土壤膠體類型；③有機配位體的存在。陽離子專性吸附的環(huán)境意義：①對多種數(shù)量重金屬離子的富集作用；②控制土壤中重金屬離子濃度；③凈化污染作用。產(chǎn)生靜電吸附的陰離子有氯離子、硝酸根和次氯酸根離子等。產(chǎn)生陰離子專性吸附的物質(zhì)有磷酸根、硅酸根、有機酸根和氟離子。陰離子專性吸附主要發(fā)生在鐵氧化物和鋁氧化物表面。土壤吸附農(nóng)藥的機制：①離子交換；②配位體交換；③氫鍵結(jié)合；④質(zhì)子化作用。土壤理化性質(zhì)及其環(huán)境意義土壤結(jié)構(gòu)（P91）：是土粒（單粒和復(fù)粒）互相排列、團聚成一定形狀和大小的土塊或土團，它包含著土壤結(jié)構(gòu)體和土壤結(jié)構(gòu)性兩個方面的含義。土壤結(jié)構(gòu)體是指土壤中土粒相互黏結(jié)成大小和形狀不同的聚合體。土壤結(jié)構(gòu)性是由結(jié)構(gòu)體的大小、類型、數(shù)量、相互排列方式和相互的孔隙狀況等產(chǎn)生的綜合性質(zhì)。土壤結(jié)構(gòu)體可分為立方狀體、柱狀、片狀、板狀等結(jié)構(gòu)體。土壤塊狀結(jié)構(gòu)常出現(xiàn)在有機質(zhì)缺乏瘠薄而黏重的土壤；核狀結(jié)構(gòu)常出現(xiàn)于缺乏有機質(zhì)的心土和底土中；柱狀結(jié)構(gòu)常出現(xiàn)于半干旱地帶的心土和底土中；棱柱狀結(jié)構(gòu)常出現(xiàn)于干濕交替明顯的心底土中；片狀結(jié)構(gòu)常出現(xiàn)于沖擊性土壤中。通常所說的土壤結(jié)構(gòu)體，往往是指團粒結(jié)構(gòu)，其具有水穩(wěn)性，力穩(wěn)性和多孔性。團粒結(jié)構(gòu)與土壤肥力：①團粒結(jié)構(gòu)土壤具有多級孔性；②團粒結(jié)構(gòu)可協(xié)調(diào)土壤中水汽矛盾；③團粒結(jié)構(gòu)可協(xié)調(diào)土壤的保肥與供肥協(xié)調(diào)作用；④團粒結(jié)構(gòu)土壤宜于耕作。土壤密度=固體土粒質(zhì)量/固體土粒容積土粒密度一般為cm3。土壤容重=固體土粒質(zhì)量/土體容積單位：g/cm3或t/m3;容重大小受土粒密度和土壤孔隙的影響。土壤孔性：土壤孔隙的大小、數(shù)量及其比例。土壤孔度：土壤孔隙的容積占整個土體容積的百分?jǐn)?shù)。土壤孔度=（1-容重/密度）×100%。土壤孔隙度=土壤孔隙容積/土體容積=（土體容積-土粒容積）/土體容積土壤三相比：固相率∶液相率∶氣相率=5∶3∶2固相率=固相體積/土壤體積影響土壤孔性的內(nèi)因：質(zhì)地；結(jié)構(gòu)；有機質(zhì)。提高土壤孔性的外因：①增施有機肥；②實行合理輪作；③合理的耕作，水分管理及施用石灰或石膏；④土壤結(jié)構(gòu)改良劑的應(yīng)用。土壤水分的類型（P97）：吸濕水（可通過烘干去除）；莫狀水；毛管水（懸著水和上升水）；重力水；地下水。毛管懸著水達到最大值時的土壤含水量稱為田間持水量。土壤水分含量的表示方法（P99）質(zhì)量含水量=土壤水質(zhì)量/烘干土質(zhì)量×100%=（濕土質(zhì)量-烘干土質(zhì)量）/烘干土質(zhì)量×100%容積含水量=水分容積/土壤容積×100%=質(zhì)量含水量×土壤容重土壤相對含水量=土壤含水量/田間持水量×100%土壤蓄水量（m3/hm2）=10000m2/hm2×土層深度（m）×土壤容重（Mg/m3）×土壤質(zhì)量含水量（m3/Mg）水層厚度（mm）=土層厚度（cm）×土壤容重（g/cm3）×質(zhì)量含水量（cm3/g）×1021.土壤水分測定方法：①烘干法；②中子法；③時域反射法；④張力計法；⑤壓力膜法。土壤水分能態(tài)（P102）23.土壤水分特征曲線影響因素：①土壤質(zhì)地；②土壤結(jié)構(gòu)；③土壤溫度；④土壤水分變化過程。24.土壤蒸發(fā)條件：①有足夠熱量到達地面；②水氣從地面移走；③土壤水傳導(dǎo)到地面。25.土壤水調(diào)節(jié)：①控制地表徑流，增加土壤水分入滲；②減少土壤水分蒸發(fā)；③合理灌溉；④提高土壤水分對作物的有效性。26.土壤通氣指標(biāo)：①土壤孔隙度；②土壤通氣量；③土壤呼吸強度；④土壤中氧的擴散率；⑤土壤氧化還原電位。27.土壤熱量的來源：①太陽的輻射能；②生物熱；③地球內(nèi)熱。28.土壤熱容量（P116）：29.土壤熱導(dǎo)率：30.土壤熱擴散率：31.影響土壤溫度變化的因素：①海拔高度；②坡向與坡度；③土壤的組成和性質(zhì)。32.土壤空氣與近地表大氣的組成，其差別主要有以下幾點：①土壤空氣中的CO2含量高于大氣；②土壤空氣中的O2含量低于大氣；③土壤空氣中的水汽含量一般高于大氣；④土壤空氣中含有較多的還原性氣體。第七章土壤圈元素循環(huán)與環(huán)境效應(yīng)1.氮對環(huán)境的影響（P177）：①水體富營養(yǎng)化；②大氣N2O濃度提高；③光化學(xué)煙霧。2.放射性污染的來源：①原子能工業(yè)；②核武器實驗；③醫(yī)療行業(yè)；④科研試驗。第八章土壤污染及污染源1.土壤環(huán)境背景值：指未受或少受人類活動（特別是人為污染）影響的土壤環(huán)境本身的化學(xué)元素組成及含量水平。2.影響土壤環(huán)境背景值的因素：①成土母巖、母質(zhì)；②氣候生物帶；③地形；④土地利用。3.土壤的自凈作用（P225）：①物理凈化作用；②物理化學(xué)凈化作用；③化學(xué)凈化作用；④生物凈化作用。4.土壤污染定義：人類活動產(chǎn)生的污染物通過不同途徑輸入土壤環(huán)境中，當(dāng)其數(shù)量和速度超過其自凈能力而帶來的一切危害的現(xiàn)象。5.土壤污染的特點：①隱蔽性和潛伏性；②不可逆性和長期性；③后果的嚴(yán)重性。6.土壤污染的危害：①影響土壤的結(jié)構(gòu)與生態(tài)功能；②影響農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)；③造成嚴(yán)重的經(jīng)濟損失；④危害人體和動物的健康；⑤導(dǎo)致其他環(huán)境問題。7.土壤污染源：①化肥和農(nóng)藥的施用；②污水灌溉；③固廢的利用；④大氣沉降物。8.大氣污染類型：①水體污染型；②大氣污染型；③固廢污染型；④農(nóng)業(yè)污染型；⑤綜合污染型。第十一章重金屬污染土壤的修復(fù)與利用1.物理修復(fù)種類（P296）：①翻土、客土、換土和填埋（治理效果顯著，不受土壤條件限制，但需大量人力物力，投資大，可能是土壤肥力降低）；②固化/穩(wěn)定化（減輕土壤重金屬污染，而且其產(chǎn)物可用于建筑、鋪路等。但會破壞土壤，且需使用大量固化劑）；③熱解吸法。化學(xué)修復(fù)種類：①土壤改良技術(shù)（沉淀作用；吸附作用；拮抗作用）；②土壤淋洗技術(shù)；③電動修復(fù)。植物修復(fù)的優(yōu)點：①成本低；②可同時增加土壤肥力；③有利