第四章土壤環境化學土壤的結構和組成土壤的性質土壤污染重金屬在土壤環境中的遷移轉化化學農藥在土壤環境中的遷移轉化第四章土壤環境化學土壤的組成和結構土壤固相包括土壤礦物質和有機質，占土壤總重量的90%～95%，占體積的50%左右。土壤液相指土壤水分及所含的可溶物，也稱土壤溶液，占土壤體積的20%～30%。土壤氣相指土壤空氣，占土壤體積的20%～30%。第四章土壤環境化學土壤的組成和結構土壤中固相、液相、氣相結構示意圖第四章土壤環境化學土壤的性質2-1土壤膠體的性質有機膠體:主要是腐殖質無機膠體:次生黏土礦物、鐵鋁水合氧化物、含水氧化硅兩性膠體有機無機復合膠體:無機膠體和有機膠體結合而成的一種膠體第四章土壤環境化學土壤的性質2-1土壤膠體的性質土壤膠體對金屬離子的吸附作用主要有表面分子吸附和陽離子交換吸附土壤膠體對有機污染物的吸附作用主要有表面吸附作用和分配作用第四章土壤環境化學土壤的性質2-1土壤膠體的性質陽離子交換吸附是指土壤膠體對離子態物質的吸附和保持作用，實際是膠體分散系統中擴散層的陽離子與土壤溶液中的陽離子相互交換達到平衡的過程。第四章土壤環境化學土壤的性質2-1土壤膠體的性質土壤中陽離子交換吸附特點:陽離子吸附過程是一種可逆反應的動態平衡陽離子交換量是等量進行的各種陽離子被膠體物質吸附的親和力大小各不相同第四章土壤環境化學土壤的性質2-1土壤膠體的性質土壤的可交換的陽離子有兩類:致酸離子:H+Al3+鹽基離子:Ca2+Mg2+K+Na+NH4+第四章土壤環境化學土壤的性質2-1土壤膠體的性質鹽基飽和土壤:當土壤膠體上吸附的陽離子均為鹽基離子，且已達到吸附飽和時的土壤鹽基不飽和土壤:當土壤膠體上吸附的陽離子有一部分為致酸離子的土壤土壤鹽基飽和度:在土壤交換性陽離子中鹽基離子所占的百分數第四章土壤環境化學土壤的性質2-1土壤膠體的性質土壤鹽基飽和度:第四章土壤環境化學土壤的性質2-2土壤的酸堿性活性酸度：土壤的活性酸度是土壤溶液中氫離子濃度的直接反映，又稱為有效酸度，通常用pH表示潛性酸度：土壤潛性酸度的來源是土壤膠體吸附的可代換性H+和Al3+

第四章土壤環境化學土壤的性質2-2土壤的酸堿性土壤的活性酸度與潛性酸度是同一個平衡體系的兩種酸度。二者可以互相轉化，在一定條件下處于暫時平衡狀態。土壤活性酸度是土壤酸度的根本起點和現實表現。土壤膠體是H+和Al3+的貯存庫，潛性酸度則是活性酸度的貯備。土壤的潛性酸度往往比活性酸度大得多。第四章土壤環境化學土壤的性質2-3土壤的氧化還原性土壤中氧化劑主要有游離氧、高價金屬離子還原劑有低價金屬離子、土壤有機質及在厭氧條件下的分解產物

土壤pE可影響有機物和無機物的存在形態，從而影響它們在土壤中的遷移轉化和對作物的毒害程度，這對那些變價元素尤為重要。第四章土壤環境化學土壤的性質2-4土壤的配合和螯合作用2-5土壤的生物學性質2-6土壤的自凈作用,從廣義上說，土壤的自凈作用是指污染物進入土壤后經生物和化學降解變為無毒害物質，或通過化學沉淀、絡合和螯合作用、氧化還原作用變為不溶性化合物，或為土壤膠體牢固地吸附，植物難以利用而暫時退出生物小循環，脫離食物鏈或排出土壤。狹義的土壤自凈能力則主要是指微生物對有機污染物的降解作用，以及使污染化合物轉變為難溶性化合物的作用。第四章土壤環境化學土壤污染如果人類活動產生的污染物進入土壤的數量與速度超過凈化速度，造成污染物在土壤中持續累積，表現出不良的生態效應和環境效應，最終導致土壤正常功能的失調，土壤質量下降，影響作物的生長發育，作物的產量和質量下降，即發生了土壤污染。土壤污染可從以下兩個方面來判別：(1)地下水是否受到污染；(2)作物生長是否受到影響。第四章土壤環境化學土壤的重金屬污染

4-1土壤的重金屬污染及危害(1)影響植物生長(2)影響土壤生物群的變化及物質的轉化。(3)影響人體健康。第四章土壤環境化學土壤的重金屬污染

4-2土壤中重金屬存在形態及其轉化(1)土壤中重金屬總量并不能反映植物對金屬吸收的有效性(2)不同的重金屬形態對生物的毒性差異很大。第四章土壤環境化學土壤的重金屬污染

4-3主要重金屬在土壤中的遷移轉化汞:土壤中的汞按其化學形態可分為金屬汞、無機汞和有機汞汞是危害植物生長的元素。土壤中含汞量過高，它不但能在植物體內積累，還會對植物產生毒害第四章土壤環境化學土壤的重金屬污染

4-3主要重金屬在土壤中的遷移轉化汞進入植物主要有兩條途徑：一是通過根系吸收土壤中的汞離子，在某些情況下，也可吸收甲基汞或金屬汞；其次是噴施葉面的汞劑、飄塵或雨水中的汞以及在日夜溫差作用下土壤所釋放的汞蒸氣，由葉片進入植物體或通過根系吸收。第四章土壤環境化學土壤的重金屬污染

4-3主要重金屬在土壤中的遷移轉化

土壤中鎘一般可分為可給態、代換態和難溶態。可給態鎘主要以離子態或絡合態存在，易被植物所吸收；被黏土或腐殖質交換吸附的為代換態鎘；難溶態鎘包括以沉淀或難溶性螯合物存在的鎘，不易被植物吸收。第四章土壤環境化學土壤的重金屬污染

4-3主要重金屬在土壤中的遷移轉化水稻田是氧化還原電位很低的特殊土壤，當水田灌滿水時，由于水的遮蔽效應形成了還原性環境，有機物厭氧分解產生硫化氫；當施用硫酸銨肥料時，硫還原細菌的作用使硫酸根還原產生大量的硫化氫。在淹水條件下，鎘主要以CdS形式存在，抑制了Cd2+的遷移，難以被植物所吸收。當排水時造成氧化淋溶環境，S2-氧化或SO42-，引起pH降低，鎘溶解在土壤中，易被植物吸收。第四章土壤環境化學土壤的重金屬污染

4-3主要重金屬在土壤中的遷移轉化土壤中PO43-等離子均能影響鎘的遷移轉化；如Cd2+和PO43-形成難溶的Cd3(PO4)2，不易被植物所吸收。因此，土壤的鎘污染，可施用石灰和磷肥，調節土壤pH至5.0以上，以抑制鎘害。第四章土壤環境化學土壤的重金屬污染

4-4影響土壤中重金屬遷移轉化及生物效應的主要因素膠體對重金屬的吸附各種無機及有機配體的配合或螯合作用土壤的氧化還原狀態土壤的酸堿性共存離子的作用土壤微生物的作用本節主要內容土壤的組成和結構土壤膠體對金屬離子的吸附作用土壤膠體對有機污染物的吸附作用土壤的陽離子交換吸概念及其特點土壤中兩類可交換的陽離子鹽基飽和土壤