环境土壤学知识点

集团档案编码：[YTTR-YTPT28-YTNTL98-UYTYNN08]环境土壤学MATCH_ word word文档格式规范word作业纸小票打印word模板word简历模板免费word简历 _1713903813217_0绪论土壤：土壤特性：①具有生产力；②具有生命力；③具有净化力；④具有交换力。土壤圈：土壤圈的功能：①支持和调节生命过程；②影响大气圈的化学组成、水分与热量的平衡；③影响水的溶质组成及其在陆地、水体和大气的分配；④对岩石起到保护作用。土壤母质与土壤的形成土壤母质（P6）：地壳表层的岩石矿物经过风化作用形成的风化产物。土壤母质是形成土壤物质基础。长石、石英和云母等是构成土壤的骨骼—土粒。矿物是土壤矿物质主要来源。主要的成土岩石：岩浆岩、沉积岩和变质岩。风化过程是形成土壤的基础。参与化学风化的因素主要是水、二氧化碳和氧气，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：母质、生物、气候、地形和时间。土壤是成土母质在一定的水热条件和生物作用下，经过一系列物理、化学和生物化学的作用而形成的。风化因子=风化天数×水解离度。土壤湿度影响土壤中物质的迁移；影响土壤中物质的分解、合成和转化。土壤剖面（P20）：从地面向下挖掘而暴露出来的垂直切面。（1~2米深）淋溶作用：土壤中的下渗水，从土壤剖面上层淋溶带走土壤中某种成分的作用。土壤的分层：①枯落物层（O层）；②腐殖质层（A层）；③淋溶层（E层）；④沉积层（B层）；⑤母质层（C层）；⑥基岩层（R层）。土壤的重要形态特征：颜色、湿度、紧实度、结构、质地、PH、新生体、入侵体、孔隙和动物孔穴。第三章土壤固体物质组成1.土粒分类：矿质土粒（占绝对优势）和有机质土粒。2.土壤质地：依据土壤机械组成相近与否而划分的土壤组合。3.土壤质地三大类：砂土、壤土和黏土。4.土壤质地改良：①溶土法；②深耕，深翻；③施有机肥。5.壤质土兼具砂质土和黏质土的优点，是较为理想的土壤。6.土壤有机质的来源（P39）：①植物残体；②动物和微生物残体；③动物、植物和微生物的排泄物及分泌物；④人为施入土壤中的各种有机物料。7.土壤有机质含量：一般在0~5%左右，泥炭土可高达20%或30%以上。8.矿质土壤:9.决定土壤有机质含量的因素：①进入土壤的有机物质数量；②土壤有机质的损失；③土壤有机碳的平衡。10.土壤有机质的主要组成元素：碳、氧、氢、氮，其次是磷和硫。11.土壤有机质的组成：①碳水化合物；②木质素；③含氮化合物；④树脂、蜡质、脂肪、单宁和成灰物质。12.土壤腐殖质：土壤有机质经腐殖化过程再由土壤有机质的矿质化过程分解的简单有机化合物缩合而成的。13.矿化过程是腐殖化过程的前提。14.腐殖化系数=单位土壤每年残留碳量/每年进入单位土壤的总量15.土壤有机质的矿质化过程：土壤有机质在微生物作用下发生氧化反应，分解为简单的无机化合物并释放能量的过程。16.矿化率=有机质因矿化作用每年损失的量/土壤有机质总量17.影响土壤有机质分解和转化的因素：①温度；②土壤水分和通气状况；③有机残体的特性；④土壤PH及土壤质地。18.土壤微生物活动的最适温度为25~35℃。19.有机质在土壤肥力上的作用：提供植物需要的养分；改善土壤的肥力特性。20.有机质在生态环境上的作用：可降低或延缓重金属污染；对农药等有机污染物有固定作用；对全球碳平衡有影响。土壤化学性质及其环境意义土壤中酸的来源（P58）：①水的解离；②碳酸解离；③有机酸的解离；④土壤中铝的活化及交换性Al3+和H+解离；⑤酸性沉降；⑥其他来源。土壤酸度类型：①潜在酸；②非交换性酸；③交换性酸；④活性酸。土壤潜在酸是活性酸的主要来源，二者处于动态平衡中。土壤总酸度=活性酸度+潜在酸度碱性土壤的碱性物质主要是钙、镁、钠的碳酸盐和重碳酸盐，以及胶体表面吸附的交换性钠。石灰性土壤的pH主要受土壤空气中二氧化碳分压控制。南酸北碱，沿海偏酸，内陆偏碱。盐基饱和度（BS）=（交换性盐基总量/阳离子交换量）×100%。土壤学中把土壤的缓冲性定义为土壤抗衡酸、碱物质导致pH变化的能力。土壤中的酸碱缓冲体系：①碳酸盐体系；②硅酸盐体系；③交换性阳离子体系；④铝体系；⑤有机酸体系。影响土壤酸碱缓冲性的因素：①土壤质地；②土壤黏粒矿物组成；③土壤有机质含量。土壤溶液中的大多数金属元素（包括重金属）在酸性条件下以游离态或水化离子态存在，毒性较大，而在中性和碱性条件下易生成难容性氢氧化物沉淀，毒性显着降低。氧化还原电位（P67）氧化还原电位对元素迁移的影响：①氧化还原反应引起元素化合价的变化；②介质的氧化还原电位对变价元素的共生有重要影响；③变价共生矿物或岩石的分离。土壤氧化还原体系的反应特征：①土壤中氧化还原体系有无机体系和有机体系两类；②土壤是不均匀的多项体系；③土壤中氧化还原反应常常有生物的参与；④土壤中氧化还原（Eh）平衡会经常变动。干旱时主要发生氧化反应，反之发生还原反应。同一氧化反应在碱性溶液中比在酸性溶液中容易进行。影响土壤氧化还原电位最大的主要因素有土壤的通气状况、生物代谢程度、还原性物质的数量等，pH只是影响土壤Eh的因素之一（Eh随pH的升高而下降）。氧化还原体系总浓度越大，缓冲作用越强。氧化还原缓冲性越强的土壤，氧化性或还原性越稳定，越容易保持原有的氧化还原平衡状态。酸土改良：CaO、Ca(OH)2、CaCO3水多则还原Eh小碱土改良：CaSO4·2H2O水少则氧化Eh大。真菌适应酸土。土壤胶体通常带负电荷。土壤有机胶体主要是腐殖质，还有少量的木质素、蛋白质和纤维素等。比表面积：单位质量土壤颗粒所具有的表面积，单位是m2/g。颗粒越小，比表面积越大。土壤中可产生可变电荷的物质有腐殖质、水铝英石、层状铝硅酸盐和其他非晶质的铝硅酸等。游离的氧化铁在中性和碱性的条件下也可产生可变的负电荷。土壤中的游离氧化铁是土壤产生正电荷的主要物质。净电荷：土壤正负电荷的代数和。阳离子交换量就是pH=7时土壤净负电荷的数量。土壤正电荷一般为可变电荷，常用AEC表示。影响土壤电荷数量的因素：①土壤质地（颗粒数量多少）；②胶体类型（2∶1型多）；③胶体组分间相互作用；④pH对电荷数量的影响。引起土壤凝聚的原因（P80）：①电解质的作用；②正负电荷的中和作用；③含水量的变化。引起分散的原因：①有的由于有机胶体包围在无机胶体四周，从而促进其分散在溶液中；②由于一价阳离子带换二价阳离子，使不可逆的凝胶变为可逆的凝胶，遇水即分散；③由于淋溶作用加强，移去了电解质，使胶体逐渐发生分散作用。阳离子交换（P81）可减少土壤中重金属浓度。土壤阳离子交换作用特点：①快速可逆反应，容易达到动态平衡；②遵循等价交换的原则；③符合质量作用定律的原则；④补偿阳离子和陪伴阴离子都对阳离子交换反应有影响。同价阳离子水和半径越小，离子吸附性越强。不同价的阳离子与土壤胶体表面亲和力的大小不同，一般随离子价数的增加而增强。影响土壤阳离子交换量大小的因素（P83）：①土壤质地；②胶体类型；③土壤pH。一般认为，盐基饱和度≥80%且钠饱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。产生阳离子专性吸附的土壤胶体物质主要是铁、铝、锰等的氧化物及其水合物。影响阳离子专性吸附的主要因素：①pH；②土壤胶体类型；③有机配位体的存在。阳离子专性吸附的环境意义：①对多种数量重金属离子的富集作用；②控制土壤中重金属离子浓度；③净化污染作用。产生静电吸附的阴离子有氯离子、硝酸根和次氯酸根离子等。产生阴离子专性吸附的物质有磷酸根、硅酸根、有机酸根和氟离子。阴离子专性吸附主要发生在铁氧化物和铝氧化物表面。土壤吸附农药的机制：①离子交换；②配位体交换；③氢键结合；④质子化作用。土壤理化性质及其环境意义土壤结构（P91）：是土粒（单粒和复粒）互相排列、团聚成一定形状和大小的土块或土团，它包含着土壤结构体和土壤结构性两个方面的含义。土壤结构体是指土壤中土粒相互黏结成大小和形状不同的聚合体。土壤结构性是由结构体的大小、类型、数量、相互排列方式和相互的孔隙状况等产生的综合性质。土壤结构体可分为立方状体、柱状、片状、板状等结构体。土壤块状结构常出现在有机质缺乏瘠薄而黏重的土壤；核状结构常出现于缺乏有机质的心土和底土中；柱状结构常出现于半干旱地带的心土和底土中；棱柱状结构常出现于干湿交替明显的心底土中；片状结构常出现于冲击性土壤中。通常所说的土壤结构体，往往是指团粒结构，其具有水稳性，力稳性和多孔性。团粒结构与土壤肥力：①团粒结构土壤具有多级孔性；②团粒结构可协调土壤中水汽矛盾；③团粒结构可协调土壤的保肥与供肥协调作用；④团粒结构土壤宜于耕作。土壤密度=固体土粒质量/固体土粒容积土粒密度一般为2.65g/cm3。土壤容重=固体土粒质量/土体容积单位：g/cm3或t/m3;容重大小受土粒密度和土壤孔隙的影响。土壤孔性：土壤孔隙的大小、数量及其比例。土壤孔度：土壤孔隙的容积占整个土体容积的百分数。土壤孔度=（1-容重/密度）×100%。土壤孔隙度=土壤孔隙容积/土体容积=（土体容积-土粒容积）/土体容积土壤三相比：固相率∶液相率∶气相率=5∶3∶2固相率=固相体积/土壤体积影响土壤孔性的内因：质地；结构；有机质。提高土壤孔性的外因：①增施有机肥；②实行合理轮作；③合理的耕作，水分管理及施用石灰或石膏；④土壤结构改良剂的应用。土壤水分的类型（P97）：吸湿水（可通过烘干去除）；莫状水；毛管水（悬着水和上升水）；重力水；地下水。毛管悬着水达到最大值时的土壤含水量称为田间持水量。土壤水分含量的表示方法（P99）质量含水量=土壤水质量/烘干土质量×100%=（湿土质量-烘干土质量）/烘干土质量×100%容积含水量=水分容积/土壤容积×100%=质量含水量×土壤容重土壤相对含水量=土壤含水量/田间持水量×100%土壤蓄水量（m3/hm2）=10000m2/hm2×土层深度（m）×土壤容重（Mg/m3）×土壤质量含水量（m3/Mg）水层厚度（mm）=土层厚度（cm）×土壤容重（g/cm3）×质量含水量（cm3/g）×1021.土壤水分测定方法：①烘干法；②中子法；③时域反射法；④张力计法；⑤压力膜法。土壤水分能态（P102）23.土壤水分特征曲线影响因素：①土壤质地；②土壤结构；③土壤温度；④土壤水分变化过程。24.土壤蒸发条件：①有足够热量到达地面；②水气从地面移走；③土壤水传导到地面。25.土壤水调节：①控制地表径流，增加土壤水分入渗；②减少土壤水分蒸发；③合理灌溉；④提高土壤水分对作物的有效性。26.土壤通气指标：①土壤孔隙度；②土壤通气量；③土壤呼吸强度；④土壤中氧的扩散率；⑤土壤氧化还原电位。27.土壤热量的来源：①太阳的辐射能；②生物热；③地球内热。28.土壤热容量（P116）：29.土壤热导率：30.土壤热扩散率：31.影响土壤温度变化的因素：①海拔高度；②坡向与坡度；③土壤的组成和性质。32.土壤空气与近地表大气的组成，其差别主要有以下几点：①土壤空气中的CO2含量高于大气；②土壤空气中的O2含量低于大气；③土壤空气中的水汽含量一般高于大气；④土壤空气中含有较多的还原性气体。第七章土壤圈元素循环与环境效应1.氮对环境的影响（P177）：①水体富营养化；②大气N2O浓度提高；③光化学烟雾。2.放射性污染的来源：①原子能工业；②核武器实验；③医疗行业；④科研试验。第八章土壤污染及污染源1.土壤环境背景值：指未受或少受人类活动（特别是人为污染）影响的土壤环境本身的化学元素组成及含量水平。2.影响土壤环境背景值的因素：①成土母岩、母质；②气候生物带；③地形；④土地利用。3.土壤的自净作用（P225）：①物理净化作用；②物理化学净化作用；③化学净化作用；④生物净化作用。4.土壤污染定义：人类活动产生的污染物通过不同途径输入土壤环境中，当其数量和速度超过其自净能力而带来的一切危害的现象。5.土壤污染的特点：①隐蔽性和潜伏性；②不可逆性和长期性；③后果的严重性。6.土壤污染的危害：①影响土壤的结构与生态功能；②影响农作物的产量和品质；③造成严重的经济损失；④危害人体和动物的健康；⑤导致其他环境问题。7.土壤污染源：①化肥和农药的施用；②污水灌溉；③固废的利用；④大气沉降物。8.大气污染类型：①水体污染型；②大气污染型；③固废污染型；④农业污染型；⑤综合污染型。第十一章重金属污染土壤的修复与利用1.物理修复种类（P296）：①翻土、客土、换土和填埋（治理效果显着，不受土壤条件限制，但需大量人力物力，投资大，可能是土壤肥力降低）；②固化/稳定化（减轻土壤重金属污染，而且其产物可用于建筑、铺路等。但会破坏土壤，且需使用大量固化剂）；③热解吸法。化学修复种类：①土壤改良技术（沉淀作用；吸附作用；拮抗作用）；②土壤淋洗技术；③电动修复。植物修复的优点：①成本低；②可同时增加土壤肥力；③有利于改善生态环境；④可美化环境；⑤可减少二次污染；⑥修复彻底。植物修复的缺点：①难于找到理想的植物；②周期长而效率低；③制约因素多；④必须及时收割并妥善处理。超级累植物是一类能超量吸收重金属并将其运移到地上部的植物。超级累植物的特点：①能忍受根系和地上部细胞中高浓度的重金属；②能以较高的比率将金属从根系转移到地上部；③能快速吸收土壤溶液中的重金属。国内的几种超级累植物：①砷—蜈蚣草；②锌—东南景天；③镉—宝山堇菜。富集系数=每克茎叶部（烘干质量）器官中金属含量（g）/每克土壤（烘干质量）中金属含量（g）第十二章有机污染土壤的修复1.有机污染土壤的物理化学修复方法（P322）：①土壤蒸汽浸提技术（原位处理，主要用于砾质土和砂质土）；②热处理技术（热解吸技术和焚烧技术）；③溶剂浸提技术；④原位化学氧化修复技术；⑤原位化学还原与还原脱氯修复技术（使污染物还原为难容态）。2.焚烧技术适用于所有土壤。3.土壤生物修复分为：植物修复、动物修复和微生物修复。4.用于生物修复的微生物：土着微生物；外来微生物；基因工程菌。5.生物修复的影响因素：①污染物种类；②污染物浓度；③污染现场和土壤的特性；④微生物因素。6.生物修复技术类型：原位生物修复（①生物通气法；②生物注气法；③生物淋冲法；④泵出处理法；⑤土壤耕作法）；异位生物修复（①制备床法；②堆肥法；③异位土壤耕作法；④土壤泥浆反应器）。