6.1概述(课件）-《环境监测》同步教学（科学出版社）

第六章 土壤污染监测 第六章 土壤污染监测 学习目标： 了解土壤的组成和本底值、土壤监测的项目、特点； 掌握土壤样品的采集方法、制备方法及土壤污染测定方法。 内容提要： 第一节 概述 一、土壤组成及特性 土壤组成 土壤基本性质 土壤背景值 二、土壤污染及来源 土壤污染源 土壤中的主要污染物 三、土壤污染的特点和类型 土壤污染的特点 土壤污染的发生类型 土壤污染对环境的危害 一、土壤组成及特性 土壤：土壤是指陆地地表具有肥力并能生长植物的疏松表层。 它介于大气圈、岩石 圈、水圈和生物圈的界面交接地带，是联系有机界和无机界的中心环节，是结合自然地理环境各组成要素的纽带，是地球表层系统中物质与能量迁移和转化的重要环节。 （一）土壤组成 地球表层的岩石经过物理的、化学的和生物的风化作用，逐渐破坏成疏松的、大小不等的矿物颗粒（称为母质）。 土壤在母质、气候、生物、地形、时间等多种成土因素综合作用下形成和演变而成的一个非均质、多相、分散和多孔的系统。 土壤组成很复杂，主要由矿物质、动植物残体腐解产生的有机质、水分和空气等固、液、气三相组成的。在固相物质之间为形状和大小不同的孔隙，孔隙中存在水分和空气。 1．土壤矿物质 土壤矿物质是岩石经物理风化和化学风化作用形成的； 占土壤固相部分总重量的90 %以上； 是土壤的骨骼和植物营养元素的主要供给源； 主体元素是氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁等，约占96％； 可分为原生矿物质和次生矿物质两类。 （1）原生矿物质 原生矿物质是岩石经过物理风化作用被破碎形成的碎屑，其原来的化学组成没有改变。 这类矿物质主要有硅酸盐类矿物、氧化物类矿物、硫化物类矿物和 磷酸盐类矿物。 （2）次生矿物质 次生矿物质是原生矿物质经过化学风化后形成的新矿物，其化学组成和晶体结构均有所改变。 包括简单盐类(如碳酸盐、硫酸盐、氯化物等)、三氧化物类和次生铝硅酸盐类。次生铝硅酸盐类是构成土壤黏粒的主要成分，故又称为黏土矿物； 如高岭土、蒙脱土和伊利石等；三氧化物类如针铁矿(Fe203·H20)、褐铁矿(2Fe203·3H20)、三水铝石(Al203·3H20)等，它们是硅酸盐类矿物彻底风化的产物。 土壤矿物质的粒度 颗粒名称 粒径 ／mm 颗粒名称 粒径／mm 石块 >10 粉粒 粗粉粒 0.05～0.1 石砾 粗砾 细砾 10～3 3～1 细粉粒 0.0l～0.005 砂粒 粗砂粒 细砂粒 1～0.25 0.25～0.5 黏粒 粗黏粒 细黏粒 0.005～0.001 <0.001 我国土粒分级标准 2．土壤有机质 土壤有机质是土壤中含碳有机化合物的总称，由进入土壤的植物、动物、生物残体及施入土壤的有机肥料经分解转化逐渐形成的，通常可分为非腐殖质和腐殖物质两类。 一般占土壤固相物质总质量的5％左右，对于土壤的物理、化学和生物学性状有较大的影响。 非腐殖物质：包括糖类化合物(如淀粉、纤维素等)、含氮有合物及有机磷和有机硫化合物，一般占土壤有机质总量的10％～15％。 腐殖物质：指植物残体中稳定性较大的木质素及其类似物，在微生物作用部分被氧化形成的一类特殊的高分子聚合物，具有芳环结构，含有多种官能团，如羧基、羟基、甲氧基及氨基等，使之具有表面吸附、离子交换、络合、缓冲、氧化还原作用及生理活性等性能。 3．土壤生物 土壤有机质的重要来源，对进入土壤的有机污染物的降解及无机污染物(如重金属)的形态转化起着主导作用，是土壤净化功能的主要贡献者。 包括微生物(细菌、真菌、放线菌、藻类等)及动物(原生动物、蚯蚓、线虫类等)， 4．土壤溶液 土壤溶液是土壤水分及其所含溶质的总称，存在于土壤孔隙中，它们既是植物和土壤生物的营养来源，又是土壤中各种物理、化学反应和微生物作用的介质，为影响土壤性质及污染物迁移、转化的重要因素。 土壤溶液中的水来源于大气降水、地表径流和农田灌溉。若地下水位接近地表面，也是土壤水的来源之一。 土壤溶液中的溶质包括可溶无机盐、可溶有机物、无机胶体及可溶性气体等。 5．土壤空气 土壤空气存在于未被水分占据的土壤孔隙中，来源于大气、生物化学反应和化学反应产生的气体(如甲烷、硫化氢、氢气、氮氧化物、二氧化碳等)。 土壤空气组成与土壤本身特性相关，也与季节、土壤水分、土壤深度等条件相关，如在排水良好的土壤中，土壤空气主要来源于大气，其组分与大气基本相同，以氮、氧和二氧化碳为主，而在排水不良的土壤中氧含量下降，二氧化碳含量增加。土壤空气含氧量比大气少，而二氧化碳含量高于大气。 （二）土壤的基本性质 1．吸附性 土壤胶体因具有巨大的比表面积，表面带有电荷，分散在水中时界面上产生双电层等性能，对有