環(huán)境土壤學(xué)重點

1、一、概念環(huán)境土壤學(xué)環(huán)境土壤學(xué)是研究自然因素和人為條件下土壤環(huán)境質(zhì)量變化、影響及其調(diào)控的一門學(xué)科。是研究自然因素和人為條件下土壤環(huán)境質(zhì)量變化、影響及其調(diào)控的一門學(xué)科。它涉及土壤質(zhì)量與生物品質(zhì)，即土壤質(zhì)量與生物多樣性以及食物鏈的營養(yǎng)價值與安全問題；它涉及土壤質(zhì)量與生物品質(zhì)，即土壤質(zhì)量與生物多樣性以及食物鏈的營養(yǎng)價值與安全問題；涉及土壤與水和大氣質(zhì)量的關(guān)系，即土壤作為源與匯涉及土壤與水和大氣質(zhì)量的關(guān)系，即土壤作為源與匯(或庫或庫)對水質(zhì)和大氣

2、質(zhì)量的影響；涉對水質(zhì)和大氣質(zhì)量的影響；涉及人類居住環(huán)境問題，即土壤元素豐缺與人類健康的關(guān)系；涉及土壤與其他環(huán)境要素的交及人類居住環(huán)境問題，即土壤元素豐缺與人類健康的關(guān)系；涉及土壤與其他環(huán)境要素的交互作用，即土壤圈、水圈、巖石圈、生物圈和大氣圈的相互影響；涉及土壤質(zhì)量的保護與互作用，即土壤圈、水圈、巖石圈、生物圈和大氣圈的相互影響；涉及土壤質(zhì)量的保護與改善等土壤環(huán)境工程的相關(guān)研究與應(yīng)用。改善等土壤環(huán)境工程的相關(guān)研究與應(yīng)用。田間持水量指在地

3、下水較深和排水良好的土地上充分灌水或降水后，允許水分充分下滲，指在地下水較深和排水良好的土地上充分灌水或降水后，允許水分充分下滲，并防止其水分蒸發(fā)，經(jīng)過一定時間，土壤剖面所能維持的較穩(wěn)定的土壤水含量。并防止其水分蒸發(fā)，經(jīng)過一定時間，土壤剖面所能維持的較穩(wěn)定的土壤水含量。植物修復(fù)利用某些可以忍耐和超富集有毒元素的植物及其共存微生物體系清除污染物的一利用某些可以忍耐和超富集有毒元素的植物及其共存微生物體系清除污染物的一種環(huán)境污染治理技術(shù)。土

4、壤中的污染物在修復(fù)植物種植過程中或被轉(zhuǎn)化為低毒或無毒的形種環(huán)境污染治理技術(shù)。土壤中的污染物在修復(fù)植物種植過程中或被轉(zhuǎn)化為低毒或無毒的形態(tài)或化合物、或被植物吸收、積累隨收獲而從土壤中帶走，然后再將收獲的植物進行利用態(tài)或化合物、或被植物吸收、積累隨收獲而從土壤中帶走，然后再將收獲的植物進行利用和處理。和處理。生物修復(fù)廣義的生物修復(fù)廣義的生物修復(fù)是指一切以利用生物為主體的環(huán)境污染治理技術(shù)。它包括利用植是指一切以利用生物為主體的環(huán)境污染治理技術(shù)

5、。它包括利用植物、動物和微生物吸收、降解、轉(zhuǎn)化土壤中的污染物，使污染物的濃度降到可接受的水平；物、動物和微生物吸收、降解、轉(zhuǎn)化土壤中的污染物，使污染物的濃度降到可接受的水平；或?qū)⒂卸?、有害污染物轉(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)。在這一概念下，可將生物修復(fù)分為或?qū)⒂卸尽⒂泻ξ廴疚镛D(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)。在這一概念下，可將生物修復(fù)分為植物修復(fù)植物修復(fù)、動物修復(fù)動物修復(fù)和微生物修復(fù)微生物修復(fù)三種類型。三種類型。狹義的生物修復(fù)狹義的生物修復(fù)是特指通過微生物的作用消除

6、土壤中的是特指通過微生物的作用消除土壤中的污染物，或是使污染物無害化的過程。污染物，或是使污染物無害化的過程。土壤凈化重金屬和有機污染物的上述過程稱為土壤凈化，它是重金屬和有機污染物的上述過程稱為土壤凈化，它是指污染物通過植物吸收、土指污染物通過植物吸收、土壤固定或其他方式而從土壤中消失或降低其生物有效性和毒性的過程壤固定或其他方式而從土壤中消失或降低其生物有效性和毒性的過程。土壤環(huán)境質(zhì)量是指在一定的時間和空間范圍內(nèi)，土壤自身性狀對其持

7、續(xù)利用以及對其他環(huán)是指在一定的時間和空間范圍內(nèi)，土壤自身性狀對其持續(xù)利用以及對其他環(huán)境要素，特別是對人類或其他生物的生存、繁衍以及社會經(jīng)濟發(fā)展的適宜性，是土壤環(huán)境境要素，特別是對人類或其他生物的生存、繁衍以及社會經(jīng)濟發(fā)展的適宜性，是土壤環(huán)境“優(yōu)劣優(yōu)劣”的一種概念，它與土壤遭受污染的程度密切相關(guān)。的一種概念，它與土壤遭受污染的程度密切相關(guān)。土壤負載容量土壤負載容量，亦稱土壤環(huán)境容量，是指一定環(huán)境單元和一定時限內(nèi)，土壤遵循環(huán)境質(zhì)量，亦稱土壤

8、環(huán)境容量，是指一定環(huán)境單元和一定時限內(nèi)，土壤遵循環(huán)境質(zhì)量標準，標準，既能保證土壤質(zhì)量，又不產(chǎn)生次生污染既能保證土壤質(zhì)量，又不產(chǎn)生次生污染時所能容納的污染物最大負荷量時所能容納的污染物最大負荷量光解反應(yīng)有機污染有機污染物在土壤表面的光解指有機污染物在土壤表面的光解指吸附于土壤表面的污染物分子在光的作吸附于土壤表面的污染物分子在光的作用下，將光能直接或間接轉(zhuǎn)移到分子鍵，使分子變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)而裂解或轉(zhuǎn)化的現(xiàn)象，是有機用下，將光能直接或間接轉(zhuǎn)移到分

9、子鍵，使分子變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)而裂解或轉(zhuǎn)化的現(xiàn)象，是有機污染物在土壤環(huán)境中消失的重要途徑污染物在土壤環(huán)境中消失的重要途徑解答吸附等溫式在恒溫條件下，測得不同濃度時平衡狀態(tài)下土壤固相所吸附吸附質(zhì)的量，即所在恒溫條件下，測得不同濃度時平衡狀態(tài)下土壤固相所吸附吸附質(zhì)的量，即所謂等溫吸附線，然后尋找能描述等溫吸附線的吸附等溫式，通過吸附等溫式所對應(yīng)的模型謂等溫吸附線，然后尋找能描述等溫吸附線的吸附等溫式，通過吸附等溫式所對應(yīng)的模型假設(shè)來闡明可能的吸附機

10、制假設(shè)來闡明可能的吸附機制微生物代謝反應(yīng)方式3)植物修復(fù)受到土壤類型、溫度、濕度、營養(yǎng)等條件的限制，對土壤肥力、氣候、水分、植物修復(fù)受到土壤類型、溫度、濕度、營養(yǎng)等條件的限制，對土壤肥力、氣候、水分、鹽度、酸堿度、排水與灌溉系統(tǒng)等自然條件和人工條件有一定的要求。植物受病蟲害侵染鹽度、酸堿度、排水與灌溉系統(tǒng)等自然條件和人工條件有一定的要求。植物受病蟲害侵染時會影響其修復(fù)能力。時會影響其修復(fù)能力。4)對于植物萃取技術(shù)而言，污染物必須是植物可

11、利用態(tài)并且處于根系區(qū)域才能被植物吸收。對于植物萃取技術(shù)而言，污染物必須是植物可利用態(tài)并且處于根系區(qū)域才能被植物吸收。5)用于凈化重金屬的植物器官往往會通過腐爛、落葉等途徑使重金屬元素重返土壤，因此用于凈化重金屬的植物器官往往會通過腐爛、落葉等途徑使重金屬元素重返土壤，因此必須在植物落葉前收割植物器官，并進行無害化處理。必須在植物落葉前收割植物器官，并進行無害化處理。6)用于修復(fù)的植物與當(dāng)?shù)刂参锟赡軙嬖诟偁?，影響?dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)平衡。用于修復(fù)

12、的植物與當(dāng)?shù)刂参锟赡軙嬖诟偁?，影響?dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)平衡。影響土壤有機質(zhì)的因素及：外源有機物的化學(xué)組成、土壤水分條件、土壤溫度、土壤質(zhì)地、土壤PH及碳酸鈣含量。途徑轉(zhuǎn)化：土壤中的有機物在微生物的作用下，大部分以二氧化碳的形式釋放，剩下的一部分構(gòu)成腐殖質(zhì)，另一部分被微生物利用。土壤有機物土壤有機物微生物微生物CO2形式釋放形式釋放微生物組成部分微生物組成部分腐殖質(zhì)腐殖質(zhì)大部分大部分小部分小部分小部分小部分對有機污染工業(yè)土壤修復(fù)機制植物植物對有機

13、物污染土壤的修復(fù)有三種機制：植物對有機物污染土壤的修復(fù)有三種機制：一是植物直接吸收有機污染物，這些污染物或不經(jīng)代謝而直接在植物組織中積累，或?qū)⑽垡皇侵参镏苯游沼袡C污染物，這些污染物或不經(jīng)代謝而直接在植物組織中積累，或?qū)⑽廴疚锏拇x產(chǎn)物積累在植物組織中，或?qū)⒂袡C污染物完全礦化成無毒或低毒的化合物染物的代謝產(chǎn)物積累在植物組織中，或?qū)⒂袡C污染物完全礦化成無毒或低毒的化合物(如二如二氧化碳、硝酸鹽、氨和氯等氧化碳、硝酸鹽、氨和氯等)；二是從植

14、物體中釋放出促進生物化學(xué)反應(yīng)的酶，將有機污染物分解成毒性較小的化合物；二是從植物體中釋放出促進生物化學(xué)反應(yīng)的酶，將有機污染物分解成毒性較小的化合物；三是植物刺激效應(yīng)，即強化根際三是植物刺激效應(yīng)，即強化根際(根一土壤界面根一土壤界面)的礦化作用，通過植物提高微生物的礦化作用，通過植物提高微生物(細菌和細菌和真菌真菌)的活性來促進有機污染物的降解。的活性來促進有機污染物的降解。土壤生態(tài)系統(tǒng)的凈化功能：1、自然條件下，綠色植物根系的吸收、轉(zhuǎn)化

15、、降解和生物合成作用2、土壤中的細菌、真菌和放線菌等微生物和動物的降解、轉(zhuǎn)化或固定作用3、土壤中有機無機膠體及某復(fù)合體的吸附、配位和沉淀作用4、土壤的離子交換作用5、土壤和植物的機械阻留作用6、土壤的氣體擴散作用土壤中N損失對環(huán)境的影響：農(nóng)田中肥料氮的損失對環(huán)境的影響可概括為三個方面：農(nóng)田中肥料氮的損失對環(huán)境的影響可概括為三個方面：一是徑流和淋洗損失對地表水和地下水水質(zhì)的影響；一是徑流和淋洗損失對地表水和地下水水質(zhì)的影響；二是氣態(tài)損失對