环境土壤学知识点.doc

第一章 绪 论1. 土壤：2. 土壤特性：具有生产力；具有生命力；具有净化力；具有交换力。3. 土壤圈：4. 土壤圈的功能：支持和调节生命过程；影响大气圈的化学组成、水分与热量的平衡；影响水的溶质组成及其在陆地、水体和大气的分配；对岩石起到保护作用。第二章 土壤母质与土壤的形成1. 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。2. 土壤母质是形成土壤物质基础。3. 长石、石英和云母等是构成土壤的骨骼土粒。4. 矿物是土壤矿物质主要来源。5. 主要的成土岩石：岩浆岩、沉积岩和变质岩。6. 风化过程是形成土壤的基础。7. 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。8. 五大成土因素：母质、生物、气候、地形和时间。9. 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。10. 风化因子=风化天数水解离度。11. 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。12. 土壤剖面（P20）：从地面向下挖掘而暴露出来的垂直切面。（12米深）13. 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。14. 土壤的分层：枯落物层（O层）；腐殖质层（A层）；淋溶层（E层）；沉积层（B层）；母质层（C层）；基岩层（R层）。15. 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：溶土法；深耕，深翻；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）：植物残体；动物和微生物残体；动物、植物和微生物的排泄物及分泌物；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05%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：进入土壤的有机物质数量；土壤有机质的损失；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：碳水化合物；木质素；含氮化合物；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：温度；土壤水分和通气状况；有机残体的特性；土壤PH及土壤质地。18.土壤微生物活动的最适温度为2535。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。第四章 土壤化学性质及其环境意义1. 土壤中酸的来源（P58）：水的解离；碳酸解离；有机酸的解离；土壤中铝的活化及交换性Al3+和H+解离；酸性沉降；其他来源。2. 土壤酸度类型：潜在酸；非交换性酸；交换性酸；活性酸。3. 土壤潜在酸是活性酸的主要来源，二者处于动态平衡中。4. 土壤总酸度=活性酸度+潜在酸度5. 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。6. 石灰性土壤的pH主要受土壤空气中二氧化碳分压控制。7. 南酸北碱，沿海偏酸，内陆偏碱。8. 盐基饱和度（BS）=（交换性盐基总量/阳离子交换量）100%。9. 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。10. 土壤中的酸碱缓冲体系：碳酸盐体系；硅酸盐体系；交换性阳离子体系；铝体系；有机酸体系。11. 影响土壤酸碱缓冲性的因素：土壤质地；土壤黏粒矿物组成；土壤有机质含量。12. 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，毒性显著降低。13. 氧化还原电位（P67）14. 氧化还原电位对元素迁移的影响：氧化还原反应引起元素化合价的变化；介质的氧化还原电位对变价元素的共生有重要影响；变价共生矿物或岩石的分离。15. 土壤氧化还原体系的反应特征：土壤中氧化还原体系有无机体系和有机体系两类；土壤是不均匀的多项体系；土壤中氧化还原反应常常有生物的参与；土壤中氧化还原（Eh）平衡会经常变动。16. 干旱时主要发生氧化反应，反之发生还原反应。17. 同一氧化反应在碱性溶液中比在酸性溶液中容易进行。18. 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）。19. 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。20. 酸土改良：CaO、Ca(OH)2、CaCO3 水多则还原Eh小 碱土改良：CaSO42H2O 水少则氧化Eh大。21. 真菌适应酸土。22. 土壤胶体通常带负电荷。23. 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。24. 比表面积：单位质量土壤颗粒所具有的表面积，单位是m2/g。25. 颗粒越小，比表面积越大。26. 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。27. 土壤中的游离氧化铁是土壤产生正电荷的主要物质。28. 净电荷：土壤正负电荷的代数和。29. 阳离子交换量就是pH=7时土壤净负电荷的数量。30. 土壤正电荷一般为可变电荷，常用AEC表示。31. 影响土壤电荷数量的因素：土壤质地（颗粒数量多少）；胶体类型（21型多）；胶体组分间相互作用；pH对电荷数量的影响。32. 引起土壤凝聚的原因（P80）：电解质的作用；正负电荷的中和作用；含水量的变化。33. 引起分散的原因：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；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；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。34. 阳离子交换（P81）可减少土壤中重金属浓度。35. 土壤阳离子交换作用特点：快速可逆反应，容易达到动态平衡；遵循等价交换的原则；符合质量作用定律的原则；补偿阳离子和陪伴阴离子都对阳离子交换反应有影响。36. 同价阳离子水和半径越小，离子吸附性越强。37. 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。38. 影响土壤阳离子交换量大小的因素（P83）：土壤质地；胶体类型；土壤pH。39. 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。40. 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。41. 影响阳离子专性吸附的主要因素：pH；土壤胶体类型；有机配位体的存在。42. 阳离子专性吸附的环境意义：对多种数量重金属离子的富集作用；控制土壤中重金属离子浓度；净化污染作用。43. 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。44. 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。45. 阴离子专性吸附主要发生在铁氧化物和铝氧化物表面。46. 土壤吸附农药的机制：离子交换；配位体交换；氢键结合；质子化作用。第五章 土壤理化性质及其环境意义1. 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。2. 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。3. 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。4. 土壤结构体可分为立方状体、柱状、片状、板状等结构体。5. 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。6. 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。7. 团粒结构与土壤肥力：团粒结构土壤具有多级孔性；团粒结构可协调土壤中水汽矛盾；团粒结构可协调土壤的保肥与供肥协调作用；团粒结构土壤宜于耕作。8. 土壤密度=固体土粒质量/固体土粒容积9. 土粒密度一般为2.65g/cm3。10. 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。11. 土壤孔性：土壤孔隙的大小、数量及其比例。12. 土壤孔度：土壤孔隙的容积占整个土体容积的百分数。13. 土壤孔度=（1-容重/密度）100%。14. 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15. 土壤三相比： 固相率液相率气相率=532 固相率=固相体积/土壤体积16. 影响土壤孔性的内因：质地；结构；有机质。17. 提高土壤孔性的外因：增施有机肥；实行合理轮作；合理的耕作，水分管理及施用石灰或石膏；土壤结构改良剂的应用。18. 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。19. 毛管悬着水达到最大值时的土壤含水量称为田间持水量。20. 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：烘干法；中子法；时域反射法；张力计法；压力膜法。 22. 土壤水分能态（P102）23.土壤水分特征曲线影响因素：土壤质地；土壤结构；土壤温度；土壤水分变化过程。24.土壤蒸发条件：有足够热量到达地面；水气从地面移走；土壤水传导到地面。25.土壤水调节：控制地表径流，增加土壤水分入渗；减少土壤水分蒸发；合理灌溉；提高土壤水分对作物的有效性。26.土壤通气指标：土壤孔隙度；土壤通气量；土壤呼吸强度；土壤中氧的扩散率；土壤氧化还原电位。27.土壤热量的来源：太阳的辐射能；生物热；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：海拔高度；坡向与坡度；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：土壤空气中的CO2含量高于大气；土壤空气中的O2含量低于大气；土壤空气中的水汽含量一般高于大气；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）：水体富营养化；大气N2O浓度提高；光化学烟雾。2.放射性污染的来源：原子能工业；核武器实验；医疗行业；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：成土母岩、母质；气候生物带；地形；土地利用。3.土壤的自净作用（P225）：物理净化作用；物理化学净化作用；化学净化作用；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：隐蔽性和潜伏性；不可逆性和长期性；后果的严重性。6.土壤污染的危害：影响土壤的结构与生态功能；影响农作物的产量和品质；造成严重的经济损失；危害人体和动物的健康；导致其他环境问题。7.土壤污染源：化肥和农药的施用；污水灌溉；固废的利用；大气沉降物。8.大气污染类型：水体污染型；大气污染型；固废污染型；农业污染型；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）：翻土、客土、换土和填埋（治理效果显著，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）； 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）； 热解吸法。2. 化学修复种类：土壤改良技术（沉淀作用；吸附作用；拮抗作用）；土壤淋洗技术；电动修复。3. 植物修复的优点：成本低；可同时增加土壤肥力；有利于改善生态环境；可美化环境；可减少二次污染；修复彻底。4. 植物修复的缺点：难于找到理想的植物；周期长而效率低；制约因素多；必须及时收割并妥善处理。5. 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。6. 超级累植物的特点：能忍受根系和地上部细胞中高浓度的重金属；能以较高的比率将金属从根系转移到地上部；能快速吸收土壤溶液中的重金属。7. 国内的几种超级累植物：砷蜈蚣草；锌东南景天；镉宝山堇菜。8. 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）：土壤蒸汽浸提技术（原位处理，主要用于砾质土和砂质土）；热处理技术（热解吸技术和焚烧技术）；溶剂浸提技术；原位化学氧化修复技术；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：土著微生物；外来微生物；基因工程菌。5.生物修复的影响因素：污染物种类；污染物浓度；污染现场和土壤的特性；微生物因素。6.生物修复技术类型：原位生物修复（生物通气法；生物注气法；生物淋冲法；泵出处理法；土壤耕作法）； 异位生物修复（制备床法；堆肥法；异位土壤耕作法；土壤泥浆反应器）。