土壤環境化學基礎
一、土壤概念
土壤(soil)環境位于地球陸地表面的疏松土壤圈，其上界面直接與大氣和生物圈相接，下界面則主要與巖石圈及地下水相連，生物圈的主要組成部分植物則植根于土壤環境中。土壤環境在整個地球環境系統中占據著特殊的空間地位，處于大氣圈、水圈、巖石圈及生物圈的交接地帶，是聯接無機環境和有機環境的紐帶，它介于生物界與非生物界之間，是一切生物賴以生存的基礎。
人類通過生產活動從自然界取得生活必需的資源和能源，而在生產和消費過程中產生的廢物，直接或間接通過大氣、水體和生物排人土壤，使土壤造成污染。
這些污染物質一旦進入土壤，就成為影響一切生物循環的一部分。它們或者通過作物吸收，使作物生長發育不良造成減產；或者被作物吸收累積在可食部分，污染食物或飼料，通過食物鏈危害人類的健康。
土壤環境有較強的自凈能力、較大的環境容量，因而它在地球環境系統的污染凈化過程中起著極為重要的作用，但土壤環境的這種穩定和緩沖作用是有限的，若進人土壤環境的污染物質的數量和速度超過了土壤的自凈能力，或超過了土壤環境的容納能力，不但會使土壤環境遭受污染，導致土壤生態系統平衡的破壞，而且可通過各種遷移途徑，使大氣、水和生物環境發生“次生污染”。
本章在了解土壤本身的組成、結構、性質的基礎上，討論主要的污染物在土壤中的遷移轉化及其歸宿。
土壤環境容量
環境容量(environmentalcapacity)是指“在人類生存和自然生態不致受害的前提下，某一環境單元(或要素)所能容納的污染物的最大負荷量。”即在一定條件下環境對污染物的最大容納量。
土壤環境容量“系指土壤環境單元所容許承納的污染物質的最大數量或負荷量。”土壤環境容量實際上是土壤污染起始值和最大負荷值之間的差值。如把土壤環境標準作為土壤環境容量的最大允許極限值，則該土壤的環境容量的計算值，便是土壤環境標準值減去背景值，即該土壤環境的基本容量，有時也稱之為土壤環境的靜容量。
土壤環境的靜容量雖然反映了污染物生態效應所容許的最大容納量，但尚未考慮到土壤環境的自凈作用和緩沖性能，即外源污染物進入土壤后的積累過程。由于土壤環境系統是由多層次、多相物質組成，并具有疏松多孔的復雜結構，土壤中各土層以及固、液、氣相物質之間的相互作用、相互影響和相互制約，在土壤中時刻進行著各種物理、化學和生物的遷移及轉化過程。污染物一旦進入土壤環境以后，就受到土壤環境系統的環境條件、性質的影響和制約，并與土壤多相物質相互作用，進行著復雜的遷移與轉化過程，如污染物的輸入與輸出、吸附與解吸、沉淀與溶解、累積與降解等等，這些過程都處在動態變化中，其結果都能影響污染物在土壤環境中的最大容納量，因此環境學界認為，土壤環境容量應是靜容量加上這部分土壤的凈化容量，才是土壤的全部環境容量。即將土壤環境容量定義為“一定土壤環境單元，在一定時限內，遵循環境質量標準，既維持土壤生態系統的正常結構與功能，保證農產品的生物學產量與質量，也不使環境系統污染時，土壤環境所能容納污染物的最大負荷量”。
土壤環境系統不是孤立的，而是地球表層環境系統中一個全方位開放的子系統，土壤環境系統與其它環境子系統之間不斷進行著物質與能量的遷移和交換，污染物既可以通過大氣、水和生物遷移途徑進入土壤環境，使之在土壤環境中逐漸累積，導致土壤污染，相反地，通過同樣途徑，污染物也可以從土壤環境向大氣、水和生物環境系統輸出，從而“凈化”土壤環境。只要它們之間的這種“進出”的條件和平衡體系不被打破，保持著一種動態平衡，土壤環境系統也就可能對污染物保持著一定的動態容量。
確定土壤環境容量的因素有土壤類型，包括土壤的組成、結構、物理化學性質和生物學特性以及土壤的溫度、水分條件；污染元素和化合物的特性及形態特征；作物生態效應和土壤生物的影響；環境效應即污染物對地球表層環境系統的綜合影響。這些都是造成土壤環境容量區域差異的重要原因。
土壤環境容量可應用于制定土壤環境標準；制定農田灌溉用水水質和水量標準；制定污泥施用量標準，進行區域土壤污染物預測和土壤環境質量評價以及污染物總量控制管理等方面，從而能幫助我們更有效、更充分地使用土壤、防治土壤污染。
二、土壤污染源
1.人為污染源：
過量使用農藥、化肥及污水灌溉等。城市固體廢棄物、陰溝污泥、工礦業廢渣等任意堆積、排放。大氣、水體中的污染物遷移人土壤。
自然污染源：
在某些礦床或元素和化合物的富集中心周圍，由于礦物的自然分解與風化，往往形成自然擴散帶，使附近土壤中某元素的含量超出一般土壤的含量。
2.土壤中主要污染物質
土壤中的污染物質與大氣特別是和水體中的污染物質很多是相同的。
重金屬：如鎘、汞、鉻、銅、鋅、鉛、鎳、砷等。
有機物：其中數量較大而又比較重要的是化學農藥，主要是有機氯、有機磷、有機氮、氨基甲酸酯類、苯氧羧酸類、苯酰胺類農藥等。此外還有洗滌劑、酚、多環芳烴、多氯聯苯、石油和有害微生物等。
氮素和磷素化學肥料。
放射性物質：137銫、90鍶等。
病原微生物：腸道細菌、炭疽桿菌、腸寄生蟲、結核桿菌等。
3.固體廢棄物對土壤環境的影響
固體廢棄物的來源和分類
從生態學的角度來說，廢棄物就是生態系統向環境的排放物。人類生產和生活中排放或拋棄的固相物質就稱為固體廢棄物。
廢棄物的概念是相對的，一方面，在生態系統食物鏈中，前一級的排出物質對于后一級是資源，例如生態循環農業中，雞糞可養魚，魚糞能肥田；另一方面，在人類生產活動中，工廠副產品可以再加工和利用，如廢紙造紙、金屬回收利用等，這就是廢棄物的資源化。隨著科學技術的進步和發展，資源的利用將更加充分和合理，廢棄物的種類和數量將會變化以至減少。
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