城市土壤环境

1、1会计学城市土壤环境城市土壤环境城市土壤环境1 土壤是人类农业生产的基地土壤是人类农业生产的基地“民以食为天，食以土为本民以食为天，食以土为本” 一个良好的土壤应该使植物能一个良好的土壤应该使植物能“吃得吃得饱饱” “喝得足喝得足” “住得好住得好” “站得稳站得稳”土壤在植物生长繁育中的特殊作用土壤在植物生长繁育中的特殊作用营养库的作用营养库的作用养分转化和循环作用养分转化和循环作用雨水涵养作用雨水涵养作用生物支撑作用生物支撑作用稳定和缓冲环境变化稳定和缓冲环境变化土壤的重要性土壤的重要性2 土壤是地球表层系统自然地理的重要组成部分土壤是地球表层系统自然地理的重要组成部分气圈气圈生物圈生物圈

2、岩石圈岩石圈水圈水圈土壤圈土壤圈温温室室效效应应气气体体高等高等动物动物生存生存基底基底微生微生物栖物栖息场所息场所岩石岩石风化风化过程过程成土成土作用作用产物产物土壤圈覆盖于地土壤圈覆盖于地球表面处于其它球表面处于其它圈层的交接面上圈层的交接面上，成为连接它们，成为连接它们的纽带，构成无的纽带，构成无机界和有机界的机界和有机界的中心环境中心环境地球表层系统中地球表层系统中最活跃，最富有最活跃，最富有生命力的圈层生命力的圈层影响降雨重新分配影响降雨重新分配 元素化学成分元素化学成分3 土壤是地球陆地生态系统的基础土壤是地球陆地生态系统的基础陆地生态系统就是包罗整个地球陆地表层的陆地生态系统就是

3、包罗整个地球陆地表层的“大系统大系统”4 土壤是最珍贵的自然资源土壤是最珍贵的自然资源保持生物活性，多样性保持生物活性，多样性调节水体和溶质流动调节水体和溶质流动对有机、无机污染物具有过滤、对有机、无机污染物具有过滤、缓冲、降解、固定和解毒作用缓冲、降解、固定和解毒作用贮存循环生物圈及地表的养分和其它元素贮存循环生物圈及地表的养分和其它元素数数量量的的有有限限性性质质量量的的可可变变性性分分布布固固定定性性地球表面形成地球表面形成 1cm厚的土厚的土壤，约需要壤，约需要300年或更年或更长时间长时间土壤质地特征是肥土壤质地特征是肥力，土壤肥力下降力，土壤肥力下降或破坏，就是土壤或破坏，就是土壤

4、质量的退化。质量的退化。地带性分布表现为地带性分布表现为水平地带性（经度水平地带性（经度和纬度地带性）和和纬度地带性）和垂直地带性。垂直地带性。土壤的基本组成土壤的基本组成 土土 壤壤固体土壤（约固体土壤（约占土壤总容积占土壤总容积的的50%50%）粒间孔隙（约粒间孔隙（约占土壤总容积占土壤总容积的的49.5%49.5%）矿物质矿物质来自岩石的风化，包括原生矿来自岩石的风化，包括原生矿 物和次生矿物，约占固体重量的物和次生矿物，约占固体重量的95%95%以以上。上。有机质有机质动物残体及其转化产物，约动物残体及其转化产物，约占固体重量的占固体重量的5%5%以下。以下。土壤空气土壤空气一部分由地

5、上大气层进入，主一部分由地上大气层进入，主要为要为O O2 2 、 N N2 2 等，另一部分由土壤内部等，另一部分由土壤内部产生，主要为产生，主要为COCO2 2、水汽等。、水汽等。 土壤水分土壤水分主要由地上进入土中，其中含主要由地上进入土中，其中含有溶质，包括离子、分子、胶体颗粒等，有溶质，包括离子、分子、胶体颗粒等，实际上是浓度不同的溶液（土壤溶液）。实际上是浓度不同的溶液（土壤溶液）。土壤生物（约占土土壤生物（约占土壤总容积的壤总容积的0.5%） 土壤的形成土壤的形成 母质母质土壤土壤岩石岩石风化作用风化作用成土作用成土作用主要的成土岩石主要的成土岩石 岩石：一种或多种矿物的集合体称

6、为岩石。前者为单质岩后者为复 成岩。不同的岩石具有不同的矿物组成和结构形态。 又称火成岩，指地球内部岩浆侵入地壳或喷出地面冷凝结晶而形成的岩石，前者称侵入岩，后者称喷出岩。侵入性岩浆岩侵入性岩浆岩喷出性岩浆岩喷出性岩浆岩玄武岩玄武岩花岗岩花岗岩。：有层次，常可见化石有层次，常可见化石。 指砂粒、粉粒、粘粒等物质机械堆积而成的岩石。 指原先为水溶性物质，后因外界条件改变结晶析出 而形成的岩石，如石膏岩、部分石灰岩。 指水中生物的介壳及微生物遗体堆积成岩，如大部 分石灰岩、白云岩、珊瑚岩、硅藻岩等。沉积岩沉积岩 指各类岩石受高温作用或受岩浆侵入发生接触变质，使原来岩石中的矿物重新排列，重新结晶而成

7、的岩石。常见的有大理岩、片麻岩、片岩、板岩、石英岩等。：构造上具有定向排列，致密坚硬，片状组织，不 易风化岩石的风化与土壤母质的形成岩石的风化与土壤母质的形成 （一）岩石的风化作用（一）岩石的风化作用： 岩石的风化作用：地壳表面坚硬而巨大的岩石，在外界因素的作用下逐渐发生崩解破碎和分解作用，岩石由大块小块细粒，同时岩石的矿物组成和化学组成发生改变的过程。 1.1.物理风化物理风化 岩石在物理因素的作用下发生疏松、崩解等机械破坏过程，只造成岩石结构、构造等物理形状的改变，一般不引起化学成分的变化的过程称为物理风化。物理风化的因素物理风化的因素：温度、冰冻、风、流水、冰川、动物、人类 生产活动。物

8、理风化的结果物理风化的结果：使岩石由大块小块细粒，使岩石有了对水分和空气的通透性，为岩石的进一步风化，尤其是化学风化创造条件，但没有改变岩石的矿物组成和化学组成。 岩石和矿物在大气，水及生物的相互作用下发生的化学成岩石和矿物在大气，水及生物的相互作用下发生的化学成分和矿物组成的变化，并释放盐基、磷、铁、硫等养分分和矿物组成的变化，并释放盐基、磷、铁、硫等养分, ,同时生同时生成新的次生矿物成新的次生矿物2.2.化学风化作用化学风化作用A.A. ： 水是自然界分布最广泛的溶剂，组成岩石的矿物都是无机盐，在自然界绝对不溶解以水的无机盐是不存在的，或多或少都能溶解一些，1份滑石可溶于110000份水

9、中。再加上自然界中纯水极少，广泛分布有CO2，溶解H2O后形成H2CO3，这就大大加强了水的溶解能力。CaSOCaSO4 4+2H+2H2 2O OCaSOCaSO4 4 2H2H2 2O O结果结果：体积膨大，硬度降低，处在容易崩解破碎的状态，为进：体积膨大，硬度降低，处在容易崩解破碎的状态，为进 一步风化创造条件。一步风化创造条件。C.C. 水部分解离后产生的H+能与矿物中碱金属因素（K、Na）碱土金属因素（Ca、Mg）产生交换，从而使矿物破坏。 纯水的解离度很小，不能对岩石产生深刻的化学反应，但自然界广泛分布有CO2，溶解H2O后形成H2CO3，这就大大促进了水的解离，促进水解作用。 水

10、解作用能引起岩石矿物的彻底改变所以它被认为是化学风化中最主要的作用和基本环节。2FeS2FeS2 2+2H+2H2 2O+7OO+7O2 2 2FeSO 2FeSO4 4+2H+2H2 2SOSO4 42FeSO2FeSO4 4+2H+2H2 2SOSO4 4+O+O2 22Fe2Fe2 2(SO(SO4 4) )3 3+2H+2H2 2O OFeFe2 2(SO(SO4 4) )3 3+6H+6H2 2O O2Fe(OH)2Fe(OH)3 3+3H+3H2 2SOSO4 4Fe(OH)3脱水可形成褐铁矿：4Fe(OH)4Fe(OH)3 32Fe2Fe2 2O O3 33H3H2 2O+3HO

11、+3H2 2O O结果：低价铁转变成高价铁，体积增大而疏松为进一步风化创造条件，产生的酸也能促进矿物的腐蚀。化学风化的结果化学风化的结果 使岩石进一步分解，彻底改变了原来岩石的矿物组成和性质使岩石进一步分解，彻底改变了原来岩石的矿物组成和性质，产生了一批新的次生粘土矿物，它们的颗粒很细，一般均，产生了一批新的次生粘土矿物，它们的颗粒很细，一般均0.001，呈胶体分散状态，使母质开始具有吸附能力、粘性和可，呈胶体分散状态，使母质开始具有吸附能力、粘性和可塑性，并出现了毛管现象，有一定的塑性，并出现了毛管现象，有一定的蓄水性蓄水性，同时也释放了一些，同时也释放了一些可溶性盐，是植物养分的最初来源。

12、可溶性盐，是植物养分的最初来源。3 3、生物风化：、生物风化： 矿物在生物影响下所引起的破坏作用；主要表现为植物根系的穿插作用，动物的穴居习性对岩石引起的机械破碎作用，以及生物生命活动产生的CO2、O2以及分泌的各种有机酸、无机酸能加速化学风化的进程。 生物风化的结果：一方面加速岩石的风化，更重要的能使风化产物中的植物营养元素能在母质表层累积和集中，同时累积了OM，发展了肥力，所以生物参与风化作用，也就意味着成土作用的开始。 五：母质特性的发育 岩石风化产生了母质，母质与岩石相比产生了一些新的特性 ：a：物理风化：使岩石由大块小块碎屑，由致密坚硬态疏松态，这种物理状态的改变，使母质产生了通气、

13、透水性通气、透水性，为进一步风化创造条件。b：化学风化：产生了许多细微的粘粒，粘粒之间有毛管孔隙，产生了保蓄水分的能力，即蓄水性蓄水性。同时粘粒的产生，增加了颗粒的表面积，产生了一些胶体性能，比如：吸附性能吸附性能，可以保存风化释放的可溶性养分，为肥力的发展创造条件。另外化学风化释放出一些可溶性盐基物质，这是植物矿质养分植物矿质养分的最初来源。 c：由于母质的疏松多孔性，使气体能流通和交换，有利于根系的根系的呼吸作用和营养物质的分解作用呼吸作用和营养物质的分解作用。同时由于母质能吸附一定的水分，增加了导热率和热容量，使母质初步具备了调节温度调节温度的能力，而不是象岩石那样激烈的升温和降温，这有

14、利于植物的生长。 总体上讲，母质初步具备了肥力要素中的水肥气热条件，但它还不是土壤，它还不具备完整的肥力。 a：作为土壤肥力要素之一的养分还不能得到充分保障，尤其是植物最需要的氮作为土壤肥力要素之一的养分还不能得到充分保障，尤其是植物最需要的氮素素。因为风化所释放出来的养分处于分散状态，会随水流失，母质微弱的吸附力，还不能将它们保存下来，更不能累积和集中。 母质还不是土壤：母质还不是土壤：b：母质虽然初步产生了透气性、透水性、蓄水性，但它们还没母质虽然初步产生了透气性、透水性、蓄水性，但它们还没有完整的统一起来有完整的统一起来，尤其是水分和空气在母质孔隙中是对立的，水多则空气少，两者还不能很好

15、地协调，这远远不能满足植物生长的需要。 所以母质与岩石相比，初步具备了水肥气热条件，但与土壤相比，水肥气热还不能很好地统一，它只是为肥力的进一步发展打下基础，为成土作用创造条件。 （一）母质的概念（二）母质的形成与类型由于母质在形成时所受的地质动力不同，沉积部位不同，因而类型有区别，分由于母质在形成时所受的地质动力不同，沉积部位不同，因而类型有区别，分为几种类型：为几种类型：母质残积母质（残积物）指岩石经风化后的碎屑就地堆积而成。运积母质 指风化的碎屑经过地质动力作用的搬运，在它处重新沉积而成。 崩积和坡积母质洪积母质冲积母质湖积母质海积母质风积母质黄土及黄土性母质冰碛母质 土壤的形成是多种因

16、素综合作用的结果。19世纪俄国土壤学家B.B.道库恰耶夫，总结认为成土因素主要有五个：母质、气候、生物、地形、时间。土壤是在这五大成土因素综合作用下形成的。 首先：母质的矿物组成、理化性状、在其它因素的制约下，直接影响着成土过程的速度、性质和方向。七：土壤的形成七：土壤的形成 （一）母质（一）母质其次：母质对土壤理化性质有较大影响。（二）气候（二）气候b：控制植物的生长和微生物的活动，影响有机质的累积、分 解，决定养分物质循环的速度。a：直接参与母质的风化。水热状况直接影响到矿物质的分解 与合成以及物质的累积和淋失（三）地形（三）地形 其次，能影响到母质的重新分配。 首先，能影响地表热量和水分

17、的重新分配。（三）生物 A、植物能选择性吸收养分，从而调整母质中养分的比例使其更加适宜植物的生长。B、植物具有集中养分的能力。C、植物具有保蓄养分的能力。D、植物根系的穿插对土壤结构的形成有重要作用 。E、根系分泌物能引起一系列的生物化学作用和物理化学作用。F、微生物固氮。G、微生物能促进有机质的分解，从而使有机质的合成与分解能循环进行，使养分能循环被利用。H、在微生物的作用下合成的腐殖质参与了土壤结构的形成。I、动物参与了一些有机残体的分解破碎作用以及搬运、疏松土壤和母质的作用。J、某些动物还参与土壤结构的形成，有的脊椎动物能够翻动土壤，改变土壤的剖面层次。 时间是一切事物运动变化的必要条件

18、。土壤的形成和发展也不例外，土壤是在上述母质、气候、生物、地形等成土因素的作用下，随时间的进展而不断运动变化的产物，时间越长土壤的性质及肥力的变化越大。 （五）时间 母质是形成土壤的物质基础；气候中的热量是能量的最基本来源；生物通过自己的生命活动将无机物有机物，将太阳能生物化学能，并以无限循环的方式将它们保存下来；地形影响着地表物质和能量的再分配，间接地对土壤形成过程起着不同的作用；时间是土壤形成过程中的一个必要条件。任何一个空间因素或它们综合作用的效果都随时间的增加而加强。 综上所述，每一个成土因素在土壤的形成过程中都有自己的特点。土壤污染现状：土壤污染现状：工矿造成水土流失工矿造成水土流失

19、 十年前这里满山遍是绿草十年前这里满山遍是绿草。施工建设水土流失施工建设水土流失固体垃圾污染土壤固体垃圾污染土壤1土壤污染导致严重的直接经济损失土壤污染导致严重的直接经济损失 对于各种土壤污染造成的经济损失，目前尚缺乏系统的调查资料。仅以土壤重金属污染为例，全国每年就因重金属污染而减产粮食1000多万吨，另外被重金属污染的粮食每年也多达1200万吨，合计经济损失至少200亿元。 对于农药和有机物污染、放射性污染、病原菌污染等其他类型的土壤污染所导致的经济损失，目前尚难以估计。但是这些类型的污染问题在国内确实存在，甚至也很严重。3、土壤污染危害人体健康、土壤污染危害人体健康 4、土壤污染导致其他

20、环境问题、土壤污染导致其他环境问题 土地受到污染后，含重金属浓度土地受到污染后，含重金属浓度较高的污染表土容易在风力和水力的较高的污染表土容易在风力和水力的作用下分别进入到大气和水体中，导作用下分别进入到大气和水体中，导致大气污染、地表水污染、地下水污致大气污染、地表水污染、地下水污染和生态系统退化等其他次生生态环染和生态系统退化等其他次生生态环境问题。境问题。 我国的土壤污染形势我国的土壤污染形势局部地区有所改善局部地区有所改善 , ,但总体形势比较严峻但总体形势比较严峻 。防治土壤污染，保护土壤资源，防治土壤污染，保护土壤资源，维持生态平衡，保护人类健康。维持生态平衡，保护人类健康。 实际上已成为突出的全球问题。实际上已成为突出的全球问题。 土壤存在问题调查 原因分析（实施难度） 防治工作 建议（即措施） 城市土壤环境城市土壤环境土壤化学性质发生重要变化土壤化学性质发生重要变化有机物污染有机物污染重金属污染重金属污染养分元素含量富集，非均衡分布养分元素含量富集，非均衡分布对城市园林绿化的影响对城市园林绿化的影响 城市土壤环境 城市土壤环境一、土壤利用方向方式变化对土壤的影响一、土壤利用方