《环境监测》课程教学资源（PPT课件）第五章 土壤质量监测

第五章土壤质量监测第一节土壤基本知识第二节土壤环境质量监测方案第三节土壤样品的采集与加工管理第四节土壤样品的预处理第五节土壤污染物的测定

第五章 土壤质量监测 第一节 土壤基本知识 第二节 土壤环境质量监测方案 第三节 土壤样品的采集与加工管理 第四节 土壤样品的预处理 第五节 土壤污染物的测定

第一节土壤基本知识一、土壤组成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、水圈和生物圈之间，是环境中特有的组成部分。土壤是由矿物质动植物残体腐解产生的有机物质、土壤生物、水分和空气等固、液、气三相组成的

第一节 土壤基本知识 一、土壤组成 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、水圈和生物圈之 间，是环境中特有的组成部分。土壤是由矿物质、 动植物残体腐解产生的有机物质、土壤生物、水分 和空气等固、液、气三相组成的

矿物质（质量占固相总质量的95%~98%土壤固相有机质和生物（质量（占容积的50%）占固相总质量的2%~土壤5 % )土壤溶液空隙空气土壤溶液和空气占土壤总体积的50%且二者之间经常处于彼此消长的状态

土壤 土壤固相 (占容积的50％) 空隙 矿物质(质量占固相 总质量的95％～98％) 有机质和生物（质量 占固相总质量的2％～ 5％） 土壤溶液 空气 土壤溶液和空气占土壤总体积的50％， 且二者之间经常处于彼此消长的状态

(一）土壤矿物质土壤矿物质是由岩石经风化而来的，一般占土壤固体部分质量的95%~98%。矿物质直接影响土壤性质，又是植物矿质养分的主要来源，故同土壤肥力有密切关系。1.土壤矿物质的组成（1）原生矿物质：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（2）次生矿物质：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

土壤矿物质是由岩石经风化而来的，一般占土 壤固体部分质量的95％～98％。矿物质直接影响土 壤性质，又是植物矿质养分的主要来源，故同土壤 肥力有密切关系。 1.土壤矿物质的组成 （1）原生矿物质：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。 （2）次生矿物质：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。 (一) 土壤矿物质

2.土壤化学组成氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁八大元素含量约占96%以上，与岩石中各元素的含量相似3.土壤机械组成指不同大小颗粒（沙砾、粉粒、黏粒）的相对含量。不同粒径的矿物质颗粒的成分和物理化学性质有很大差异，如对污染物的吸附、解吸和迁移转化能力，有效含水量及保水、保温能力等我国土壤质地分类参见表5.1；国际制土壤质地分类见表5.2

2.土壤化学组成 氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁八大元素含 量约占96％以上，与岩石中各元素的含量相似。 3.土壤机械组成 指不同大小颗粒（沙砾、粉粒、黏粒）的相对 含量。不同粒径的矿物质颗粒的成分和物理化学性 质有很大差异，如对污染物的吸附、解吸和迁移、 转化能力，有效含水量及保水、保温能力等。 我国土壤质地分类参见表5.1；国际制土壤质地 分类见表5.2

表5.1我国土粒分级标准颗粒名称粒径/mm石块>10粗砾10 ~3石砾细砾3~1粗沙砾1 ~ 0.25沙砾细沙砾0.25 ~ 0.05粗粉粒0.05 ~ 0.01粉粒细粉粒0.01~0.005粗黏粒0.005~0.001黏粒细黏粒<0.001

表5.1 我国土粒分级标准 颗粒名称 粒径/mm 石块 >10 石砾 粗砾 10～3 细砾 3～1 沙砾 粗沙砾 1～0.25 细沙砾 0.25～0.05 粉粒 粗粉粒 0.05～0.01 细粉粒 0.01～0.005 黏粒 粗黏粒 0.005～0.001 细黏粒 <0.001

表5.2国际制土壤质地分类各级土粒质量分数/%质地分类黏粒沙砾粉沙砾质地名称(<0.002mm)(0.002~0.02mm)(0.02~2mm)砂土类砂土及壤质砂土0~150~1585~100砂质壤土0~150~4555~85壤土类壤土0~1535~4540~550~1545~1000~55粉砂质壤土15~250~30砂质黏壤土55~85黏壤土黏壤土15~25类别20~4530~55类15~2545~850~40粉砂质黏壤土25~450~20砂质黏土55~75壤质黏土25~450~4510~55黏土类25~4545~750~30粉砂质黏土黏土0~350~5545~6565~1000~350~35重黏土

表5.2 国际制土壤质地分类 质地分类 各级土粒质量分数/％ 质地名称 黏粒 (<0.002mm) 粉沙砾 (0.002~0.02mm) 沙砾 (0.02~2mm) 类 别 砂土类 砂土及壤质砂土 0~15 0~15 85~100 壤土类 砂质壤土 壤土 粉砂质壤土 0~15 0~15 0~15 0~45 35~45 45~100 55~85 40~55 0~55 黏壤土 类 砂质黏壤土 黏壤土 粉砂质黏壤土 15~25 15~25 15~25 0~30 20~45 45~85 55~85 30~55 0~40 黏土类 砂质黏土 壤质黏土 粉砂质黏土 黏土 重黏土 25~45 25~45 25~45 45~65 65~100 0~20 0~45 45~75 0~35 0~35 55~75 10~55 0~30 0~55 0~35

（二）土壤有机质由进入土壤的植物、动物、微生物残体及施入土壤的有机肥料经分解转化逐渐形成，通常可分为非腐殖物质和腐殖物质两类；是土壤形成的重要基础，与土壤矿物质共同构成土壤的固相部分1土壤有机质中含有大量营养元素，分解后可提供植物生长发育的需要，是植物养分的重要来源有机质腐解后形成的腐殖质，能把土粒粘结成团粒结构。这种结构保水、保肥能力强，类似储存水肥的小仓库，随时供给植物吸收利用。有机质是微生物的食物，土有机质丰富而其他条件又适宜时，就能促进微生物的旺盛活动

▪ 由进入土壤的植物、动物、微生物残体及施入土 壤的有机肥料经分解转化逐渐形成，通常可分为 非腐殖物质和腐殖物质两类；是土壤 形成的重要 基础，与土壤矿物质共同构成土壤的固相部分。 ▪ 土壤有机质中含有大量营养元素，分解后可提供 植物生长发育的需要，是植物养分的重要来源。 有机质腐解后形成的腐殖质，能把土粒粘结成团 粒结构。这种结构保水、保肥能力强，类似储存 水肥的小仓库，随时供给植物吸收利用。有机质 是微生物的食物，土壤有机质丰富而其他条件又 适宜时，就能促进微生物的旺盛活动。 （二）土壤有机质

非腐殖物质：包括糖类化合物（如淀粉、纤维素等）、含氮有机合物及有机磷和有机硫化合物。腐殖物质：是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下，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，苯环周围连有多种官能团，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

非腐殖物质：包括糖类化合物(如淀粉、纤维素 等)、含氮有机合物及有机磷和有机硫化合物。 腐殖物质：是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下，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，苯环周 围连有多种官能团，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

（三）土壤生物土壤中生活的微生物(细菌、真菌、放线菌、藻类等)及动物(原生动物、蚓、线虫类等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。蚯蚓放线菌细菌线虫图5.1土壤微生物和动物

土壤中生活的微生物(细菌、真菌、放线菌、 藻类等)及动物(原生动物、蚯蚓、线虫类等) 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。 （三）土壤生物 细菌 放线菌 蚯蚓 线虫 图5.1 土壤微生物和动物