您好
从这节课开始
我们学习土壤环境化学
首先我们来学习土壤的组成
土壤圈是指土壤处于岩石圈最外面的
一层疏松的部分
它具有支持
植物和微生物生长繁殖的能力
土壤圈是处于大气圈
水圈
岩石圈
生物圈之间的过渡地带
它是联系有机界和无机界的中心环节
由于成土因素综合作用的不同
产生出多种类型的土壤
我们国家地域辽阔
影响土壤形成的条件
比如地形
母质
气候
生物等因素差异很大
导致土壤种类繁多
从这张我们国家的土壤分布图便可以看出
这节课我们就重点来看土壤的组成
土壤是指地球陆地表面具有
一定肥力且能生长植物的疏松表层
它是由岩石风化和母质的成土
两种过程的综合作用下形成的产物
它的本质属性是具有肥力
并且是由固液气三相组成
固相是指土壤的矿物质和土壤有机质
占到土壤总量的百分之九十至百分之九十五
液相是指土壤水分及其可溶物
两者合称为土壤溶液
气相主要就是指土壤空气
此外土壤中还有数量众多的细菌和微生物
我们把细菌和微生物一般作为
土壤有机物
而视为土壤固相物质
首先来看土壤固相组成
土壤矿物质
按成因的类型
可将土壤矿物分为原生矿物和次生矿物
原生矿物是指各种岩石受到程度
不同的物理风化
而未经化学风化的碎屑物
其原来的化学组成
和结晶构造都没有改变
而大多数次生矿物是由原生矿物
经风化后重新形成的新矿物
它的化学组成和构造都有所改变
而不同于原来的原生矿物
在土壤的形成过程中
原生矿物以不同的数量
与土壤当中的次生矿物混合存在
形成了土壤矿物质
那么
我们具体来看一下
原生矿物和次生矿物的组成成分
对于原生矿物来说
我们把它主要分为四大类
硅酸盐类
矿物 氧化物类
矿物 硫化物类矿物和磷酸盐类矿物质
硅酸盐类的矿物质主要是包括了长石类的
云母类的
辉石类
角闪石类等等这样的一些矿物质
它们容易风化而释放出钾
钠
钙
铁
镁
铝等等这样的一些元素
供给植物的吸收
植物的生长
形成新的一些次生矿物质
氧化物类矿物主要是指石英
赤铁矿
金红石
蓝晶石等等
土壤当中通常只有铁的硫化物
即黄铁矿和白铁矿
二者是同质异构物
分子式均为硫化亚铁
它们极易风化
成为土壤当中硫元素的主要来源
此外 土壤当中分布最广的磷酸盐类
矿物质便是磷灰石
包括氟磷灰石和氯磷灰石
其次是磷酸铁
铝以及其它磷的化合物
是土壤当中无机磷的重要来源
土壤当中的次生矿物可分为简单盐类
三氧化物类
还有次生铝硅酸盐类
简单盐类
比如说方解石
白云石
还有就是石膏
它们是原生矿物化学风化的最终产物
它们结晶构造非常的简单
常见于干旱和半干旱地区的土壤
三氧化物类的
比如说针铁矿
褐铁矿等等
是硅酸盐类矿物彻底风化的产物
常见于湿热的热带和亚热带地区的土壤中
次生铝硅酸盐类
比如说由长石等原生硅酸盐矿物质风化后形成
它们是构成土壤粘粒的主要成分
因此我们把它又称之为粘土矿物
或者说是粘粒矿物
我们可以将它细分为伊利石
蒙脱石以及高岭石
我们具体来看一下
三大类次生硅酸盐矿物的区别
我们可以从这张表上发现
它们在晶架结构 连接键 还有大小
形状
比表面 外表面 等等方面有一定的差异
比如说蒙脱石的晶层连接键是分子引力
对于伊利石
它是钾键 对于高岭石 它是氢键
蒙脱石和伊利石是不规则的片状
高岭石是六方形晶体
三者的比表面
外表面和胀缩性
从高到低
表现为蒙脱石大于伊利石大于高岭石
这些性质的不同
使它们在污染物迁移转化中起到不同的作用
土壤有机质包括非特殊性的
土壤有机质和土壤腐殖质
非特殊性的土壤有机质
包括动植物残体的组成部分
以及有机质分解的中间产物
比如说蛋白质
树脂
糖类
有机酸等等
它们占到土壤有机质总量大概百分之十至百分之十五
土壤腐殖质是指土壤中特有的有机物质
占到土壤有机质总量的百分之八十五至百分之九十
主要是动植物残体通过微生物作用
发生了复杂转化而形成的
进入土壤的有机质
所含的成分
我们可以按照化学组成
把它分为不含氮的有机化合物
含氮的有机化合物以及灰分物质
不含氮的有机化合物质
比如说这些单糖和有机酸
多糖类
树脂
脂肪
蜡质
还有一些木质素
含氮的有机物
主要是以蛋白质为主
还有土壤中的植物残体
土壤动物以及土壤微生物
均含有大量的蛋白质
土壤有机质当中的灰分物质
主要就是指
植物体经过燃烧残留的无机物
土壤的水分是土壤的重要组成部分
主要来自于降水和灌溉
在地下水位接近地面的情况下
地下水也是上层土壤水分的一个
重要来源
水进入到土壤中
由于土壤颗粒表面的吸附力
和微细孔隙的毛细管力
可将一部分水保持住
不同土壤保持水分的能力也有所不同
土壤空气主要是指土壤孔隙中所存在的
各种气体的混合物
土壤中空气的组成
和大气的组成是基本相似的
主要是以氧气
氮气
二氧化碳以及水气为主要的成分
其次是由于土壤
进行生物化学作用产生的一些气体
比如说硫化氢 氨
二氧化氮以及一氧化碳等等
另外还有一些醇类
酸类以及挥发性物质
通过挥发作用也可以进入到土壤当中
如果是被污染的土壤
土壤空气当中还存在着一些污染物
好
这节课就讲到这里
谢谢