内容发布更新时间 : 2024/12/23 20:48:50星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
土壤环境化学
土壤圈是自然环境要素的重要组成之一，它是处于岩石圈最外面的一层疏松的部分,具有支持植物和微生物生长繁殖的能力，称作土壤圈。 1、土壤的组成
是各种岩石（主要是岩浆岩）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原生矿物 特点 晶构造都没有改变。 粒径较大； 具有坚实而稳定的晶格，不透水； 不具有物理化学吸附性能； 不膨胀； 种类 土固相 总重量 (90-95%) 硅酸盐类、氧化物、硫化物、磷化物 岩石经历化学风化形成的新矿物 粒径较小，大部分以黏粒和胶体分散状态存在。 许多次生矿物具有活动的晶格 次生矿物 特点 强的吸附和离子交换能力 吸水后膨胀，有明显的胶体特征。 次生矿物是构成土壤的最主要组成部分，对土壤中无机污染物的行为和归宿影响很大。 按形态分 分类 按性质分 非晶态次生矿物 晶态次生矿物 简单盐类 三氧化物类 次生铝硅酸盐类（粘土矿物） 壤矿物质 体积 (50%) 有机质 液相 (土壤溶液) 含量：＜固相总质量的10% 主要来源：动植物和微生物残体 分类 非腐殖质，组成有机体的各种有机化合物 腐殖质，富里酸、腐殖酸、腐黑物（胡敏素） 土壤水份及所含的可溶物 土壤溶液：当水分进入土壤后，随即与其它组成物质发生作用，其中的一些可溶性物质（如盐类）和空气将溶解在水里。这种溶有盐类和空气的土壤水即为土壤溶液。 体积 (20-30%) 气相指土壤空气，占土壤体积的20%～30%。 土壤除固相、液相和气相组成外，土壤中还有数量众多的细菌和微生物。
2、原生矿物
不稳定，风化放出Na、K、Ca、Mg，形成次生矿物 长石 硅酸盐类 属钾、钠、钙、镁的无水铝硅酸盐矿物 属铝硅酸盐矿物 云母 云母类矿物的风化产物是土壤及植物营养中铁、镁、钾元素的重要来源。 辉石和角闪石通称为铁镁矿物， 属于偏硅酸盐类矿物 相当稳定，不易风化 氧化物类矿物 石英（SiO2）：土壤中分布最广的一种矿物，为砂粒的主要成分 赤铁矿（Fe2O3）、金红石（TiO2） 硫化物类矿物 磷酸盐类矿物 3、次生矿物 （1）按形态分类 ①非晶态次生矿物
呈胶膜状态，它包裹于土粒表面，如水合氧化铁、铝及硅等；
呈粒状凝胶成为极细的土粒，如水铝类石等，是一种无固定组成的硅铝氧化物，并有较高的阳离子和阴离子代换量，特别是无定形氧化物具有巨大的比表面和较高的化学活性。
②晶态次生矿物－主要是铝硅酸盐类黏土矿物 由硅氧四面体和铝氢氧八面体的层片组成
硅氧四面体：一个硅原子与四个氧原子组成，形成一个三角锥形的晶格单元 铝氢氧八面体：一个铝原子与六个氧原子或氢氧原子组组成，形成具有八个面的晶格单元
（2）按性质分类
①简单盐类：方解石(CaCO3)、石膏(CaSO4·H2O) 原生矿物化学风化后的最终产物 水溶性盐，易淋溶流失
土壤中存在较少、主要存在盐渍土壤中、干旱地区 ②三氧化物类
硅酸盐矿物彻底风化后的产物 ③次生铝硅酸盐类（粘土矿物） 由长石等原生硅酸盐矿物风化后形成 在土壤中普遍存在、土壤的主要成分，种类多 黏土矿物分类：伊利石、蒙脱石、高岭石
极易风化，成为土壤中硫的主要来源 土壤中无机磷的重要来源 两层硅氧片中间夹一层水铝片组成一个晶层，2∶1型结伊利石类 特点 构 晶格。 晶格中有一部分硅被铝代替，不足的正电荷被处在两个晶层间钾离子所补偿； 钾离子起桥梁作用，把上下相邻的两个晶层连结起来。 是一种风化程度较低的矿物 一般土壤中均有分布，但以温带干旱地区的土壤中含量最多 其颗粒直径，膨胀性较小， 具有较高的阳离子代换量，并富含钾 由两层硅氧片中间夹一层水铝片组成一个晶层，属于2∶1型的三层黏土矿物； 结蒙脱石类 特点 晶层表面都是氧原子，没有氢氧原子组，晶层间没有氢构 键结合力，只有松驰的联系； 晶层间距离小，水分子或其他交换性阳离子可以进入层间。因此，蒙脱石具有较高的阳离子交换容量。 为伊利石进一步风化的产物，是基性岩在碱性环境条件下形成的，在温带干旱地区的土壤中含量较高 其颗粒直径，阳离子代换量极高。 它所吸收的水分，植物难以利用，因此富含蒙脱石的土壤，水分缺乏，同时干裂现象严重而不利于植物生长。 由一硅氧片与一水铝片组成一个晶层，属1∶1型二层黏土矿物 结晶层的一面是氧原子，另一面是氢氧原子组，晶层之间构 通过氢键相连结。 高岭石类 特晶层间的距离很小，内部空隙不大，水分子和其他离子都难以进入层间。 为风化程度极高的矿物，主要见于湿热的热带地区的土壤中，在花岗岩残积母质上发育的土壤中含量也较高; 其颗粒直径较大，为0.1～，膨胀性小，阳离子 点 代换量亦低; 富含高岭石的土壤，透水性良好，植物可获得的有效水分多，但供肥、保肥能力低，植物易感养分不足。 4、土壤矿物质的粒级划分 （1）石块和石砾：