第四章第三节 本节内容要点：土填的物理性质、胶体性质、配合和整合作用、氧化还原性质、酸碱性、生物学性质以及 土的自净作用等 士堞与植物的生命活动紧密相连，具有贮存、转化太阳能和生物能的功能。士壤是农业生态系统中连 结生物与非生物界、有机界与无机界的重要枢组。土壤也是组成环境的各个部分相互作用的地方。土壤园 一个复杂的物质体系，其中生存着大大小小有生命的有机体，还有各种无机和有机物，在这些物质的各相 界面上进行着多种多样物理的、化学的、生物化学的变化。 环境中的有机、无机污染物可以通过各种途径进入士堆柏物系统。士本身是一个活的过器，对 污染物产生过滤、稀释等物理效应，土堞的吸作用对重金属等污染物的迁移转化有较大的影响，士壤微 生物和植物生命活动产生的化学、生物化学反应对污染物也有显著的净化、代谢作用。土堆的性质是多方 面的，下而简单介绍与污染物迁移转化有关的一些基本性质。 1)土壤的物理性质 为周、液、气三相共存的多相体系。士周体的分散程度越高，土粒直径越小，其总表面积就越 大。比表面大的物质具有较高的表面能，表现出胶结、吸附及其他不同的物理及物理化学性质。例如，细 颗粒具有特别大的胶结性和吸附能力，一般士壤内部空间并没有全部被填满，它总是按一定方式排列，其 间有许多孔隙。土壤孔隙系统包括大量形状及大小各异的粒间孔啤，它们之间被比孔隙本身直径还小的通 首互相联结，土境孔演可分为大孔殖（非手管孔演）和小孔隙（手管孔破）。土瑰团聚体间的孔隙以非手管孔 隙为主，而团聚体内部的孔累以毛管孔隙为主。毛管孔隙能吸持水分，不易通气、透水，非毛管孔隙不能 吸持水分，易通气、透水 因士壤疏松多孔，一些污染物挥发或呈气体状态，另一些污染物溶解于水中或被吸附于固体颗粒上： 它们在士滨孔隙中随空气和水分的运动而挥发、扩散、稀释和浓集，以致迁出土体。这一过程与土摈温度、 含水量及土填孔隙的大小、数量和分布情况有关 2)土装的胶体性质 土壤胶体可分为无机胶体、有机胶体及有机无机复合胶体】 有机胶体 土，有机胶体主要是腐殖质。偏殖质胶体是非品态的无定形物质，有巨大的比表面，其范围为350 900m2g:由于胶体表面羧基或酚羟基中H+的解高，使腐殖质带负电荷，其负电量平均为 200 mequiv/100g,高于层状硅酸盐胶体，其阳离子交换量可达150~300，甚至可高达40 900mequiv/100g. 腐殖质可分为胡敏酸、富里酸和锁素等。胡敏素与土壤矿物质结合紧密，一般认为它对土壤吸附 性能的影响不明显。胡敏酸和富里酸是含氮羟酸，它是土壤胶体吸附过程中最活跃的分散性物质，特点是 功能团多，带负电量大，故其阳离子吸附量均很高。 胡敏酸和高里酸的主要区别是后者的移动性强、酸度高，有大量的含氧功能团，此外，富里酸有较大 的阳离子交换容量。在相同条件下，富里酸和胡敏酸的阳离子交换量分别为200一670和180 500 mequiv/100g。因此，富里酸对重金属等阳离子有很高的螯合和吸附能力，其聚合物一般是水溶性的 宫里酸吸附重金属离子以后早溶胶状态，易随士，溶液运动。可被植物吸收，也可流出土体，进入其他环 造介质中。胡敏酸除与一价金属离子（如K、N+】形成易溶物外，与其他金属离子均形成难溶的絮凝态物 质，使土壤保持有机碳和营养元素，同时也吸持了有毒的重金属离子 缓解其对植物的毒害。由此可见 胡敏酸含量高的腐殖质可大大提高士对重金属的容纳量。在研究土环境容量时，应考虑腐殖质中胡 酸和富里酸(H/F)的相对比例· ·无机胶体 第四章 第三节 本节内容要点：土壤的物理性质、胶体性质、配合和螯合作用、氧化还原性质、酸碱性、生物学性质以及 土壤的自净作用等。 土壤与植物的生命活动紧密相连，具有贮存、转化太阳能和生物能的功能。土壤是农业生态系统中连 结生物与非生物界、有机界与无机界的重要枢纽。土壤也是组成环境的各个部分相互作用的地方。土壤是 一个复杂的物质体系，其中生存着大大小小有生命的有机体，还有各种无机和有机物，在这些物质的各相 界面上进行着多种多样物理的、化学的、生物化学的变化。 环境中的有机、无机污染物可以通过各种途径进入土壤 植物系统。土壤本身是一个活的过滤器，对 污染物产生过滤、稀释等物理效应，土壤的吸附作用对重金属等污染物的迁移转化有较大的影响，土壤微 生物和植物生命活动产生的化学、生物化学反应对污染物也有显著的净化、代谢作用。土壤的性质是多方 面的，下面简单介绍与污染物迁移转化有关的一些基本性质。 1） 土壤的物理性质 土壤为固、液、气三相共存的多相体系。土壤固体的分散程度越高，土粒直径越小，其总表面积就越 大。比表面大的物质具有较高的表面能，表现出胶结、吸附及其他不同的物理及物理化学性质。例如，细 颗粒具有特别大的胶结性和吸附能力。一般土壤内部空间并没有全部被填满，它总是按一定方式排列，其 间有许多孔隙。土壤孔隙系统包括大量形状及大小各异的粒间孔隙，它们之间被比孔隙本身直径还小的通 道互相联结。土壤孔隙可分为大孔隙(非毛管孔隙)和小孔隙(毛管孔隙)。土壤团聚体间的孔隙以非毛管孔 隙为主，而团聚体内部的孔隙以毛管孔隙为主。毛管孔隙能吸持水分，不易通气、透水，非毛管孔隙不能 吸持水分，易通气、透水。 因土壤疏松多孔，一些污染物挥发或呈气体状态，另一些污染物溶解于水中或被吸附于固体颗粒上。 它们在土壤孔隙中随空气和水分的运动而挥发、扩散、稀释和浓集，以致迁出土体。这一过程与土壤温度、 含水量及土壤孔隙的大小、数量和分布情况有关。 2） 土壤的胶体性质 土壤胶体可分为无机胶体、有机胶体及有机无机复合胶体。 ●有机胶体 土壤有机胶体主要是腐殖质。腐殖质胶体是非晶态的无定形物质，有巨大的比表面，其范围为 350～ 900 m2/g ； 由于 胶 体表 面 羧 基或 酚 羟 基中 H+ 的解 离 ， 使腐 殖 质 带负 电 荷 ，其 负 电 量平 均 为 200mequiv/100g，高于层状硅酸盐胶体，其阳离子交换量可达 150～300，甚至可高达 400～ 900mequiv/100g。 腐殖质可分为胡敏酸、富里酸和胡敏素等。胡敏素与土壤矿物质结合紧密，一般认为它对土壤吸附 性能的影响不明显。胡敏酸和富里酸是含氮羟酸，它是土壤胶体吸附过程中最活跃的分散性物质，特点是 功能团多，带负电量大，故其阳离子吸附量均很高。 胡敏酸和富里酸的主要区别是后者的移动性强、酸度高，有大量的含氧功能团。此外，富里酸有较大 的阳离子交换容量。在相同条件下，富里酸和胡敏酸的阳离子交换量分别为 200～670 和 180～ 500mequiv/100g。因此，富里酸对重金属等阳离子有很高的螯合和吸附能力，其螯合物一般是水溶性的。 富里酸吸附重金属离子以后呈溶胶状态，易随土壤溶液运动，可被植物吸收，也可流出土体，进入其他环 境介质中。胡敏酸除与一价金属离子(如 K+、Na+)形成易溶物外，与其他金属离子均形成难溶的絮凝态物 质，使土壤保持有机碳和营养元素，同时也吸持了有毒的重金属离子，缓解其对植物的毒害。由此可见， 胡敏酸含量高的腐殖质可大大提高土壤对重金属的容纳量。在研究土壤环境容量时，应考虑腐殖质中胡敏 酸和富里酸(H/F)的相对比例。 ● 无机胶体