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土壤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。 土壤盐碱化面积扩大,我国盐碱化土壤面积达100万平方 公里左右; 我国的沙漠和沙漠化土地已达153.3万km2,占全国土地面积的15.9%,其中沙漠化土地达33.4万km2。上世纪80年代后沙漠化面积扩大了一倍,沙漠化地区主要集中在西部、华北和内蒙东部的一条连续的弧形地带。卫星云图上发现,中国西部风沙线正大举向东入侵。 土壤矿物质是岩石经过物理和化学风化的产物,主要元素 O、Si,Al、 Fe、C、Ca、K、Na、Mg、Ti、N、S、P等。 2.土壤有机质 P269 土壤有机质是土壤中含碳有机物的总称,是土壤形成 的主要标志,土壤肥力的表现。 3.土壤水分 土壤溶质包括:无机胶体、有机胶体、无机盐类、有机化合物、配合物、溶解气体。 4.土壤空气 特性: 1、土壤胶体的性质(直径1~100nm) 2、 土壤胶体的离子交换吸附 P273 四、土壤的酸碱性 1. 土壤酸度 根据测定潜性酸度的提取液不同,可分为 代换性酸度 水解性酸度 2.土壤碱度 P276 土壤溶液中的OH-离子,主要来源于碱金属和碱土金属的碳酸盐类,即碳酸盐碱度和重碳酸盐碱度的总量称为总碱度,可用滴定法测定。 NH2 NH3Cl R-CH + HCl R-CH COOH COOH 第二节 重金属在土壤—植物体系中的迁移及其机制 土壤背景值 土壤本身含有微量的金属元素,其中很多是作物生长必 需的微量营养元素,如Mn、Zn、Cu等。不同地区土壤中重金 属的种类和含量也有很大差别。 第二节 重金属在土壤—植物体系中迁移及其机制 土壤背景值 :在未受污染情况下,天然土壤中元素基线含量。 土壤中污染物通过植物根系根毛细胞的作用积累于植物的茎、叶和果实部分。 1、植物根系的作用 但不同植物的细胞壁对金属离子的结合能力不同,因此,植物细胞壁对金属的固定作用不是一个普遍存在的耐受机制。例如,Cd 70-90% 存在于细胞质中,只有8%-14%左右存在于细胞壁中。 一、土壤中农药的迁移 (1)土壤水分含量 (2)土壤吸附的影响 2.质体流动 P290 土壤中农药既可以溶于水,也能悬浮在水中,还可能以 气态存在,或者吸附在土壤固相上或存在于土壤有机质中, 从而使它们与水一起发生质体流动。 二、非离子型农药与土壤有机质的作用 1.非离子型农药在土壤--水体系中的分配作用 吸附作用(adsorption ) 过程:有机物的离子或基团从自由水向土壤矿物的亚表面层扩散;离子或基团以表面反应或进入双电层的扩散层的方式为土壤矿物质吸附。 分配作用(partition) 2.土壤湿度对分配过程的影响 P293 极性水分子与矿物质表面发生强烈的偶极作用,使非离子性有机物很难占据矿物表面的吸附位,因此对非离子性有机化合物在土壤表面矿物质上的吸附起着一种有效的抑制作用。 图4-8 说明,在干土壤中,由于土壤表面的强烈吸附 作用,使林丹和狄氏剂大量吸附在土壤中;湿润土壤中,由 于水分子的竞争作用,土壤中农药的吸附量减少,蒸汽浓度 增加。 图4-9说明,随土壤水分相对含量的增加,吸附(分配)作用减弱,当相对湿度在50%时,水分子强烈竞争土壤表面矿物质上的吸附位,使吸附量降低,分配作用占主导地位,吸附等温线为线性 图4-10说明,干土壤中吸附的强弱还与吸附质(农药)的极性有关,极性大的吸附量就大;而且分配作用也同时发生。因此,非离子型有机物在干土壤中表现为强吸附(被土壤矿物质)和高分配(被土壤有机质)的特征,且表面吸附作用比分配作用大得多。 三、典型农药在土壤中的迁移转化 非生物降解 研究对象: 5 类 35 种农药 研究方法: 在光化学反应器中进行(300-350nm) 处理温度33-36℃ 处理过程:分别取10、50、100μg试样,用有机溶剂 溶解
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