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影响土壤环境的因素-城市生态与环境规划

【摘要】:影响土壤环境的因素有土壤的性质、土壤环境背景值、土壤自净作用的强弱、土壤污染的类型及强度、土壤酸碱度、土壤质地、土壤结构等,以下择要述之。同时,土壤环境背景值也在一定程度上影响和决定了土壤环境的当前质量和一定时期内的质量变化趋势。

影响土壤环境的因素有土壤的性质、土壤环境背景值、土壤自净作用的强弱、土壤污染的类型及强度、土壤酸碱度、土壤质地、土壤结构等,以下择要述之。

1.土壤环境背景值

土壤环境背景值指在自然状况或相对不受直接污染情况下土壤中化学元素的正常含量。一般应在远离污染源的地方采集样品,测定化学元素含量,并运用数理统计等方法检验分析结果,然后取分析数据的平均值或数值范围作为背景值。土壤环境背景值研究是环境科学的一项基础性工作,是评价环境质量和预测污染物在环境中迁移转化机理,以及制定土壤环境标准的主要依据,对于地方病的环境病因研究,也具有重要参考价值。土壤环境背景值在一定程度上反映了土壤环境的质量。一般在某一地区,若土壤环境背景值比较稳定,则可在相当程度上表明这一地区的环境质量较为稳定;反之亦如此。同时,土壤环境背景值也在一定程度上影响和决定了土壤环境的当前质量和一定时期内的质量变化趋势。

2.土壤自净作用

土壤自净作用指土壤受到污染后,在物理、化学、生物的作用下,逐步消除污染物达到自然净化的过程。按发生机理不同,土壤自净可分为如下三种类型。

(1)物理净化。物理净化包括挥发、扩散、淋洗等,如土壤中挥发性污染物酚、氰、汞等,可通过挥发作用使其含量逐渐降低。

(2)化学净化。化学净化包括氧化还原、化合和分解、吸附、凝聚、交换、络合等,如某些有机污染物经氧化还原作用最终生成二氧化碳和水;铜、铅、锌、镉、汞等重金属离子与土壤中硫离子化合,生成难溶的硫化物沉淀;土壤中的黏土矿物、腐殖质胶体对重金属离子的吸附、凝聚及代换作用等。(www.chuimin.cn)

(3)生物净化。生物净化主要是土壤中各种微生物对有机污染物的分解作用,需氧微生物能将土壤中的各种有机污染物迅速分解,转化成二氧化碳、水、氨和硫酸盐、磷酸盐等;厌氧微生物在缺氧条件下,能把各种有机污染物分解成甲烷、二氧化碳和硫化氢等;在硫黄细菌的作用下,硫化氢可转化为硫酸盐;氨在亚硝酸细菌和硝酸细菌作用下转化为亚硝酸盐和硝酸盐。

土壤自净作用主要包括:绿色植物根系的吸收、转化、降解和生物合成作用;土壤中细菌、真菌和放线菌等微生物区系的降解、转化和生物固氮作用;土壤中有机无机胶体及其复合体的吸收、络合和沉淀作用;土壤的离子交换作用、土壤的机械阻留和气体扩散作用。土壤微生物在土壤净化中起重要作用,如通过裂解反应可把2,4-D等降解为无毒物质。土壤微生物使土壤对农药进行最彻底的净化。土壤净化功能是污水灌溉的依据,也是影响土壤环境的重要因素之一。

3.土壤酸碱度

土壤酸碱度亦称“土壤反应”,是土壤酸度和土壤碱度的总称。土壤酸碱度主要取决于土壤溶液中氢离子的浓度,通常以pH值表示。土壤学上以pH值6.5~7.5的土壤为中性土壤,pH值6.5以下的为酸性土壤,pH值7.5以上的为碱性土壤。一般用1∶1~1∶5的土水比例测定土壤pH值,称为活性酸度或有效酸度;用过量中性盐淋洗土壤测定土壤pH值,称为代换性酸度;用过量碱性盐淋洗土壤测定土壤pH值,称为水解性酸度。水解性酸度常用于确定改良土壤时的石灰施用量。

土壤酸碱度与土壤中的重金属化合物的溶解状况密切相关。金属的氢氧化物由于变成硫化物而不溶解。而且在pH值较高时,溶解度更低,土壤施用石灰等碱性物质后,重金属化合物由于与Ca、Mg、AI(OH)3、Fe(OH)3等反应生成沉淀,更加强了其不溶性。在水田土壤试验中,加入重金属元素硫酸盐后,用不同酸度的氯化钙浸提,测定重金属浓度的结果表明,在pH值为4~5的条件下,溶液中锌、镉浓度很高;随着pH值升高,其溶出率明显降低;pH值在7~8以上时,重金属溶出量极微。