土壤环境化学基础
一、土壤概念
土壤(soil)环境位于地球陆地表面的疏松土壤圈，其上界面直接与大气和生物圈相接，下界面则主要与岩石圈及地下水相连，生物圈的主要组成部分植物则植根于土壤环境中。土壤环境在整个地球环境系统中占据着特殊的空间地位，处于大气圈、水圈、岩石圈及生物圈的交接地带，是联接无机环境和有机环境的纽带，它介于生物界与非生物界之间，是一切生物赖以生存的基础。
人类通过生产活动从自然界取得生活必需的资源和能源，而在生产和消费过程中产生的废物，直接或间接通过大气、水体和生物排人土壤，使土壤造成污染。
这些污染物质一旦进入土壤，就成为影响一切生物循环的一部分。它们或者通过作物吸收，使作物生长发育不良造成减产；或者被作物吸收累积在可食部分，污染食物或饲料，通过食物链危害人类的健康。
土壤环境有较强的自净能力、较大的环境容量，因而它在地球环境系统的污染净化过程中起着极为重要的作用，但土壤环境的这种稳定和缓冲作用是有限的，若进人土壤环境的污染物质的数量和速度超过了土壤的自净能力，或超过了土壤环境的容纳能力，不但会使土壤环境遭受污染，导致土壤生态系统平衡的破坏，而且可通过各种迁移途径，使大气、水和生物环境发生“次生污染”。
本章在了解土壤本身的组成、结构、性质的基础上，讨论主要的污染物在土壤中的迁移转化及其归宿。
土壤环境容量
环境容量(environmentalcapacity)是指“在人类生存和自然生态不致受害的前提下，某一环境单元(或要素)所能容纳的污染物的最大负荷量。”即在一定条件下环境对污染物的最大容纳量。
土壤环境容量“系指土壤环境单元所容许承纳的污染物质的最大数量或负荷量。”土壤环境容量实际上是土壤污染起始值和最大负荷值之间的差值。如把土壤环境标准作为土壤环境容量的最大允许极限值，则该土壤的环境容量的计算值，便是土壤环境标准值减去背景值，即该土壤环境的基本容量，有时也称之为土壤环境的静容量。
土壤环境的静容量虽然反映了污染物生态效应所容许的最大容纳量，但尚未考虑到土壤环境的自净作用和缓冲性能，即外源污染物进入土壤后的积累过程。由于土壤环境系统是由多层次、多相物质组成，并具有疏松多孔的复杂结构，土壤中各土层以及固、液、气相物质之间的相互作用、相互影响和相互制约，在土壤中时刻进行着各种物理、化学和生物的迁移及转化过程。污染物一旦进入土壤环境以后，就受到土壤环境系统的环境条件、性质的影响和制约，并与土壤多相物质相互作用，进行着复杂的迁移与转化过程，如污染物的输入与输出、吸附与解吸、沉淀与溶解、累积与降解等等，这些过程都处在动态变化中，其结果都能影响污染物在土壤环境中的最大容纳量，因此环境学界认为，土壤环境容量应是静容量加上这部分土壤的净化容量，才是土壤的全部环境容量。即将土壤环境容量定义为“一定土壤环境单元，在一定时限内，遵循环境质量标准，既维持土壤生态系统的正常结构与功能，保证农产品的生物学产量与质量，也不使环境系统污染时，土壤环境所能容纳污染物的最大负荷量”。
土壤环境系统不是孤立的，而是地球表层环境系统中一个全方位开放的子系统，土壤环境系统与其它环境子系统之间不断进行着物质与能量的迁移和交换，污染物既可以通过大气、水和生物迁移途径进入土壤环境，使之在土壤环境中逐渐累积，导致土壤污染，相反地，通过同样途径，污染物也可以从土壤环境向大气、水和生物环境系统输出，从而“净化”土壤环境。只要它们之间的这种“进出”的条件和平衡体系不被打破，保持着一种动态平衡，土壤环境系统也就可能对污染物保持着一定的动态容量。
确定土壤环境容量的因素有土壤类型，包括土壤的组成、结构、物理化学性质和生物学特性以及土壤的温度、水分条件；污染元素和化合物的特性及形态特征；作物生态效应和土壤生物的影响；环境效应即污染物对地球表层环境系统的综合影响。这些都是造成土壤环境容量区域差异的重要原因。
土壤环境容量可应用于制定土壤环境标准；制定农田灌溉用水水质和水量标准；制定污泥施用量标准，进行区域土壤污染物预测和土壤环境质量评价以及污染物总量控制管理等方面，从而能帮助我们更有效、更充分地使用土壤、防治土壤污染。
二、土壤污染源
1.人为污染源：
过量使用农药、化肥及污水灌溉等。城市固体废弃物、阴沟污泥、工矿业废渣等任意堆积、排放。大气、水体中的污染物迁移人土壤。
自然污染源：
在某些矿床或元素和化合物的富集中心周围，由于矿物的自然分解与风化，往往形成自然扩散带，使附近土壤中某元素的含量超出一般土壤的含量。
2.土壤中主要污染物质
土壤中的污染物质与大气特别是和水体中的污染物质很多是相同的。
重金属：如镉、汞、铬、铜、锌、铅、镍、砷等。
有机物：其中数量较大而又比较重要的是化学农药，主要是有机氯、有机磷、有机氮、氨基甲酸酯类、苯氧羧酸类、苯酰胺类农药等。此外还有洗涤剂、酚、多环芳烃、多氯联苯、石油和有害微生物等。
氮素和磷素化学肥料。
放射性物质：137铯、90锶等。
病原微生物：肠道细菌、炭疽杆菌、肠寄生虫、结核杆菌等。
3.固体废弃物对土壤环境的影响
固体废弃物的来源和分类
从生态学的角度来说，废弃物就是生态系统向环境的排放物。人类生产和生活中排放或抛弃的固相物质就称为固体废弃物。
废弃物的概念是相对的，一方面，在生态系统食物链中，前一级的排出物质对于后一级是资源，例如生态循环农业中，鸡粪可养鱼，鱼粪能肥田；另一方面，在人类生产活动中，工厂副产品可以再加工和利用，如废纸造纸、金属回收利用等，这就是废弃物的资源化。随着科学技术的进步和发展，资源的利用将更加充分和合理，废弃物的种类和数量将会变化以至减少。
使用微信“扫一扫”功能添加“谷腾环保网”
