温物带干生旱长地。区
小于2μm
K2O 4~7％
膨胀性
阳离子 代换量
较小
较高
蒙脱石 较高
温带干旱地区
小于1μm
较小
极高
透水性良好，但供
肥、保肥能力低，
湿热的热带地区和花
高岭石 极高 岗植岩残物积易母感质上养发分育不0足.1~5.0 μm 小
低
的土壤中
1.1.2土壤有机质
土壤有机质是土壤中含碳有机化合物的总称。一般占固 相总重量的10%以下，是土壤的重要组成部分，也是土 壤形成的主要标志。土壤有机质主要来源于动植物和微 生物残体。 ➢非腐殖物质（蛋白质、糖类、树脂、有机酸） ➢腐殖质（腐殖酸、富里酸、腐黑酸等）。
Fe2SiO4(s) H4SiO4(aq)
➢酸性水解：(Mg、 Fe)SiO4(s) 4H (aq) 2Mg 2 (aq) Fe2 (aq)
H4SiO4(aq)
Fe2+、Mg2+等离子，一部分被植物吸收；一部分则水迁移， 最后进入海洋。Fe2O3.3H2O等形成新矿；SiO44-也可与某些阳 离子形成新矿。
(MgCl2·6H2O) 。
②三氧化物类：三氧化物和次生铝硅酸盐粒径小于 0.25μm，称之为次生粘土矿物。
如针铁矿(Fe2O3·H2O)、褐铁矿(2Fe2O3·3H2O)、三水铝 石(A12O3·3H2O)等，它们是硅酸盐矿物彻底风化后的产 物，结晶构造较简单，常见于湿热的热带和亚热带地区 土壤中。
机物、盐类属和离子和粘土颗粒
粘土颗粒类在物此层中被淋由溶风得化的
质
最显著 成土母岩
构成
★ 1.1.1土壤矿物质
土壤矿物质是岩石经过物理风化和化学风化形成的。 ➢原生矿物：它们是各种岩石（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 组成和结晶构造都没有改变； ➢次生矿物：它们大多数是由原生矿物经化学风化后形成 的新矿物，其化学组成和晶体结构都有所改变。 在土壤形成过程中，原生矿物以不同的数量与次生矿物混 合成为土壤矿物质。
岩石化学风化过程
岩石化学风化主要分为三个历程：氧化、水解、酸性水 解。
➢氧化： 以橄榄石 (Mg、Fe)SiO4为例
2(Mg 、
Fe)SiO
4 (s)
1 2
O2 (g)
5H 2O
Fe 2O3 .3H
2O(s)
Mg2SiO 4 (s) H4SiO 4 (aq)
➢水解： 2(Mg、 Fe)SiO4(s) 4H2O 2Mg 2 (aq) OH- (aq)
（2）次生矿物：
为原生矿物经风化后重新形成的新矿物，其化学组 成和构造都有所改变而不同于原来的原生矿物。
颗粒小（一般0.25um），具有胶体性质，既是土壤中 粘粒和无机胶体的组成部分，也是固体物质中最有影响 的部分。
与土壤中很多重要物理性质（如粘结性、膨胀性等） 和化学性质（如吸收、保蓄性等）密切相关。
通常根据其性质与结构可分为三类：简单盐类、三氧 化物类和次生铝硅酸盐类。
①简单盐类： 次生矿方物解中石的(C简aC单O盐3)类、属白水云溶石性［盐Ca，、易M淋g 溶流失，一
般土壤中（较CO少3），2多］存、在石于膏盐(C渍aS土O中4·2。H它2O们)、都泻是原生矿物 经化学风盐化(M后gS的O最4·7终H产2O物)、，岩结盐晶(N构a造Cl也)、较芒简硝单，常见于 干旱和半干旱(N地a2区SO的4·土10壤H2中O)。、水氯镁石
（1）原生矿物：
土壤中最主要的原生矿物有四类：硅酸盐类矿物、氧化
物类矿物、硫化物类矿物和磷酸盐类矿物。其中硅酸盐类
矿物占岩浆岩重量的80％以上。
a、硅酸盐类，如长石、云母等，容易风化而释放出K、Na、
Ca、Mg、Al等元素可供植物吸收，同时形成新的次生矿物。 b、 氧化物类，如石英、赤铁矿等，稳定、不易风化，对植 物养分意义不大。 c、硫化物类，如黄铁矿、白铁矿（FeS2），极易风化，为 土壤中硫元素的主要来源； d、磷酸盐类，如磷灰石、磷酸铁等，是土壤中无机磷的重 要来源。
第一节 土壤的组成和性质
一、土壤的组成
土壤是指地球陆地表面具有一定肥力且能生长植物的疏松表 层。它是由岩石风化和母质的成土两种过程综合作用下形成的产 物。其本质属性是具有肥力，由固、液、气三相组成。
矿物质 90%以上 有机质 1.0~10%
土壤中的水分 及其水溶物 （包括气体）
Soil solution is defined as the soil interstitial water,its solutes and dissolved gases.
孔隙中充满空气 porous media
第一节 土壤的组成与性质
1.1土壤组成
土壤是由固体、液体和气体三相共同组成的多相体系， 它们的相对含量因时因地而异。
20～30%的空气 20～30%的水 45%的矿物质 5%的有机质
土壤中生物最活跃
它来自上一的层一层，有机质大
淋溶出来的部有分在这一层，金
第四章 土壤环境化学
目录
第一节 土壤的组成与性质
第二节 污染物在土壤植物体系中的迁移
第三节 土壤中农药的迁 移转化
土壤与整个地球环境系ห้องสมุดไป่ตู้的各圈层之间的关系
第一节 土壤的组成与性质
• 土壤是由地壳岩石及矿物经过长期风化形 成的。
在风化过程中，岩石、矿物变成碎屑（土壤母质），它们 在生物及其遗骸、微生物作用下，通过腐殖质形成地表疏 松层，它是陆生植物赖以生存的物质基础，是一切农业的 基础，除可生产食物外，也是外界同化和代谢物及大部分 污染物的承受体，是维持全球人口生存的重要因素。
③次生硅酸盐类： 这类矿物是由长石等原生硅酸盐矿物风化后形成。它
们是构成土壤的主要成分，故又称为粘土矿物或粘粒矿 物，与土壤很多重要物理、化学过程和性质有关。
次生硅酸盐可分为三大类：即伊利石、蒙脱石和高岭石。
伊利石
它所吸收的水分植物
风化程 度
难以利存用在，地区同时干裂颗粒直径
现象严重而不利于植
较低
1.1.3 土壤水分
土壤水分是土壤的重要组成部分，主要来自大气降 水和灌溉，在地下水位接近地面（2-3m）的情况下， 地下水也是上层土壤水分的重要来源。此外空气中水 蒸气遇冷凝成为土壤水分。
土壤水分并非纯水！！！ 实际上是土壤中各种成分和污染物溶解形成的溶液。 因此土壤水分既是植物养分的主要来源，也是进入土 壤的各种污染物向其他环境圈层（如水圈、生物圈等） 迁移的媒介。