章緒論1



節土壤概述1



一、土壤的概念1



二、土壤的環境意義與環境土壤學1



第二節土壤與人類2



一、土壤的自然屬性與功能2



二、土壤與人類的關繫4



第三節土壤環境問題5



一、土地利用類型變化5



二、現代農業使土壤環境長期遭受污染5



三、城市及工業對土壤環境的污染5



思考討論題7



參考文獻7







第二章土壤的形成8



節風化作用及其產物8



一、岩石圈風化及其表生自然體9



二、物理風化作用14



三、化學風化作用16



四、生物風化作用20



第二節土壤形成的條件和過程23



一、土壤形成的條件23



二、土壤形成的過程29



三、土壤原始形成過程的種類30



思考討論題32



參考文獻33







第三章土壤環境34



節土壤的分類34



一、土壤診斷層34



二、土壤分類原則34



三、土壤分類級別35



四、土壤的命名37



第二節土壤的分布37



一、土壤的地帶性37



二、土壤的地域性37



三、土壤基層類別的分布規律38



四、我國土壤區劃38



第三節我國的主要土壤類型39



一、溫帶、暖溫帶土壤39



二、熱帶、亞熱帶土壤40



三、特殊地帶性土壤41



思考討論題42



參考文獻42







第四章土壤的物理化學性質43



節土壤的機械組成和物理性質43



一、土壤的機械組成43



二、土壤的物理性質49



第二節土壤的化學組成52



一、土壤礦物質52



二、土壤有機質60



三、土壤微生物73



四、土壤中的水分82



五、土壤中的空氣96



六、素的背景含量98



第三節土壤的表面性質99



一、土壤的膠體性質99



二、土壤中的離子吸附與交換108



第四節土壤的酸堿度119



一、土壤的酸度120



二、土壤的堿度121



三、土壤的緩衝作用121



第五節土壤中的氧化-還原作用124



一、土壤溶液中的氧化-還原作用概述124



二、土壤溶液中的氧化-還原體繫125



思考討論題129



參考文獻129







第五章土壤環境污染131



節土壤污染概述131



一、土壤環境質量131



二、土壤污染及其特點132



三、土壤污染源及污染物質133



四、土壤污染的發生類型135



第二節土壤痕量金屬污染136



一、影響痕量金屬在土壤中環境行為的主要因素137



二、痕量金屬在土壤-植物體繫中的累積、遷移及其生物效應138



第三節土壤農藥污染167



一、土壤對農藥的作用168



二、農藥在土壤中的遷移、降解和殘留173



三、植物對農藥的吸收和代謝178



四、農藥在環境中的行為效應179



第四節土壤化肥污染184



一、氮肥對土壤的污染184



二、磷肥對土壤的污染187



三、素對環境的影響189



第五節固體廢物、放射性物質以及有毒有機物等在土壤環境中的污染行為193



一、土壤固體廢物污染193



二、放射性物質在土壤中的行為194



三、某些有毒有機物在土壤中的行為204



第六節區域性土壤退化問題212



一、土壤退化現狀212



二、土壤圈未來變化預測214



三、土壤退化研究進展與趨勢215



思考討論題216



參考文獻217







第六章素的背景值和化學形態219



節素的背景含量219



一、素背景含量的根源及其不同認識219



二、素背景值與土壤污染和地方病的關繫221



三、素背景值的研究意義和影響因素225



四、土壤環境背景值研究的具體程序和方法228



五、當前土壤污染素背景值研究動態討論230



第二節素的化學形態234







思考討論題248



參考文獻249







第七章土壤環境污染防治251



節土壤的自淨作用與環境容量251



一、土壤的自淨作用251



二、土壤環境容量253



第二節土壤污染防治255



一、土壤痕量金屬污染的治理途徑255



二、土壤有機物污染的治理途徑262



三、土壤放射性污染的治理途徑265



四、土壤污染植物修復技術存在問題與發展趨勢討論265



五、區域性土壤退化防治267



思考討論題268



參考文獻268







第八章土壤污染修復案例及主要工程措施的重要機理270



節土壤痕量金屬污染修復270



一、土壤痕量金屬污染植物修復案例270



二、套種和化學淋洗聯合技術修復痕量金屬污染土壤案例272



三、磷灰石和氯化鉀聯用修復鉛鋅礦區鉛鎘污染土壤案例277



第二節土壤有機污染物污染修復279



一、多環芳烴（PAHs）污染土壤的強化微生物修復案例279



二、石油污染土壤的兩階段微生物修復案例282



第三節土壤痕量金屬-有機物復合污染修復285



第四節土壤污染修復主要工程案例的重要機理288



一、異位熱脫附修復技術288



二、蒸汽浸提修復技術288



三、有機物污染土壤的氧化-還原修復技術289



四、痕量金屬污染土壤的固化-穩定化修復技術289



五、痕量金屬污染土壤的生物修復技術290



思考討論題291



參考文獻291

《環境土壤學》（第二版）是筆者編著的2006年版《土壤環境學》的再版。《土壤環境學》出版後，在十多年的使用過程中，根據來自學生層面以及同行們的反饋意見，並結合自我發現的一些問題和不足，筆者陸續對其進行了修改和補充完善，形成了現今呈現給大家的《環境土壤學》（第二版）。在原《土壤環境學》基礎上，《環境土壤學》（第二版）除了側重介紹、闡述土壤環境的一般問題和研究方法、動態外，就當前學科實際需求方面的知識以及問題探索做了較多的介紹和討論，以適應學科發展的需要。其中，就污染物在土壤體繫中的行為效應和有關修復治理中的相關問題安排了較多的篇幅，占了一定比重，這是《環境土壤學》（第二版）的特色。



人類社會發展到今天，土壤環境問題已成為日益凸顯的課題。在土壤污染問題上，人們習慣於針對一些污染物去開展工作，而相對欠缺對具體污染物在土壤中的行為以及與這些行為密切相關的環境效應的清晰了解，這是一個較普遍存在的問題。在不了解污染物在土壤體繫中的效應以及與這些效應有關的作用因素具體作用原理的情形下，實際工作中會給認識問題、解決問題的過程、目的、操作帶來盲目性，這無疑不利於問題的終有效解決。另外，面對當前普遍存在的土壤污染問題，如何避免土壤污染以及如何有效地對被污染了的土壤進行修復，使其保持正常功能，是人類社會持續發展的前提條件。而由於土壤污染問題本身在成因、治理過程、治理效果等方面的復雜性和預防、修復治理工作中的理論認識程度、實踐可能性、治理成本經費、時間周期等諸多難題的客觀存在，應該說，對於那些被污染了的土壤目前尚沒有獨到、理想的方法可以徹底解決問題，以能使土壤完全恢復到未受污染時的狀態。近些年來，人們陸續提出了諸多方法、思路，這些方法、思路有的甚至無論是在理論上還是在實踐層面上都還存在問題或爭議，但這些都是在土壤污染防治進程中為終達到使土壤得以持續地被人類生態友好地利用的有益探索。因此，就當今本領域和業界近年有代表性的工作成果、有新意的工作思路以及人們較感興趣的方向，本書分別從痕量金屬污染修復、有機污染物污染修復、痕量金屬有機物復合污染修復、主要工程方法和案例的重要機理等幾個方面進行了概述、總結，希望通過分析、討論從中得到啟示，以供讀者在對土壤環境問題的認識和在土壤污染修復治理工作中參考。



《環境土壤學》（第二版）總體由以下四部分內容組成。



部分：土壤的成因及基本屬性（含章緒論，第二章土壤的形成，第三章土壤環境，第四章土壤的物理化學性質）——主要介紹、闡釋土壤的自然屬性，包括土壤的形成、物質成分、土壤在地球圈層中的位置以及特征與功能、土壤在能量與物質循環及其轉化過程中的功能與作用、土壤體繫中主要的物質作用過程等基礎理論知識。



第二部分：土壤污染（含第五章土壤環境污染）——介紹、分析、論述土壤污染的發生、形成和種類，以及土壤體繫中與污染物有關的物質行為、效應、因素等問題。



第三部分：土壤污染研究中的有關問題（含第六章素的背景值和化學形態）——介紹、討論當前土壤污染研究中的前沿問題，如素的背景含量及其確定方法或思路、素化學形態及其環境意義、素化學形態分析方法以及各素化學形態分析程序的適用情況和局限性，闡述當前環境科學與工程領素形態分析研究的現狀與發展趨勢。



第四部分：土壤污染防治與修復（含第七章土壤環境污染防治，第八章土壤污染修復案例及主要工程措施的重要機理）——介紹土壤污染防治的有關方法、思路、工作實踐及其理論依據，如土壤環境容量及其環境意義的時空相對性、土壤污染分區、土壤污染防治研究以及修復治理案例、土壤污染修復治理工作的動態以及發展趨勢等。



本書部分內容是國家自然科學基金項目（41572329）資助完成的研究成果（第六章），特此鳴謝！



希望《環境土壤學》（第二版）介紹、論述的內容對土壤環境學科領域以及相關學科的教學和研究能夠有所裨益，也希望聽到來自同行專家和同學們等各方面的意見。



歡迎各界同仁指正。







編著者



2018年8月