环境土壤科学

环境土壤科学是研究人类与土壤圈，及关键的生物圈、岩石圈、水圈和大气层之间的相互作用。环境土壤科学同时

着重于基础与应用的概念，其领域包含：缓冲带和地表水的品质、通气层的功能、化粪池施灌系统（septicdrainfield）的设置评估和功能、废水与雨水的土地处理、控制水土流失、土壤的重金属和农药污染、修复（remediation）被污染的土壤、恢复湿地、土壤退化、养分管理、病毒和细菌在土壤和水体环境中的活动情况、生物复育、应用分子生物学和基因工程学发展可降解有害污染物的土壤微生物、土地利用、全球暖化、酸雨和人造土壤的研究，例如terrapreta。

土壤生态学是着重于土壤对生物的影响，尤其是植物。这是土壤科学的两个主要分支之一，另一个分支为土壤学(p

edology)。它也适用于研究土壤如何影响人们对土地的所有利用。一般而言，土壤生态学有两个分支：edaphology是农业土壤科学（agriculturalsoilscience或称为agrology）与环境土壤科学（environmentalsoilscience）。

环境科学是一门研究环境的物理、化学、生物三个部分的学科。它提供了综合、定量，和跨学科的方法来研究环境系统。由于大多数环境问题涉及人类活动，因此经济、法律和社会科学知识往往也可用于环境科学研究。

虽说环境科学的概念已存在几个世纪，直到1960年和1970年间，才广泛地活跃于科学研究领域。主要原因

（一）需要一组强大的多样性学问的团队来分析复杂的环境问题。

（二）建立一系列环境保护的法律，需要精确的环境研究草案。

（三）民众通过生活中的种种问题逐渐认识到，大家需要一个解决环境问题的方案。

环境科学的定义：一门研究人类社会发展活动与环境演化规律之间相互作用关系，寻求人类社会与环境协同演化、持续发展途径与方法的的科学。

保护土壤资源，提高土壤-植物系统的生产能力，充分利用土壤-植物系统对污染物的净化能力，是环境土壤学研究

的基本目的。它的主要研究内容包括：

1、研究土壤背景值。其方法是，积累原始性和基础性资料，建立土壤环境背景资料数据库，以保证研究资料的准确性、可比性、系统性和完整性。

2、研究土壤环境污染现状，进行综合评价，并根据国民经济发展的需要以及可能采取的环境保护措施，对土壤环境质量作出科学的预测。

3、研究土壤及其边界环境中污染物特别是主要污染物的迁移、转化和分布规律，弄清它们的来源和归宿。

4、定量研究人为污染因素(物理的、化学的和生物学的)对土壤物理、化学、生物学特性的微观机理和宏观生态效应。

5、研究土壤-植物系统污染的生态效应和卫生学评价，进行流行病学的统计相关分析和因果关系定量分析。如土壤及其边界环境污染对资源利用、生物生产力和生态效应的影响评价。

6、研究土壤-植物系统对主要污染物的净化功能和作用机理、反应动力学及其环境条件，为发展城市污水的土地处理系统提供科学依据。

7、建立土壤及其边界环境中污染物迁移、转化规律的生物物理化学行为数学模式，并通过实践不断加以修改和完善。

8、在严格的环境土壤学实验基础上，参考各种环境质量基准值，研究土壤环境标准。

9、综合污染源、污染物类型、污染方式、污染途径、土壤类型及其分布的地貌条件、地球化学特征、气候和水文条件等因素，计算土壤的环境容量，确定表述土壤环境容量的数学模式，为实行土壤污染的总量控制土壤环境容量的数学模式，为实行土壤污染的总量控制提供科学依据。

综合运用环境地学和环境生物学的研究方法。环境土壤学研究涉及生态系统中的能量流动和物质循环及其环境效

应，因此在实验手段方面，近来越来越多地运用微宇宙方法，采用土壤—植物系统开放式渗漏器抽汲式渗漏器和受控环境污染模拟实验系统。

宏观研究和微观研究的结合。环境土壤学的研究工作中经常要在局部、区域，甚至全球范围内通过野外布点采样，或采用遥感、遥测等手段，取得大量资料信息和分析数据用宏观的数理统计方法去掌握污染物在土壤中分布、迁移的时空规律，计算土壤环境对某些污染物的容量；同时，也要深入研究污染物在土壤环境中反应过程的微观机理，从宏观研究和微观研究的结合上去探索解决问题的途径。

应用环境分析化学的测试技术。土壤环境质量研究需要对土壤、植物中的大量元素、微量和超微量元素以及具有复杂分子结构的有机物进行分析测定，最低检出限要求达到ppb或ppt数量级。此外，需要分析的样品数量大，时空观念强，因此，要求有灵敏准确、自动连续的测试手段。

建立数学模式。土壤一植物系统的污染及其生态效应的发生过程具有隐蔽性、长期性和不易恢复性的特点。土壤的形成和进化要经历很长的年代，但可以因人为污染毁于一旦，因此土壤污染的防治对策，应当特别重视预防为主的方针。要求从污染源的调查，污染物的定性、定量分析开始，结合其他变化条件，将土壤一植物系统及其边界环境中污染物的迁移、归宿的物理化学过程，转化为数学模式和电子计算机语言程序，以便预测土壤环境中某些主要参数的变化趋势为制定环境保护政策和优选技术方案提供科学依据。

过去环境土壤学的研究工作取得了一定进展：但还局限在土壤、大气、水这些单介质中进行。今后必须十分重视污染物在土壤-植物系统及其边界环境中迁移、转化的生物、物理和化学行为、反应机理和动力学等重要过程的动态研究；充分利用系统分析原理和方法建立数学模式和电子计算机语言程序。

只要把上述研究和土壤环境监测系统的工作以及开展野外调查和定位站研究等有机地结合起来，是可以把环境土壤学的研究工作提高到新的水平上。

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