環境土壤科學

環境土壤科學，是研究人類活動引起的土壤環境質量變化以及這種變化對人體健康、社會經濟、生態系統結構和功能的影響；探索調節、控制和改善土壤環境質量的途徑和方法。土壤是環境要素之一。從生產的角度看，土壤能為綠色植物提供肥力（水分和養料）；從保護環境的角度看， 土壤具有同化和代謝進入土壤中的污染物的能力；因而是人類不可缺少的自然資源。 環境土壤學是環境問題出現以後在土壤學基礎上發展起來的新興學科，是環境地學的一個分支

基本介紹

• 中文名：環境土壤科學
• 外文名：Environmental Soil Science
• 拼音：huanjingturangkexue
• 類型：學科

概述

環境土壤科學是研究人類與土壤圈，及關鍵的生物圈、岩石圈、水圈和大氣層之間的相互作用。環境土壤科學同時

著重於基礎與套用的概念，其領域包含：緩衝帶和地表水的品質、通氣層的功能、化糞池施灌系統（septicdrainfield）的設定評估和功能、廢水與雨水的土地處理、控制水土流失、土壤的重金屬和農藥污染、修復（remediation）被污染的土壤、恢復濕地、土壤退化、養分管理、病毒和細菌在土壤和水體環境中的活動情況、生物復育、套用分子生物學和基因工程學發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。

相關知識

土壤生態學是著重於土壤對生物的影響，尤其是植物。這是土壤科學的兩個主要分支之一，另一個分支為土壤學(p

edology)。它也適用於研究土壤如何影響人們對土地的所有利用。一般而言，土壤生態學有兩個分支：edaphology是農業土壤科學（agriculturalsoilscience或稱為agrology）與環境土壤科學（environmentalsoilscience）。

環境科學是一門研究環境的物理、化學、生物三個部分的學科。它提供了綜合、定量，和跨學科的方法來研究環境系統。由於大多數環境問題涉及人類活動，因此經濟、法律和社會科學知識往往也可用於環境科學研究。

雖說環境科學的概念已存在幾個世紀，直到1960年和1970年間，才廣泛地活躍於科學研究領域。主要原因

（一）需要一組強大的多樣性學問的團隊來分析複雜的環境問題。
（二）建立一系列環境保護的法律，需要精確的環境研究草案。
（三）民眾通過生活中的種種問題逐漸認識到，大家需要一個解決環境問題的方案。

環境科學的定義：一門研究人類社會發展活動與環境演化規律之間相互作用關係，尋求人類社會與環境協同演化、持續發展途徑與方法的的科學。

基本內容

保護土壤資源，提高土壤-植物系統的生產能力，充分利用土壤-植物系統對污染物的淨化能力，是環境土壤學研究

的基本目的。它的主要研究內容包括：

1、研究土壤背景值。其方法是，積累原始性和基礎性資料，建立土壤環境背景資料資料庫，以保證研究資料的準確性、可比性、系統性和完整性。

2、研究土壤環境污染現狀，進行綜合評價，並根據國民經濟發展的需要以及可能採取的環境保護措施，對土壤環境質量作出科學的預測。

3、研究土壤及其邊界環境中污染物特別是主要污染物的遷移、轉化和分布規律，弄清它們的來源和歸宿。

4、定量研究人為污染因素(物理的、化學的和生物學的)對土壤物理、化學、生物學特性的微觀機理和巨觀生態效應。

5、研究土壤-植物系統污染的生態效應和衛生學評價，進行流行病學的統計相關分析和因果關係定量分析。如土壤及其邊界環境污染對資源利用、生物生產力和生態效應的影響評價。

6、研究土壤-植物系統對主要污染物的淨化功能和作用機理、反應動力學及其環境條件，為發展城市污水的土地處理系統提供科學依據。

7、建立土壤及其邊界環境中污染物遷移、轉化規律的生物物理化學行為數學模式，並通過實踐不斷加以修改和完善。

8、在嚴格的環境土壤學實驗基礎上，參考各種環境質量基準值，研究土壤環境標準。

9、綜合污染源、污染物類型、污染方式、污染途徑、土壤類型及其分布的地貌條件、地球化學特徵、氣候和水文條件等因素，計算土壤的環境容量，確定表述土壤環境容量的數學模式，為實行土壤污染的總量控制土壤環境容量的數學模式，為實行土壤污染的總量控制提供科學依據。

研究方法特點

綜合運用環境地學和環境生物學的研究方法。環境土壤學研究涉及生態系統中的能量流動和物質循環及其環境效

應，因此在實驗手段方面，近來越來越多地運用微宇宙方法，採用土壤—植物系統開放式滲漏器抽汲式滲漏器和受控環境污染模擬實驗系統。

巨觀研究和微觀研究的結合。環境土壤學的研究工作中經常要在局部、區域，甚至全球範圍內通過野外布點採樣，或採用遙感、遙測等手段，取得大量資料信息和分析數據用巨觀的數理統計方法去掌握污染物在土壤中分布、遷移的時空規律，計算土壤環境對某些污染物的容量；同時，也要深入研究污染物在土壤環境中反應過程的微觀機理，從巨觀研究和微觀研究的結合上去探索解決問題的途徑。
套用環境分析化學的測試技術。土壤環境質量研究需要對土壤、植物中的大量元素、微量和超微量元素以及具有複雜分子結構的有機物進行分析測定，最低檢出限要求達到ppb或ppt數量級。此外，需要分析的樣品數量大，時空觀念強，因此，要求有靈敏準確、自動連續的測試手段。

建立數學模式。土壤一植物系統的污染及其生態效應的發生過程具有隱蔽性、長期性和不易恢復性的特點。土壤的形成和進化要經歷很長的年代，但可以因人為污染毀於一旦，因此土壤污染的防治對策，應當特別重視預防為主的方針。要求從污染源的調查，污染物的定性、定量分析開始，結合其他變化條件，將土壤一植物系統及其邊界環境中污染物的遷移、歸宿的物理化學過程，轉化為數學模式和電子計算機語言程式，以便預測土壤環境中某些主要參數的變化趨勢為制定環境保護政策和優選技術方案提供科學依據。

展望

過去環境土壤學的研究工作取得了一定進展：但還局限在土壤、大氣、水這些單介質中進行。今後必須十分重視污染物在土壤-植物系統及其邊界環境中遷移、轉化的生物、物理和化學行為、反應機理和動力學等重要過程的動態研究；充分利用系統分析原理和方法建立數學模式和電子計算機語言程式。

只要把上述研究和土壤環境監測系統的工作以及開展野外調查和定位站研究等有機地結合起來，是可以把環境土壤學的研究工作提高到新的水平上。

生物圈岩石圈生物學

相關參考

中華人名共和國環境保護部

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