土壤地球化學

研究土壤中元素的地球化學性質、分佈、遷移、累積及其時空演化規律，其中包含污染物(元素及其化合物)在土壤中的降解、轉化、生物效能(力)的研究。土壤地球化學通過對成土因素、土壤與母巖化學成分繼承關係及土壤環境中各種地球化學作用過程的研究揭示土壤發生、演變規律。土壤地球化學研究直接服務於農業種植及環境治理，在礦產資源勘查領域形成了“土壤地球化學測量”這樣一種有效的勘查方法。土壤地球化學是土壤學與地球化學的邊緣學科，與環境地球化學、景觀地球化學，特別是與生物地球化學有着密切的聯繫 ^[1]  。

前蘇聯土壤地球化學家B.B.波雷諾夫奠定了土壤地球化學演化學説的基礎，他認為，風化成土過程的第一個時期，風化物喪失氯和硫的化合物；第二時期，風化物喪失了鹼金屬和鹼土金屬鹽基；第三時期是殘積粘土時期，即硅鋁化時期，二氧化硅開始淋失；最後一個時期是富鋁化時期，在此時期中積聚大量三、二氧化物。研究者以 B. B. 波雷諾夫的土壤地球化學演化階段為基礎，結合介質的氧化還原性 ,將我國土壤劃分為 7 個基本類型，屬於第一階段的有鹽漬土、石膏型土；屬於第二個階段的有碳酸鹽土；屬於第三個階段的有硅鋁土；屬於第四個階段的有鐵鋁土。此外還有處於發育幼年階段的碎屑狀土和漬水還原條件下形成的漬水離鐵土。

根據土壤地球化學類型的組合和分佈特點，將全國劃分為4個土壤地球化學區，自西北至東南分別為鹽漬土區、碳酸鹽土區、硅鋁土區、鐵鋁土區。按地帶性分佈規律，這些土區分別以鹽漬土、碳酸鹽土、硅鋁土和鐵鋁土為主要代表性土壤。因受地形、母質等因素引起的地域性分佈特點影響，在每一個土區中仍有其它類型的土壤作為組合成員。就面積而言，以硅鋁土最大，其餘各區均在 20%左右 ^[2]  。

地帶性分佈特點：土壤中元素的空間分異是有一定規律的，首先是服從於地帶性規律。我國由西北至東南，由於氣候由乾旱趨於暖濕，導致成土作用增強，土壤次生礦物由複雜到簡單，土壤質地由粗變細，土壤酸鹼度由鹼變酸，元素淋失作用加強，從而依次形成了鹽漬土區、碳酸鹽土區、硅鋁土區和富鋁土區。受地帶性因素影響，元素的有效性也呈現出地帶性的分佈規律。從有效性元素含量來看，鉀、硼、氟的含量：鹽漬土 > 碳酸鹽土 > 硅鋁土 > 鐵鋁土；鋅、錳和鐵的含量：鐵鋁土 > 硅鋁土 > 碳酸鹽土 > 鹽漬土；鉬的含量：鹽漬土、碳酸鹽土 >硅鋁土 > 鐵鋁土。

地域性分佈特點：在同一土區的一個不大的範圍內，由於局部地形的變異引起土壤粘粒由高處向低處搬運，水分從上向下彙集，一些元素也隨着發生分異。如在甘肅祁連山至居延海(鹽湖) 的斷面上，土壤中的鹽類按它們的溶解度自小至大，從山麓至鹽湖依次為：CaCO₃、CaSO₄、Na₂SO₄、NaCl 作有規律地變化，Se、F、I 也向低處富集。反映了鹽漬土區由地形影響形成的元素地域分佈特點。

在亞熱帶地區，除了地形影響外，母質的影響尤為突出。在同樣的亞熱帶條件下，花崗岩發育的富鐵土(紅壤)鋅含量比較高；砂頁岩發育的富鐵土硼含量比較高；千枚巖、板岩發育的土壤錳含量比較高。

暈狀分佈特點：通常以城鎮為中心，形成土壤養分同心圓式分佈 ,即愈近城鎮，土壤養分特別是有機質、氮、磷、鉀含量越高；在某些礦藏附近，一些成礦及相關元素也形成與地帶性規律不符的元素暈狀分佈。隨着工業的發展，不可避免地帶來了環境污染，在某些城市和工廠周圍形成了以污染源為中心的某些元素的暈狀分佈特點 ^[3]  。