土壤与水质、土壤与大气环境质量、土壤与植物品质以及与人体和动物健康有着十分密切的关系(陈怀满等2002)。

(一)土攘与水质

1．土壤与水质的关系

水是人类生存不可缺少的物质，没有水就没有生命，同时，水在人类文明发展中也起着重要的作用。我国江河众多，流域面积＞100 km²的河流约有5万多条，流域面积＞1000 km²的河流约有1500多条。水资源通常是指逐年可以得到恢复和更新的淡水量，中国水资源总量为2.8×10¹²m²，少于巴西、前苏联、加拿大、美国和印度尼西亚，居世界第六位；但我国人均水资源量仅有2710 m³，约为世界人均量的四分之一，因而水资源的保护任务是十分艰巨的。为了保护水资源必须重视土壤质量的保护与提高，因为水质与土壤质量有着十分密切的关系(表1-4)。

表1-4土壤质量与水质的关系

土壤性质直接与水质有关的指标包括：

1)可侵蚀性，影响水体沉积物的负荷或混浊程度；

2)阳离子交换容量(GEC)和养分储量，影响淋溶强度和可溶性物质的负荷；

3)土壤有机质的含量，影响淋溶容量。

表1-5表明，水的软硬度、色度、浊度、可溶物负荷以及水体富营养化等均与土壤性质和过程有着直接或间接的关系。由土壤性质可以概略地推测流经地河流水质的基本性质，如地表水的浑浊度是由水中含泥沙、黏土和有机物等造成的，不同河流因流经地区的土壤和地质条件不同，浑浊度可能有很大差别。水中离子的种类和流经地土壤性质有关，因而影响水的嗅和味，如浑浊河水常有泥土气或涩味；含氧较多或含硫酸钙的水略带甜味，含氯化钠的水带咸味，含硫酸镁、硫酸钠的水带苦味，含铁的水微涩。表1-5为一些土壤的主要物理、化学和矿物学性质(美国系统分类法)。根据它们的这些性质，对其地表水的基本性质可作出大致的判断。表中亦列出了与我国土壤系统分类法相对应的土纲名称，其主要性质可参阅有关专著(龚子同等1999)。

表1-5 一些土壤的主要物理、化学和矿物学性质

2．土壤对水体中污染物的控制

土壤控制着土壤中饱和或非饱和层水中的有害物质的浓度(图1-1)。土壤与有害物质的反应包括：

图1-1 土壤对水中有害物质浓度控制示意图

1)土壤作为一种含有固体、气体和水的不均匀物质，具有独特的物理和化学性质，具有一定的化学活性，从而影响水中有害物质的浓度；

2)土壤固体具有较大的表面积，可作为多种物理和化学反应的媒介，如水解、氧化、还原、键合残留和多种吸持与固定反应二人们注意到，水始终与土壤表面紧密接触，因而不难理解水、土壤环境质量之间的相互关系；

3)土壤含有大量的水，因而在土壤巾亦可发生许多水化学反应。多氯联苯(PCBs)等有机污染物在土-水体系中往往在土壤颗粒表面吸附得十分牢固，但在油性溶剂中却难于吸附；

4)土壤含有大量的微生物，它们所具有的各种各样的酶可催化有机和无机分子的转化；

5)土壤具有一定的孔隙度，是许多挥发性有害物质的通路；

6)土壤体系中可能有多种反应同时出现，对许多有害物质来说，土壤是一个复杂的缓冲体系，它调节着水中许多有害物质的浓度，但如果有害物质保持在土壤的交换位和有机质与矿物的吸附位上，则有可能重新释放到水中，使土壤成为二次污染源。

应当注意到，不同土壤中所出现的反应可能有着很大的差别，如PCBs在沙土中可能迁移到地下水中，而在一个富含蒙皂石的表土中，这种迁移完全可以忽略。

河流悬浮物与其流域的土壤性质关系密切，而且对水体中有害物质，例如重金属的浓度有很大的影响。废水或污染物进入水体后，立即产生两个互相关联的过程：一是水体污染过程；二是水体自净过程。水体污染的发生和发展，亦即水质是否恶化，要视这两个过程进行的强度和净化效果而定。这两个过程进行的强度与污染物性质、污染源大小和受体三方面及相互作用有关。重金属离子进入水体后，往往为河流悬浮物所吸附，从而起到了不同程度的净化作用。研究表明，悬浮物的吸附作用使许多污染物、特别是各种重金属离子由水中转入底泥，是环境污染物自净过程的重要方式。Cd的吸附和解吸最有可能是控制天然水中Cd浓度的主要因子，其他重金属亦有类似的行为，因而悬浮物对重金属的吸附能力在一定程度上可反映河流对重金属的净化能力。但是，河流因其地域的差异，其悬浮物的组成、性质各不相同，因而其吸附行为亦不一样；此外，吸附尚受到pH、温度、矿化度和悬浮物含量的影响。重金属吸附试验中的“泥沙效应”显示，在吸附质浓度固定时，单位吸附量随吸附剂含量的增大而减少，因而如何用河流悬浮物的吸附作用来比较相互之间，或同一河流的不同地段，或同一地段丰、枯水期的净化能力，就成为一个相当复杂的问题。我国主要河流悬浮物样品对Cd离子吸附作用的研究表明，当将不同含量的悬浮物所测得的分配系数进行比较时，有必要考虑其含量的影响，否则相互之间的比较可能是无意义的。但在实际条件下，各河流的泥沙含量均有差异，为了排除这种“泥沙效应”，对河流之间悬浮物的净化能力进行有效的比较，可用吸附势这一强度因子来比较各河流之间，或同一河流不同地段，或同一地段丰、枯水期的相对净化能力(陈怀满等1995)。