(二)土壤与大气环境质量

土壤与大气环境质量有着密切的关系：土壤圈与大气圈之间不断地进行着固、液和气三相物质的交换。土壤通过绿色植物固定大气中的CO₂，释放出O₂；通过固氮植物固定大气中的N₂。植物的枯枝落叶在土壤微生物的作用下，一部分转化成土壤有机质，一部分则以CO₂排入大气。降雨为土壤补充水分，土壤水的蒸发和蒸腾作用是大气水蒸气的来源之一。大气中的悬浮颗粒主要来源于土壤的风蚀过程，而大气降尘又是一些地区土壤物质的重要来源，例如我国的黄土区、美国中部的大平原、欧洲中部、以色列及尼罗河谷沉积黄土发育的土壤都与地质历史上风力搬运物质的沉降有关。现今一些地区沙尘暴的产生在本质上亦属于土壤风蚀的结果。风蚀吹走了表土中的细小颗粒，从而使土壤贫瘠化、粗质化，进而沙漠化，它是我国西北地区土壤荒漠化最为重要的作用力。

大气环境与土壤质量相互依存，要改善大气环境必须重视土壤环境质量的保护。从绝对质量来衡量，土壤尘埃是大气悬浮颗粒最主要的组成部分，因而大气悬浮颗粒对大气质量的影响，在很大程度上取决于土壤尘埃的理化性质。我国大气颗粒物对酸的缓冲能力呈现北高南低的趋势，这与我国土壤的地带性分布相一致。

1.温室气体

人们将大气中存在的某些含碳和含氮气体(如CO₂、CH₄、和N₂O)、某些含硫气体[如二甲硫((DMS),氧硫化碳(COS)和二硫化碳(CS₂)以及含氯氟烃系列气体化合物等称为温室气体，它们可以吸收来自太阳、地表的热辐射或改变云层的光学性质，因而这些气体含量的变化可影响地球表面的热平衡，从而影响到气候变化，这种由温室气体引起的地表热辐射的变化称为“温室效应”。土壤在调节温室气体浓度中起重要作用，它是最大的陆地C库，约为1550 Pg，还有95 Tg N，如果土壤发生C和N库消耗，也就意味着增加了大气的C和N库(主要以CO₂，CH₄和NO_x的形式而存在)。土壤质量通过有关的土壤过程在调节与土壤有关的气体通量方面起着十分重要的作用，耕作措施、施肥和作物轮作等均可影响气体通量。

直接影响土壤温室气体排放的土壤性质包括有机C，土壤温度、土壤水和通气程度：

J_q＝f(SOC，K_t，C_t，f_a)                   (1-2)

式中，J_q 为CO₂或NO_x的气体通量；SOC是土壤有机C；K_t为热传导率；C_t为土壤热容量；f_a为土壤通气孔隙度。

和世界上多数国家一样，我国对全球变化的研究亦十分重视，对作为陆地C库和N库主要组成部分的土壤C和N库亦进行了较多的研究，例如康德梦等(1992)计算了我国不同类型土壤中有机质和氮的库存量，其计算深度为0～200cm。

土壤C和N库是地球C库和N库的重要组成部分，在其循环中产生CO₂、CH₄和NO_x等温室气体，从而影响气候的变化；而气候的变化又反过来影响有机质的分解速率，从而影响温室气体。在自然条件下，温度的升高有利于甲烷的排放，对海南东寨港和厦门西港两个红树林(Avicennia marina)土壤CH₄产生率及其土壤理化因子影响的研究结果指出，相隔约5个纬度的两个红树林的土壤CH₄产生率均表现为暖季较高而冷季较低的季节性变化模式，表现出温度对湿地甲烷排放影响的重要性(叶勇等2000)。土壤含水量、有机质、Ca²⁺、Mg²⁺和SO₄^2-对海南红树林土壤CH₄产生率有影响，而厦门红树林土壤CH₄产生率的主要影响因素是土壤含水量、全N和Cl^-/SO₄^2-之比。海南红树林与厦门红树林CH₄产生的差异性，说明土壤性质与大气环境质量之间有密切的关联。土壤质地对稻田平均CH₄排放通量亦具有显著的影响，黏质土壤排放的CH₄显著低于壤质和砂质土壤。水稻土CH₄产生率、氧化和排放皆受土壤水分历史条件的强烈影响，非水稻生长期土壤水分含量越高，随后水稻生长期CH₄排放量越大，产生率和氧化能力也越强(徐华等2006)。

2. SO₂的影响

除了土壤中气体的释放受制于各种环境条件和土壤性质之外，土壤质量亦受到大气环境质量的影响。SO₂ 作为形成酸雨的最重要的前体物之一，经气相氧化形成酸雨或硫磺烟雾，或经液相氧化附着于大气颗粒物表面沉降至地面，可能对土壤质量有一定的影响。葫芦岛锌厂排放SO₂ 使附近土壤中有效S的含量与对照相比均有一定的提高(表1-6)，说明锌厂排放的SO₂对土壤质量产生了一定的影响。锌厂排放的SO₂通过降尘的形式落到土壤表面，使土壤中有效S增加，而且表现出一定的规律性，它与锌厂烟囱的高度和风力有关，依距离的近远呈现低→高→低的变化。由于距锌厂8 km的采样点是强风向落点，因而有效S含量的增高特别明显。

表1-6 葫芦岛锌厂附近土壤性质的测定(相对值％)

相关链接：土壤在环境中的作用与地位（一）