张辉，上海交通大学，副教授。2001年，理学博士（南京大学/地球化学）， 副教授（环境科学与工程）， 中国地质学会会员， 国际医学地质协会(International Medical Geology Association)会员， “Environmental Research”、“Water Science and Technology”、"Environmental Geology"、"Environmental Monitoring and Assessment"审稿人。主要研究方向：污染物行为化学；污染同位素计时、示踪；污染生物监测与生物修复。多年从事环境土壤污染治理的相关研究工作，相关经济丰富。主持完成包括国家自然科学基金、国际协作研究基金（子课题）等国家及省部级投资、资助项目8项，作为主要参加人参与完成国家及省部级各类项目计21项。在国内外核心学术期刊发表研究论文40余篇，编著出版专业教材2部（“污染生态学”、“土壤环境学”），应约参编出版国际As污染及治理研究专著1部（Backhuys Publishers,The Netherlands）。 研究成果分别为哈佛大学和麻省理工学院合办专业网站（The Arsenic Website Project）、斯坦福大学学术网站(HighWire Press)收录发布，并为SCI源期刊多次他引（23次/2006）。先后分别有国外学者申请来张辉的研究组做博士后研究、申请与研究组开展协作研究，并有国外学者参与该研究组组织的项目申请。 目前张辉的研究组工作兴趣主要在城市重金属、持久性有机污染物污染研究（重金属、POPs在城市河流、湖泊、近岸海域以及大气颗粒物、土壤中的成因、行为、效应等机理和趋势研究），区域性As等重金属污染成因、机制研究（土壤、地下水中污染物迁移、转化机理及同位素示踪研究），饮水As含量微生物监测技术研究，土壤、水沉积物中重金属形态分析方法学研究等方面。

第一节土壤概述1
一、土壤的概念1
二、土壤的环境意义与环境土壤学1
第二节土壤与人类2
一、土壤的自然属性与功能2
二、土壤与人类的关系4
第三节土壤环境问题5
一、土地利用类型变化5
二、现代农业使土壤环境长期遭受污染5
三、城市及工业对土壤环境的污染5
思考讨论题7
参考文献7

第二章土壤的形成8
第一节风化作用及其产物8
一、岩石圈风化及其表生自然体9
二、物理风化作用14
三、化学风化作用16
四、生物风化作用20
第二节土壤形成的条件和过程23
一、土壤形成的条件23
二、土壤形成的过程29
三、土壤原始形成过程的种类30
思考讨论题32
参考文献33

第三章土壤环境34
第一节土壤的分类34
一、土壤诊断层34
二、土壤分类原则34
三、土壤分类级别35
四、土壤的命名37
第二节土壤的分布37
一、土壤的地带性37
二、土壤的地域性37
三、土壤基层类别的分布规律38
四、我国土壤区划38
第三节我国的主要土壤类型39
一、温带、暖温带土壤39
二、热带、亚热带土壤40
三、特殊地带性土壤41
思考讨论题42
参考文献42

第四章土壤的物理化学性质43
第一节土壤的机械组成和物理性质43
一、土壤的机械组成43
二、土壤的物理性质49
第二节土壤的化学组成52
一、土壤矿物质52
二、土壤有机质60
三、土壤微生物73
四、土壤中的水分82
五、土壤中的空气96
六、土壤中元素的背景含量98
第三节土壤的表面性质99
一、土壤的胶体性质99
二、土壤中的离子吸附与交换108
第四节土壤的酸碱度119
一、土壤的酸度120
二、土壤的碱度121
三、土壤的缓冲作用121
第五节土壤中的氧化-还原作用124
一、土壤溶液中的氧化-还原作用概述124
二、土壤溶液中的氧化-还原体系125
思考讨论题129
参考文献129

第五章土壤环境污染131
第一节土壤污染概述131
一、土壤环境质量131
二、土壤污染及其特点132
三、土壤污染源及污染物质133
四、土壤污染的发生类型135
第二节土壤痕量金属污染136
一、影响痕量金属在土壤中环境行为的主要因素137
二、痕量金属在土壤-植物体系中的累积、迁移及其生物效应138
第三节土壤农药污染167
一、土壤对农药的作用168
二、农药在土壤中的迁移、降解和残留173
三、植物对农药的吸收和代谢178
四、农药在环境中的行为效应179
第四节土壤化肥污染184
一、氮肥对土壤的污染184
二、磷肥对土壤的污染187
三、氮、磷元素对环境的影响189
第五节固体废物、放射性物质以及有毒有机物等在土壤环境中的污染行为193
一、土壤固体废物污染193
二、放射性物质在土壤中的行为194
三、某些有毒有机物在土壤中的行为204
第六节区域性土壤退化问题212
一、土壤退化现状212
二、土壤圈未来变化预测214
三、土壤退化研究进展与趋势215
思考讨论题216
参考文献217

第六章土壤中元素的背景值和化学形态219
第一节土壤中元素的背景含量219
一、土壤中元素背景含量的根源及其不同认识219
二、土壤中元素背景值与土壤污染和地方病的关系221
三、土壤中元素背景值的研究意义和影响因素225
四、土壤环境背景值研究的具体程序和方法228
五、当前土壤污染研究中元素背景值研究动态讨论230
第二节土壤中元素的化学形态234
一、元素化学形态概念234
二、元素化学形态及其分析方法235
思考讨论题248
参考文献249

第七章土壤环境污染防治251
第一节土壤的自净作用与环境容量251
一、土壤的自净作用251
二、土壤环境容量253
第二节土壤污染防治255
一、土壤痕量金属污染的治理途径255
二、土壤有机物污染的治理途径262
三、土壤放射性污染的治理途径265
四、土壤污染植物修复技术存在问题与发展趋势讨论265
五、区域性土壤退化防治267
思考讨论题268
参考文献268

第八章土壤污染修复案例及主要工程措施的重要机理270
第一节土壤痕量金属污染修复270
一、土壤痕量金属污染植物修复案例270
二、套种和化学淋洗联合技术修复痕量金属污染土壤案例272
三、磷灰石和氯化钾联用修复铅锌矿区铅镉污染土壤案例277
第二节土壤有机污染物污染修复279
一、多环芳烃（PAHs）污染土壤的强化微生物修复案例279
二、石油污染土壤的两阶段微生物修复案例282
第三节土壤痕量金属-有机物复合污染修复285
第四节土壤污染修复主要工程案例的重要机理288
一、异位热脱附修复技术288
二、蒸汽浸提修复技术288
三、有机物污染土壤的氧化-还原修复技术289
四、痕量金属污染土壤的固化-稳定化修复技术289
五、痕量金属污染土壤的生物修复技术290
思考讨论题291
参考文献291

人类社会发展到今天，土壤环境问题已成为日益凸显的课题。在土壤污染问题上，人们习惯于针对一些污染物去开展工作，而相对欠缺对具体污染物在土壤中的行为以及与这些行为密切相关的环境效应的清晰了解，这是一个较普遍存在的问题。在不了解污染物在土壤体系中的效应以及与这些效应有关的作用因素具体作用原理的情形下，实际工作中会给认识问题、解决问题的过程、目的、操作带来盲目性，这无疑不利于问题的最终有效解决。另外，面对当前普遍存在的土壤污染问题，如何避免土壤污染以及如何有效地对被污染了的土壤进行修复，使其保持正常功能，是人类社会持续发展的前提条件。而由于土壤污染问题本身在成因、治理过程、治理效果等方面的复杂性和预防、修复治理工作中的理论认识程度、实践可能性、治理成本经费、时间周期等诸多难题的客观存在，应该说，对于那些被污染了的土壤目前尚没有独到、理想的方法可以彻底解决问题，以能使土壤完全恢复到未受污染时的状态。近些年来，人们陆续提出了诸多方法、思路，这些方法、思路有的甚至无论是在理论上还是在实践层面上都还存在问题或争议，但这些都是在土壤污染防治进程中为最终达到使土壤得以持续地被人类生态友好地利用的有益探索。因此，就当今本领域和业界近年有代表性的工作成果、有新意的工作思路以及人们较感兴趣的方向，本书分别从痕量金属污染修复、有机污染物污染修复、痕量金属有机物复合污染修复、主要工程方法和案例的重要机理等几个方面进行了概述、总结，希望通过分析、讨论从中得到启示，以供读者在对土壤环境问题的认识和在土壤污染修复治理工作中参考。
《环境土壤学》（第二版）总体由以下四部分内容组成。
第一部分：土壤的成因及基本属性（含第一章绪论，第二章土壤的形成，第三章土壤环境，第四章土壤的物理化学性质）——主要介绍、阐释土壤的自然属性，包括土壤的形成、物质成分、土壤在地球圈层中的位置以及特征与功能、土壤在能量与物质循环及其转化过程中的功能与作用、土壤体系中主要的物质作用过程等基础理论知识。
第二部分：土壤污染（含第五章土壤环境污染）——介绍、分析、论述土壤污染的发生、形成和种类，以及土壤体系中与污染物有关的物质行为、效应、因素等问题。
第三部分：土壤污染研究中的有关问题（含第六章土壤中元素的背景值和化学形态）——介绍、讨论当前土壤污染研究中的前沿问题，如土壤中元素的背景含量及其确定方法或思路、土壤中元素化学形态及其环境意义、土壤中元素化学形态分析方法以及各种土壤元素化学形态分析程序的适用情况和局限性，阐述当前环境科学与工程领域土壤元素形态分析研究的现状与发展趋势。
第四部分：土壤污染防治与修复（含第七章土壤环境污染防治，第八章土壤污染修复案例及主要工程措施的重要机理）——介绍土壤污染防治的有关方法、思路、工作实践及其理论依据，如土壤环境容量及其环境意义的时空相对性、土壤污染分区、土壤污染防治研究以及修复治理案例、土壤污染修复治理工作的动态以及发展趋势等。
本书部分内容是国家自然科学基金项目（41572329）资助完成的研究成果（第六章），特此鸣谢！
希望《环境土壤学》（第二版）介绍、论述的内容对土壤环境学科领域以及相关学科的教学和研究能够有所裨益，也希望听到来自同行专家和同学们等各方面的意见。
欢迎各界同仁指正。

编著者
2018年8月