遙測遙控系統

[拼音]：huanjing turangxue

[英文]：environmental soil science

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汙染物的能力；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。

研究物件

土壤同綠色植物有著密切的相互依存的關係。因此，從廣義上說，環境土壤學研究的物件應當是土壤-植物系統。這個系統由土壤的無機部分、土壤的有機部分、植物三個亞系統組成。

土壤-植物系統是生物圈的基本結構單元，是聯絡城鄉生態系統的紐帶，也是溝通植物和動物的橋樑。這個系統具有把太陽能轉化為生物化學能貯存起來的特殊功能。但是它如果受到汙染，尤其是汙染負荷超過它的容量，它的生物生產力就會下降，甚至全部喪失。而且土壤中的汙染物還會擴散到大氣和水體中，進入植物體，通過食物鏈危害人群的生命和健康（見土壤汙染）。

土壤-植物系統中的有機體密度最高，生命活動最旺盛。因而它對汙染物具有很強的淨化能力。它可以通過一系列的物理、化學和生物學過程，如吸收、吸附、離子交換、絡合－螯合、氧化還原、沉澱、轉化和降解等作用，淨化進入土壤中的汙染物（見環境自淨）。

環境土壤學的核心就是認識和掌握土壤－植物系統的汙染和淨化功能這一對矛盾的發生、發展、轉化和統一的過程，以便採取必要的對策和措施，使矛盾朝著有利於人類的方向發展。

研究方法的特點

環境土壤學在研究方法上主要有下列特點：

（1）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迴圈及其環境效應，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汙染模擬實驗系統。

（2）巨集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區域性、區域，甚至全球範圍內通過野外布點取樣，或採用遙感、遙測等手段，取得大量資料資訊和分析資料，用巨集觀的數理統計方法去掌握汙染物在土壤中分佈、遷移的時空規律，計算土壤環境對某些汙染物的容量；同時，也要深入研究汙染物在土壤環境中反應過程的微觀機理，從巨集觀研究和微觀研究的結合上去探索解決問題的途徑。

（3）應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。

（4）建立數學模式。土壤－植物系統的汙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，但可以因人為汙染毀於一旦，因此土壤汙染的防治對策，應當特別重視預防為主的方針。要求從汙染源的調查，汙染物的定性、定量分析開始，結合其他變化條件，將土壤－植物系統及其邊界環境中汙染物的遷移、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引數的變化趨勢，為制定環境保護政策和優選技術方案提供科學依據。

主要研究內容

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－植物系統對汙染物的淨化能力，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）研究土壤環境汙染現狀，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汙染物特別是主要汙染物的遷移、轉化和分佈規律，弄清它們的來源和歸宿。

（4）定量研究人為汙染因素（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集觀生態效應。

（5）研究土壤－植物系統汙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汙染對資源利用、生物生產力和生態效應的影響評價。

（6）研究土壤－植物系統對主要汙染物的淨化功能和作用機理、反應動力學及其環境條件，為發展城市汙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汙染物遷移、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）綜合汙染源、汙染物型別、汙染方式、汙染途徑、土壤型別及其分佈的地貌條件、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，為實行土壤汙染的總量控制提供科學依據。

（10）在發展國民經濟的過程中，研究廠礦、企業、城市和大工程對土壤環境質量的影響。

通過實地調查和實驗，研究土壤－植物系統及其邊界環境的汙染防治途徑和措施。

研究土壤環境質量基準，例如收集和製備各種標準土壤樣品、生物樣品、純化學標準品，建立跨部門的技術協作網，實現土壤環境分析測試方法的標準化。

展望

過去環境土壤學的研究工作取得了一定進展，但還侷限在土壤、大氣、水這些單介質中進行。今後必須十分重視汙染物在土壤－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。