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1 土壤的形成與組成 2 土壤的特性與剖面 3 土壤退化與保育 4 土壤污染與整治
土壤污染防治 1 土壤的形成與組成 2 土壤的特性與剖面 3 土壤退化與保育 4 土壤污染與整治
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1 土壤的形成與組成 (一)土壤的形成 土壤的形成是岩石在自然環境中受物理的、化學的及生物的綜合作用，長期演化而來的。
土壤的形成開始於土壤母質的自然崩解。 土壤母質來自古代岩層、近代熔岩沉積或冰河時期的活動等。 物理作用：源於天氣的變化，包括日照、風吹、降雨等，促使不具擴張性的岩石產生自然崩解。
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(一)土壤的形成 化學作用：降雨及氣溫變化產生蒸發作用與淋溶作用的影響，促使自然崩解的岩屑之礦物質改變其化學性質與顏色。 生物作用
可以改變土壤母質而且有助於土壤的形成 。 首要的基礎是要獲得有機質與有機生命體。 土壤的微生物徐了使土中物質發生變化外，最重要的作用是礦化作用，使植物得到養份。
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(一)土壤的形成 成土作用 土壤母質經過長期的風化分解發育而成土壤的過程。
影響的主要因子：土壤母質、氣候、地形、生物作用與時間等，以氣候因子的影響最為重要。 主要成土作用有三種： 磚紅壤化作用：在多雨高溫地區，形成紅壤。 灰化作用：在多雨低溫地區，形成灰化土。 聚鈣作用：乾燥地區，形成鈣質土。 紅壤及灰化土以酸性土為主，鈣質土呈鹼性。
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影響成土作用的主要因子 生 物 •植物 •微生物 •動物 •人 氣 候 •氣溫 •日照 •雨量 •風速
氣 候 •氣溫 •日照 •雨量 •風速 地 形 •地震 •排水 •坡度 •入滲 生 物 •植物 •微生物 •動物 •人 土壤形成 (時間) 土壤母質 •來源 •質地 •構造 •成份
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(二)土壤的組成 有機物質 礦物質 主要來自動植物殘骸或排泄物 。 土壤中微生物可將有機物質分解成膠狀物，易於溶解．呈黑色，稱為腐植質。
腐植質可多容納水份以分解物質，並可促使土壤分子有較好的排列，利於耕作與植物生長。 礦物質 最多的為氧、矽、鋁、鐵，次有鈣、鉀、鈉等，植物生長所需元素共約15種。
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(二)土壤的組成 水份 空氣 吸著水：主要附著於土粒表面，植物較難吸收 毛細管水：植物根部吸收的主要水源。
重力水：土壤顆粒較大，雨水下滲可自由通過 空氣 氧：有機生物體所必需。 氮：微生物吸收變為氮素化合物，供植物吸收
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2 土壤的特性與剖面 2.1 土壤質地 土壤質地 最大土壤顆粒是石礫，由粒徑大於 2 ㎜ 以上的岩石微粒組成，稱為極粗土壤。
2 土壤的特性與剖面 2.1 土壤質地 土壤質地 係指組成土壤顆粒大小不同之礦物粒子含量的百分比。 決定於土壤內岩石微粒之粒度規模，亦是支配土壤特性的根源。 最大土壤顆粒是石礫，由粒徑大於 2 ㎜ 以上的岩石微粒組成，稱為極粗土壤。
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2.1 土壤質地 組成土壤顆粒可分為砂土、細泥、粘土，依上述三種岩粒不同比例混合，可形成十二種等級之土壤質地。
2.1 土壤質地 組成土壤顆粒可分為砂土、細泥、粘土，依上述三種岩粒不同比例混合，可形成十二種等級之土壤質地。 對大部份農作物，最好的土壤質地是壤土。 較大的顆粒：具良好的透氣與排水特性； 較小的顆粒：含有營養物質保留的能力。 圖8.2 土壤質地的粒度組成
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2.2 土壤構造 土壤構造係指土壤顆粒聚集成團塊的形狀。
2.2 土壤構造 土壤構造係指土壤顆粒聚集成團塊的形狀。 良好土壤形成於易碎的小團塊，此易碎的特性稱土壤的易碎性，決定於土壤構造和它的含水量。 砂土 乾燥時疏鬆不成形，易碎性最高。 濕潤時無黏性與可塑性，因此缺乏構造。 粘土 濕潤時黏性與可塑性頗大。 乾燥時可成硬土塊且不易破碎與斷裂，易碎性最差。
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2.2 土壤構造 好土壤的易碎性需要有足夠的空間使空氣、水與土壤相混合。
2.2 土壤構造 好土壤的易碎性需要有足夠的空間使空氣、水與土壤相混合。 土壤中空氣的總量與水之間的關係並非固定。形成構造良好的土壤至少土中過剩水份被排除之後，大約有三分之二的空間容納空氣，提供氧的來源給植物根部的細胞。 棲息在土壤的有機生命體包括：原生動物、線蟲、蚯蚓、昆蟲、細菌和真菌。透過這些生物作用可獲得構造良好的土壤，亦可獲得豐富的腐植質。
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土壤構造與滲透性 說明：土壤特性部份取決於孔隙和顆粒大小，左邊的土壤由不同顆粒大小組成，留有空間飽含水與空氣，滲透性較佳；右邊的土壤由均勻的小顆粒組成，較為密緻，提供給水與空氣的空間較少，滲透性較差
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2.3 土壤剖面 土壤剖面 成熟剖面 是自地面而下，顯示各化育層及岩被的垂直斷面。
2.3 土壤剖面 土壤剖面 是自地面而下，顯示各化育層及岩被的垂直斷面。 它是一連串由不同化學成份、岩粒大小及許多有機物質組成的化育層。 成熟剖面 完全成熟的土壤剖面，稱為成熟剖面。 大部分由上而下至少包括 A、B、C層等三層。
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土壤剖面 A 層(表土)：生物活動、物質溶解及懸浮水移動最大的一層。 B 層(底土)：為植物提供營養物的寶貴資源。
C 層：土壤母質組成，下方為尚未風化的堅硬岩石。 O層：A00 層，為表面垃圾層，或稱有機層。
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3 土壤退化與保育 土壤退化的原因： (1)機械動能產生的土壤退化；(2)人類土地利用引起的土壤退化。 3.1 機械動能產生的土壤退化
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3.1 機械動能產生的土壤退化 由機械能產生的土壤退化的種類： 土壤侵蝕 水蝕、風蝕等自然因素引起的土壤侵蝕。
化學退化：包括營養物的耗盡、鹽類聚集、酸化和污染。 物理退化：機械的壓密、牲畜的踐踏、淹水、過量灌溉或排水不良等。 土壤侵蝕 指地表受外力的剝蝕作用，自固結的土體分離、搬運及沉積的現象。
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3.1 機械動能產生的土壤退化 正常侵蝕 受到自然力自一地搬運到另一地的現象。 又稱自然侵蝕或地質侵蝕。
其土粒移動過程相當緩慢，常和土壤形成過程處於平衡狀態。 加速侵蝕 受到人為因素的影響使侵蝕加劇，形成嚴重的土壤侵蝕問題。 圖8.6 苗栗三義大安溪北岸自然侵蝕的火炎山
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3.1 機械動能產生的土壤退化 風蝕：係以風為動力的土壤侵蝕現象。 過程可分為移動開始、吹送搬運、沉降堆積。
主要發生在年雨量不足 200 ㎜ 的乾燥地區或年雨量不足 400 ㎜ 的半乾燥地區。 風蝕給人類帶來損害有： 表土損失，生產力減少。 土壤水份變化，限制作物生長。 沉降造成堆積或掩埋，對農田、河川及湖泊影響很大。 土壤鹽害加劇等。
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3.1 機械動能產生的土壤退化 水蝕：流動的水導致大部分的土壤侵蝕。 主要發生在降雨量豐沛的氣候區。
世界所有土地利用造成土壤退化的機械能以水蝕的比率最高。 目前世界上每年由於流水侵蝕而損失土壤多達240億噸之多。 水蝕分為三個過程：分散作用、搬運作用及堆積作用。
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3.1 機械動能產生的土壤退化 分散作用 土壤孔隙容易被雨滴分散之細小土粒阻塞，降低了土壤滲透能力。
當降雨強度超過土壤滲透能力時，此時滲雨量初期可以形成地表薄膜水，表土細粒及膠質物容易懸浮其中，促使土粒分離，為水蝕初期，稱為「分散作用」。 分散作用的沖蝕型態稱為飛濺侵蝕 (splash erosion) ， 又名雨滴侵蝕 (raindrop erosion)。
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3.1 機械動能產生的土壤退化 搬運作用 地表薄膜水增加形成微小逕流，可形成層狀剝落且均勻流失的表土侵蝕 。
地表水形成逕流，此時流體作用力增大，水流對土粒之曳引力 更加顯著，在地表沖蝕形成細溝或紋溝的指狀侵蝕型態；甚至形成溝壑的溝狀侵蝕 。 圖8.7 水蝕形成之溝狀侵蝕
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3.1 機械動能產生的土壤退化 搬運作用(續) 土壤侵蝕過程最嚴重的階段是搬運作用。 長期表土侵蝕的結果
使表層肥沃細土沖失、土壤變薄、質地變粗以及土壤肥力顯著下降。 長期溝狀侵蝕的結果 使地面支離破碎、耕地面積減少、對農業生產及交通運輸造成很大影響。
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3.1 機械動能產生的土壤退化 堆積作用 當逕流搬運的土砂，受地形坡度減緩影響，使水流流速減緩，搬運力降低而逐漸沉積下來，稱為堆積作用。
水蝕過程最終階段。 人類不當的土地利用，使河川在加速侵蝕過程中，因沉積位置不當，淤泥淹沒良田，湖泊淤積嚴重，破壞原來土地使用型態。
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3.1 機械動能產生的土壤退化 影響土壤侵蝕的因子 氣候：溫度昇降愈大、降雨量愈大、降雨時間愈集中，則土壤侵蝕危機愈大。
地形：坡度愈大，則愈易發生土壤流失。 土壤特性：土壤顆粒愈小，愈易流失。腐植質愈多愈不易流失。 植被：森林與荒原最不易遭受土壤侵蝕，農耕地最易遭受土壤侵蝕 。 人為水土保持處理：不合理墾荒或開發、濫伐、過度放牧等嚴重破壞地表植被，加速了土壤侵蝕。 其中最重要的是人為因子。
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3.2 人類土地利用引起的土壤退化 人類土地利用引起的土壤退化之種類：
機械動能或人類不當的土地利用造成的土壤退化主要的現象為水土流失及土地沙漠化。
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沙漠化 定義：指土地擁有的生物生產力減退乃至破壞，最後變成沙漠狀態。 形成原因 自然環境的氣候因素
基本條件：降雨量低且降水特徵是雨量小、不穩定、時間短及強度大的風暴造成乾旱的沙漠地區， 全球氣候變化更加速沙漠化的進行 人為的過度土地力利用 包括過度放牧、過度耕種、耕地的鹽類積聚、林地過量採伐與不當開墾等。
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沙漠化 影響 減緩土地沙漠化 破壞土地資源，使可供農牧的土地面積減少，土地滋生能力退化，造成農牧生產能力降低和生物生產量下降。
最有效的方法是徹底減少過度放牧、砍伐森林和破壞性的農耕與灌溉方式以及不當的採礦。 重新造林計畫。
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3.3 土壤保育 土壤保育主要目的： 減少土壤侵蝕， 預防水土流失及土壤有機物質耗竭，
3.3 土壤保育 土壤保育主要目的： 減少土壤侵蝕， 預防水土流失及土壤有機物質耗竭， 恢復遭受土壤侵蝕、超過土地再生能力及過度耕種所流失的有機物質， 提高土壤涵養水份能力， 並促進土地利用。
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3.3 土壤保育 農民藉農藝與工程的保 土方式，減少土壤侵蝕 建立梯田 等高線耕作法 帶狀播種法 排水道設施 種植防風林
3.3 土壤保育 農民藉農藝與工程的保 土方式，減少土壤侵蝕 建立梯田 等高線耕作法 帶狀播種法 排水道設施 種植防風林 保持耕作，深耕、輪種、施肥以保持土壤，休耕以恢復地力 已被侵蝕的地表土壤，遍植草類植物或植林，以培育土壤
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3.3 土壤保育 圖8.9 印尼爪哇的稻作梯田 圖8.10 等高線耕作法
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圖8.12 防風林，成帶狀的樹林環繞農田可以阻斷風蝕保護土壤。
3.3 土壤保育 圖8.11 美國伊利諾州結合等高線和帶狀播種法 圖8.12 防風林，成帶狀的樹林環繞農田可以阻斷風蝕保護土壤。
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3.4 台灣的水土保持 台灣土壤流失嚴重，以降水為主要最大因素。 每年每平方公尺土壤流失達10公斤，遠超過世界土壤流失上限1.1公斤
3.4 台灣的水土保持 台灣土壤流失嚴重，以降水為主要最大因素。 每年每平方公尺土壤流失達10公斤，遠超過世界土壤流失上限1.1公斤 民國41年開始實施水土保持工作，由農復會創辦。 民國44年推廣個別的農地水土保持。 民國54年以推展「保育與利用兼顧」原則，辦理區域性綜合水土保持與土地利用計畫。 近10年來逐漸推展到以保育水土資源、維護公共安全，與生態環境等多功能目標。同時改進水土保持技術，推行有機農業及植生工作。
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3.4 台灣的水土保持 水土保持法 未來推行永續利用的坡地保育與利用政策，在「保育與利用並重」原則下，促進坡地農業的永續發展。
3.4 台灣的水土保持 水土保持法 83年5月27日公布施行，83年10月21日及89年5月17日公布修正 立法目的：實施水土保持之處理與維護，以保育水土資源、涵養水源、減免災害、促進土地合理利用，增加國民福祉 。 未來推行永續利用的坡地保育與利用政策，在「保育與利用並重」原則下，促進坡地農業的永續發展。 並重視環境及生態之維護，確保生活空間和環境品質，達到生產、生活、生態適度平衡發展。
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4 土壤污染與整治 土壤污染的定義 土壤污染的形成 土壤因物質、生物或能量之介入，致變更品質，有影響其正常用途或危害國民健康及生活環境之虞。
4 土壤污染與整治 土壤污染的定義 土壤因物質、生物或能量之介入，致變更品質，有影響其正常用途或危害國民健康及生活環境之虞。 土壤污染的形成 土壤污染物質依其來源以各種途徑進入土壤中，超過土壤特有的緩衝能力與自淨能力，使污染物質在土壤中濃縮蓄積，形成過飽和現象而造成。
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4 土壤污染與整治 土壤污染物質的種類 土壤污染物質的來源 病體類。 有毒化學物質類：(1)重金屬類；(2)有機農藥類。 物質放射類。
4 土壤污染與整治 土壤污染物質的種類 病體類。 有毒化學物質類：(1)重金屬類；(2)有機農藥類。 物質放射類。 土壤污染物質的來源 工業廢水、廢污泥或其他固體、液體廢棄物； 農藥及肥料； 畜殖業廢棄物； 都市污水及垃圾； 廢氣、落塵及酸雨。
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4 土壤污染與整治 土壤污染的影響 土壤的自淨作用 土壤品質惡化。 作物吸收污染物，隨食物鏈擴散波及其他生物。
4 土壤污染與整治 土壤污染的影響 土壤品質惡化。 作物吸收污染物，隨食物鏈擴散波及其他生物。 影響地下水源的品質，威脅到飲用水安全。 土壤的自淨作用 當污染物質進入土壤之後，經由物理作用、生化的分解反應將污染物質自然的轉移，或穩定下來，而使土壤恢復原來的狀態稱為土壤的自淨能力。 土壤自淨能力隨土壤性質及污染物性質而異。 自然界的氣候、水文條件也會影響自淨作用速率。
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重金屬污染改善方法 客土法。 排土法。 客土法及排土法併用。 混合稀釋法。 反轉耕法。 添加改良資材。
其他：(1)生物攝取； (2)固化/安定化； (3)化學淋洗。
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國內土壤污染問題與整治 台灣土壤污染：鎘米事件、不明廢棄物棄置案件。 土壤及地下水污染整治法
民國89年2月2日公告施行。 施行細則於90年10月17日公告實施。 政府期望制度化解決當前因廢棄物任意棄置所延伸之污染問題。 土壤污染最重要的工作在於整治方面，主要依「土壤及地下水污染整治法」持續推動相關法規之建制工作。
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國內土壤污染問題與整治 土壤保護策略與措施： 建立土壤污染防制資訊系統。 加強土壤污染源稽查管制。 積極推行土壤污染區之改善整治工作。
建立土壤污染防制與監測制度。 建立土壤污染通報應變處理制度。 推動土壤污染防制法治化。 加強人才培訓與科技研究。 籌設土壤污染防制基金等 。
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