土壤環(huán)境化學(xué)ppt課件(參考版)
2025-05-09 23:40本頁面
【正文】 (P233,5) 土壤中主要的氧化還原體系有哪些 ？ 了解土壤氧化還原電位的幾個范圍值 。 (P233,2) ?舉例說明其作用原理 。 ? Eh值再降低 ， 之 200mV時 ， H2S大量產(chǎn)生 ， Fe2+就會變成 FeS沉淀了 ，其遷移能力降低了 。當(dāng) Eh200mV時 ， NO3開始消失 ，出現(xiàn)大量的 NH4+。 ? 當(dāng) Eh值在 400—700mV時 ， 土壤中氮素主要以 NO3形式存在 。 根據(jù)土壤的趴值可以確定土壤中有機(jī)物和無機(jī)物可能發(fā)生的氧化還原反應(yīng)和環(huán)境行為 。 一般旱地土壤的氧化還原電位 (Eh)為 +400—+700mV。 由于土壤中氧化態(tài)物質(zhì)與還原態(tài)物質(zhì)的組成十分復(fù)雜 ， 因此計算土壤的實際氧化還原電位(Eh)很困難 。 ?主要氧化還原體系如下： 鐵體系 Fe(III)Fe(II), 錳體系 Mn(IV)Mn(II),硫體系 SO42—H2S 氮體系 NO3—（ NO N NH4+） 。 土壤中的主要還原劑有：有機(jī)質(zhì)和低價金屬離子 。 六、土壤的氧化還原性 氧化還原反應(yīng)是土壤中無機(jī)物和有機(jī)物發(fā)生遷移轉(zhuǎn)化并對土壤生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生重要影響的化學(xué)過程 。 有 6個水分子圍繞著 ， 當(dāng)加大堿類使土壤溶液中 OH離子增多時 ， 鋁 離子周圍的 6個水分子中有一 、 二個水分子離解出 H+， 與加入的 OH中和 ， 并發(fā)生如下反應(yīng)： 2Al(H2O)63++2OH =Al2(OH)2 (H2O)84++4H2O 水分子離解出來的 OH則留在鋁離子周圍 ， 這種帶有 OH離子的鋁離子很不穩(wěn)定 ， 它們要聚合成更大的離子團(tuán) ,在 Ph， 鋁離子開始形成 Al(OH)3沉淀 ， 失去緩沖能力 。在代換量相等的條件下 ， 鹽基飽和度愈高 ， 土壤對酸的緩沖能力愈大；反之 ， 鹽基飽和度愈低 ， 土壤對堿的緩沖能力愈大 。 ?對酸的緩沖作用 (以 M代表鹽基離子 ) 土壤膠體 M+ HCL=土壤膠體 H+ MCL ?對堿的緩沖作用 土壤膠體 H+ MOH=土壤膠體 M+ H2O 土壤膠體的數(shù)量和鹽基代換量越大 ， 土壤的緩沖性能就越強(qiáng) 。 H2CO3+Ca(OH)2= CaCO3+ 2H2O ?土壤中的某些有機(jī)酸 (如氨基酸 、 胡敏酸等 )是兩性物質(zhì) ， 具有緩沖作用 ，如氨基酸含氨基和羧基可分別中和酸和堿 ， 從而對酸和堿都具有緩沖能力 。 當(dāng)加入鹽酸時 ， 碳酸鈉與它作用 ， 生成中性鹽和碳酸 ， 大大抑制了土壤酸度的提高 。 土壤緩沖性能是指土壤具有緩和其酸堿度發(fā)生激烈變化的能力 ， 它可以保持土壤反應(yīng)的相對穩(wěn)定 ， 為植物生長和土壤生物的活動 創(chuàng)造比較穩(wěn)定的生活環(huán)境 ， 所以土壤的緩沖性能是土壤的重要性質(zhì)之一 (1)土壤溶液的緩沖作用 ：土壤溶液中含有碳酸 、 硅酸 、 磷酸 、 腐殖酸和其他有機(jī)酸等弱酸及其鹽類 ， 構(gòu)成一個良好的緩沖體系 ， 對酸堿具有緩沖作用 。 ?當(dāng)土壤膠體上吸附的 Na+、 K+、 Mg2+(主要是 Na+)等離子的飽和度增加到一定程度時 ， 會引起交換性陽離子的水解作用： 土壤膠體 （ x Na+） +yH2O=土壤膠體 (（ x –y） Na+、 yH+)+yNaOH 在土壤溶液中產(chǎn)生 NaOH， 使土壤呈堿性 。 可用中和滴定法測定 。 2． 土壤堿度 ?土壤溶液中 OH離子的主要來源 ， 是 CO32和 HCO3的堿金屬 (Na、 K)及堿土金屬 (Ca、 Mg)的鹽類 。 土壤活性酸度是土壤酸度的根本起點(diǎn)和現(xiàn)實表現(xiàn) 。 (3)活性酸度與潛性酸度的關(guān)系 ：活性酸度與潛性酸度是同一個平衡體系的兩種酸度 。 由于生成的醋酸分子離解度很小 ， 而氫氧化鈉可以完全離解 。 ?水解性酸度 ：用弱酸強(qiáng)堿鹽 (如醋酸鈉 )淋洗土壤 ， 溶液中金屬離子可以將土壤膠體吸附的 H+、 Al3+代換出來 ， 同時生成某弱酸(醋酸 )。 例如 ， 紅壤的潛性酸度 95%以上是由代換性 Al3+產(chǎn)生的 。 ?代換性酸度 ：用過量中性鹽 (如 NaCl或 KCl)溶液淋洗土壤 ， 溶液中金屬離子與土壤中 H+和 Al3+發(fā)生離子交換作用 ， 而表現(xiàn)出的酸度 ， 稱為代換性酸度 。 只有鹽基不飽和土壤才有潛性酸度 ， 其大小與土壤代換量和鹽基飽和度有關(guān) 。 (2)潛性酸度 ：土壤潛性酸度是土壤膠體吸附的可代換性 H+和 Al3+的反映 。 活性酸度 的來源 ， 主要是 CO2溶于水形成的碳酸 和 有機(jī)物質(zhì)分解產(chǎn)生的有機(jī)酸 ， 以及 土壤中礦物質(zhì)氧化產(chǎn)生的無機(jī)酸 ， 還有 施用的無機(jī)肥料中殘留的無機(jī)酸 ， 如硝酸 、 硫酸和磷酸等 。 1． 土壤酸度： 根據(jù)土壤中 H+離子的存在方式 ， 土壤酸度可分為兩大類 。 ?我國土壤 pH大多在 ～ ， 由南向北 pH值遞增 ， 長江 (北 緯 33176。 劃分為 9等級 。 各種陰離子被土壤膠體吸附的順序如下： F
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