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影响土壤中离子交换有效度

发布时间:2022-07-05 17:19:28

A. 影响阳离子交换能力的因素有哪些

土壤溶液来中的阳离子进行交自换,称为阳离子的交换作用。影响因素有——(1)阳离子的代换能力随离子价数的增加而增大,因为高价阳离子的电荷量大、电性强所以代换能力也大,各种阳离子代换力的大小顺序:Na+<K+<NH4+<Mg2+<Ca2+<H+<Al3+<Fe3+(2)等价离子代换能力的大小,随原子序数的增加而增大(3)离子运动速度愈大,交换力愈强(4)阳离子的相对浓度及交换生成物的性质。
影响土壤阳离子交换量的因素有:阳离子交换量:每千克干土中所含的全部阳离子总量,以厘摩尔(+)每千克土或 c mol(+)kg的-1次幂表示。影响因素——(1)胶体的种类,有机胶体>无机胶体,有机质高的>有机质低的,次生铝硅酸盐(2:1>1:1)>次生氧化物(2)溶液的pH值(3)土壤质地,质地愈细交换量愈高。

B. 酸性环境下,会对土壤阳离子交换量发生怎么样的改变,是变大变小

变小,酸性条件下土壤胶体表面的OH-被解离,胶体带正电,可吸附的阳离子变少, 阳离子交换量也变小。

C. 影响土壤交换性离子有效性的因素有哪些在生产实践中有何意义

阳离子交换
使土壤比较重要的性质之一,使土壤本身的特有属性,主要原因就是
土壤胶体

负电
特性,其电荷分为
可变电荷
和固定电荷,当pH较低时(到达
等电点
时),整个性质就会发生变化.阳离子交换,顾名思义,
负电荷
的土壤胶体
表面吸附
有一些
可交换态
的阳

D. 土壤中阳离子的交换作用

土壤的阳离子交换性能,是指土壤溶液中的阳离子与土壤固相阳离子之间所进行的交换 作用,它是由土壤胶体表面性质所决定。土壤胶体是土壤中粘土矿物和腐殖酸以及相互结合形成的复杂有机矿质复合体,其吸收的阳离子包括钾、钠、钙、镁、铵、氢、铝等。土壤交换性能对植物营养和施肥有较大作用,它能调节土壤溶液的浓度,保持土壤溶液成分的多样性和平衡性,还可保持养分免于被雨水淋失.

土壤盐基饱和度(BS)
Base Saturation
土壤胶体上的交换性盐基离子占全部交换性阳离子(总量)的百分比。
酸基离子:H+、Al3+
盐基离子:K+、Na+、Ca2+、Mg2+等
BS真正反映土壤有效(速效)养分含量的大小,是改良土壤的重要依据之一。

盐基饱和度是指土壤吸附交换性盐基总量的程度。土壤吸附性阳离子,根据其解吸后的化学特性可区分为致酸的非盐基离子(如氢和铝离子)与非致酸的盐基离子(如钙、镁、钠等)两大类。当土壤胶体所吸附的阳离子基本上属于盐基离子时,称为盐基饱和土壤,呈中性、碱性、强碱性反应;反之,当非盐基离子占相当大比例时,称为盐基不饱和土壤,呈酸性或强碱性反应。土壤盐基饱和度以土壤的交换性盐基总量占土壤阳离子代换量的百分比表示。盐基饱和度的大小,可用作施用石灰或磷灰石改良土壤的依据。

E. 试述土壤中阳离子交换与吸附作用对污染物的迁移转化的影响

阳离子交换使土壤比较重要的性质之一,使土壤本身的特有属性,主要原因就是土壤胶体的负电特性,其电荷分为可变电荷和固定电荷,当pH较低时(到达等电点时),整个性质就会发生变化。阳离子交换,顾名思义,负电荷的土壤胶体表面吸附有一些可交换态的阳离子如K、Mg、Ca等,当污染物特别是重金属类物质与土壤接触时,由于其于土壤胶体表面基团具有更强的结合能力,从而取代部分正电性基团,但是阳离子交换过程并不稳定,属于静电作用,因此自身并不稳定,如上述内容所说,易受pH影响,低pH条件下容易被淋洗。同时由于其具有很强的水溶性,因此生物有效性较高,容易被动植物吸收而贮藏在体内,是土壤化学反应较为活跃的一部分,受土壤环境影响较大。

吸附作用是一种泛称,涉及内容较多,分配、离子交换、络合等都包括在内,以有机质吸附为例,土壤环境中存在很多的有机污染物如农药(有机氯、有机磷)、PAH、PCBs等,通过分配作用,这些污染物易与土壤中的腐殖质、植物残体、黑炭等结合,这一过程既可以促进有机污染物的分解,也可以抑制该过程。例如一些污染物进入当碳粒内部,从而抑制微生物的降解,也就限制了污染物的降解,但是也有一部分可能络合在碳颗粒表面,碳粒表层有较大的比表面积,提供了大量的微生物附着位点,为其降解提供了条件,本身也可以当做电子受体。
这一问题应因具体环境而异,因污染物性质变化而异,环境是复杂的体系,具体结果如何完全看如何读复杂过程进行解读,现在很多过程还是无法解释清楚的,我们目前位置更多的是控制条件,找出影响因素,因此并不是虽有条件都适用的。

F. 土壤阳离子交换量增加对重金属有效性有什么影响

土壤阳离子交抄换量袭的影响因素有胶体的类型;土壤质地;土壤pH值等。不同的粘土矿物中含腐殖质和2:1性粘土矿物较多,阳离子交换量较大。而含高岭石和氧化物的土壤盐离子交换量较小。这就是北方土壤保肥性能好的原因之一。交换量大也就是土壤能吸附和交换的阳离子容量大,对肥料的影响就不同了。我也总结不好。你还是找本土壤学、植物营养肥料学看看好了。一般阳离子交换量直接反映了土壤的保肥、供肥性能和缓冲能力。交换量在>20cmol(+)/kg保肥力强的土壤;20~10cmol(+)/kg为保肥力中等的土壤;<10cmol(+)/kg为保肥力弱的土壤。

G. 影响交换性阳离子有效度的因素有哪些

土壤的盐碱性与降水的关系十分密切,但并不是所有地区土壤的盐碱性都是受降水量来决定。土壤之所以有酸碱性,是因为在土壤中存在少量的氢离子和氢氧离子。当氢离子的浓度大于氢氧离子的浓度时,土壤呈酸性;反之呈碱性;两者相等时则为中性。影响土壤盐碱度的因素除了降水之外,现在我们更多考虑的是由于人类不合理的生产方式造成了干旱、半干旱地区的土壤次生盐碱化。土壤性质
(一)土壤吸附性
土壤中两个最活跃的组分是土壤胶体和土壤微生物,它们对污染物在土壤中的迁移、转化有重要作用。土壤胶体以其巨大的比表面积和带电性,而使土壤具有吸附性。
1、土壤胶体的性质
1)土壤胶体具有巨大的比表面和表面能:比表面是单位重量(或体积)物质的表面积。定体积的物质被分割时,随着颗粒数的增多,比表面也显著地增大。物质的比表面越大,表面能也就越大。
2)土壤胶体的电性:土壤胶体微粒具有双电层,微粒的内部称微粒核,一般带负电荷,形成一个负离子(即决定电位离子层)其外部由于电性吸引,而形成一个正离子(又称反离子层,包括非活动性离子层和扩散层),即合称为双电层。
3)土壤胶体的凝聚性和分散性:由于胶体的比表面和表面能都很大,为了减小表面能胶体具有相互吸引,凝聚的趋势,这就是胶体的凝聚性。但是在土壤溶液中,胶体常带负电荷,即具有负的电动电位,所以胶体微粒又因相同而相互排斥,电动电位越高,相互排斥力越强,胶体微粒呈现出的分散性也越强。
影响土壤凝聚性能的主要因素是土壤胶体的电动电位和扩散层厚度,例如土壤溶液中阳离子增多,由于土壤胶体表面负电荷被中和,从而较强土壤的凝聚。此外,土壤溶液中电解质浓度、pH值也将影响其凝聚性能。
2、土壤胶体的离子交换吸附
在土壤胶体双电层扩散层中,补偿离子可以和溶液中相同电荷的离子价为依据作等价交换,称为离子交换(或代换)。离子交换作用包括阳离子吸附作用和阴离子交换吸附作用。
每千克干土中所含全部阳离子总量,称为阳离子交换量。土壤的可交换性阳离子有两类:一类是致酸离子,包括H+和Al3+;另一类是盐基离子,包括Ca2+、Mg2+、K+、Na+、NH4+等。当土壤胶体上吸附的阳离子均为盐基离子,且已达到吸附饱和时的土壤,称为盐基饱和土壤,否则,这种土壤为盐基不饱和土壤。在土壤交换性阳离子中盐基离子所占的百分数称为土壤盐基饱和度。它与土壤母质、气候等因素有关。
3、土壤酸碱性
由于土壤是一个复杂的体系,其中存在着各种化学和生物化学反应,因而使土壤表现出不同的酸碱性。
我国土壤的pH大多在4.5~8.5范围内,并有由南向北pH值递增的规律性,长江(北纬330)以南的土壤多为酸性和强酸性,如华南、西南地区广泛分布的红壤、黄壤;pH值大多数在4.5~5.5之间,有少数低至3.6~3.8;华中华东地区的红壤,pH值在5.5~6.5之间;长江以北的土壤多为中性或碱性,如华北、西北的土壤大多含CaCO3,pH值在7.5~8.5之间,少数强碱性的pH值高达10.5。
1)土壤酸度
根据土壤中H+离子的存在方式,土壤酸度可分为两大类:
(1)活性酸度:土壤的活性酸度是土壤溶液中氢离子浓度的直接反映,又称有效酸度,通常用pH表示。
土壤溶液中氢离子的来源,主要是土壤中CO2溶于水形成的碳酸和有机物质分解产生的有机酸,以及土壤中矿物质氧化产生的无机酸,还有施用肥料中残留的无机酸,如硝酸、硫酸和磷酸等。此外,由于大气污染形成的大气酸沉降,也会使土壤酸化,所以它也是土壤活性酸度的一个重要来源。
(2)潜性酸度:土壤潜性酸度的来源是土壤胶体吸附的可代换性H+和Al3+。当这些离子处于吸附状态时,是不显酸性的,但当它们通过离子交换作用进入土壤溶液之后,可增加土壤的H+浓度,使土壤pH值降低。只有盐基不饱和土壤才有潜性酸度,其大小与土壤代换量和盐基饱和度有关。
根据测定土壤潜性酸度所用的提取液,可以把潜性酸度分为代换性酸度和水解酸度。
用过量中性盐(如NaCl或KCl)溶液淋洗土壤,溶液中金属离子与土壤中H+和Al3+发生离子交换作用,而表现出的酸度,称为代换性酸度。由土壤矿物质胶体释放出的氢离子是很少的,只有土壤腐殖质中的腐殖酸才可产生较多的氢离子。
近代研究已经确认,代换性Al3+是矿物质土壤中潜性酸度的主要来源。例如,红壤的潜性酸度95%以上是由代换性Al3+产生的。
用弱酸强碱盐(如醋酸钠)淋洗土壤,溶液中金属离子可以将土壤胶体吸附的H+、Al3+代换出来,同时生成某弱酸(醋酸)。此时,测定出的该弱酸的酸度称为水解性酸度。
水解性酸度一般比代换性酸度高。由于中性盐所测出的代换性酸度只是水解性酸度的一部分,当土壤溶液在碱性增大时,土壤胶体上吸附的H+较多被代换出来,所以水解酸度较大。但在红壤和灰化土中,由于胶体中氢氧根离子中和醋酸,且对醋酸分子有吸附作用,因此,水解性酸度接近于或低于代换性酸度。
(3)活性酸度与潜性酸度的关系:土壤的活性酸度与潜性酸度是同一个平衡体系的两种酸度。二者可以相互转化,在一定条件下处于暂时平衡状态。土壤活性酸度是土壤酸度的根本起点和现实表现。土壤胶体是H+和Al3+的储存库,潜性酸度则是活性酸度的储备。土壤的潜性酸度往往比活性酸度大得多,相差达几个数量级。
2)土壤碱度
土壤溶液中OH -离子的主要来源是碳酸根和碳酸氢根的碱金属(Ca、Mg)的盐类。碳酸盐碱度和重碳酸盐度的总称为总碱度。不同溶解度的碳酸盐和重碳酸盐对土壤碱性的贡献不同,CaCO3和MgCO3的溶解度很小,故富含CaCO3和MgCO3的石灰性土壤呈弱碱性(pH在7.5~8.5);Na2CO3、NaHCO3及Ca(HCO3)2 等都是水溶性盐类,可以出现在土壤溶液中,使土壤溶液中的碱度很高,从土壤pH来看,含Na2CO3的土壤,其pH值一般较高,可达10以上,而含NaHCO3及Ca(HCO3)2的土壤,其pH值常在7.5~8.5,碱性较弱。
当土壤胶体上吸附的Na+、K+、Mg2+(主要是Na+)等离子的饱和度增加到一定程度时会引起交换性阳离子的水解作用。结果在土壤溶液中产生NaOH,使土壤呈碱性。此时Na+离子饱和度亦称土壤碱化度。胶体上吸附的盐基离子不同,对土壤pH值或土壤碱度的影响也不同。
3)土壤的缓冲性能
土壤缓冲性能是指具有缓和酸碱度发生剧烈变化的能力,它可以保持土壤反应的相对稳定,为植物生长和土壤生物的活动创造比较稳定的生活环境,所以土壤的缓冲性能是土壤的重要性质之一。
(1)土壤溶液的缓冲作用:土壤溶液中含有碳酸、硅酸、磷酸、腐殖酸和其它有机酸等弱酸及其盐类,构成一个良好的缓冲体系,对酸碱具有缓冲作用。
(2)土壤胶体的缓冲作用:土壤胶体吸附有各种阳离子,其中盐基离子和氢离子能分别对酸和碱起缓冲作用。
土壤胶体的数量和盐基代换量越大,土壤的缓冲性能就越强。因此,砂土掺粘土及施用各种有机肥料,都是提高土壤缓冲性能的有效措施。在代换量相等的条件下,盐基饱和度愈高,土壤对酸的缓冲能力愈大;反之,盐基饱和度愈低,土壤对碱的缓冲能力愈大。
另外,铝离子对碱的也能起到缓冲作用。
(二)土壤氧化还原性
土壤中有许多有机和无机的氧化性和还原性物质,因而使土壤具有氧化还原特性。一般,土壤中主要的氧化剂有:氧气、NO3-和高价金属离子,如铁(Ⅲ)、锰(Ⅳ)、钒(Ⅴ)、钛(Ⅵ)等。主要的还原剂有:有机质和低价金属离子。此外,土壤中植物的根系和土壤生物也是土壤发生氧化还原反应的重要参与者。
土壤氧化还原能力的大小可以用土壤的氧化还原电位来衡量。一般旱地土壤好氧化还原电位为+400~+700mV;水田的氧化还原电位在+300~-200 mV。根据土壤的氧化还原电位值可以确定土壤中有机物和无机物可能发生的氧化还原反应和环境行为。

H. 种植物对土壤阳离子交换容量有何影响

植物根系分泌酸性物质,分解土壤中矿物质,提高土壤阳离子交换容量。

I. 为什么PH值可影响土壤阳离子交换量

土壤PH是影响土壤胶体可变电荷数量的重要因素,因此也是影响土壤阳离子交换量的主要因素.一般情况下,随着土壤PH纸的升高,土壤胶体的可变负电荷两增加,阳离子交换量增加

J. 影响土壤阳离子交换量大小的因素有哪些

不同土壤的阳离子交换量不同,主要影响因素:a,土壤胶体类型,不同类型的土版壤胶体其阳离子交换量权差异较大,例如,有机胶体>蒙脱石>水化云母>高岭石>含水氧化铁、铝。b,土壤质地越细,其阳离子交换量越高。c,对于实际的土壤而言,土壤黏土矿物的SiO2/R2O3比率越高,其交换量就越大。d,土壤溶液pH值,因为土壤胶体微粒表面的羟基(OH)的解离受介质pH值的影响,当介质pH值降低时,土壤胶体微粒表面所负电荷也减少,其阳离子交换量也降低;反之就增大。土壤阳离子交换量是影响土壤缓冲能力高低,也是评价土壤保肥能力、改良土壤和合理施肥的重要依据。

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