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1、酸雨對土壤環(huán)境的影響,在酸雨地區(qū),土壤承受大部分酸性雨水。當(dāng)酸雨輸入超過土壤緩沖能力時,土壤呈現(xiàn)酸化。隨著酸化的發(fā)展,土壤中鉀、鈣、鎂、銨等營養(yǎng)物質(zhì)逐漸被淋失、土壤變得貧瘠化,同時,酸化使土壤中的鋁鐵等金屬元素的活性增加,進而對植物產(chǎn)生毒害。,1、土壤酸化,酸雨對土壤環(huán)境的污染,首先是酸化土壤,其具體過程大致是,酸雨中的氫離子與土壤膠體表面上吸附的鹽基性離子進行交換反應(yīng)而被吸附于土粒表面,被交換下來的鹽基性離子隨滲漏水淋失。土粒表面的氫離子又自發(fā)地與礦物晶格表面的鋁迅速反應(yīng),轉(zhuǎn)化成交換性鋁。這就是土壤酸化的實質(zhì)。,土壤酸化,土壤酸化一般由表土向心土和底土層發(fā)展(圖910),并與酸雨濃度、數(shù)量及
2、持續(xù)時間成正相關(guān)。在酸雨淋溶量較小(3.5)時,對土壤酸化影響較小,甚至無影響;當(dāng)酸雨淋溶加大(2000mm),pH值較小(<3.5)時,不僅耕層土壤酸化程度隨降雨酸度增大而加劇,亞表土也開始酸化。,土壤酸化,并不是所有的土壤都容易酸化。土壤的緩沖能力取決于土壤的無機物含量、組分、結(jié)構(gòu)、pH值、堿的飽和狀態(tài)、含鹽量以及土壤的滲透力等。由沉積巖形成的土壤緩沖能力很強,尤其是含碳酸鹽高的土壤,而由水晶礦花崗巖、石英等形成的土壤,則緩沖能力很弱;酸性較強的黃紅壤、紅壤的緩沖能力較弱,而近中性的水稻土的緩沖能力則相對較強。因此,強酸性土壤受酸雨酸化的影響程度大于微酸性和近中性土壤。,促進活性鋁的溶出,
3、土壤活性鋁的溶出與土壤酸化程度之間的關(guān)系極為密切。土壤經(jīng)酸雨淋溶后,當(dāng)土壤pH值降至5以下時,活性鋁的溶出濃度就會明顯提高;土壤pH值進一步降低時,活性鋁的溶出濃度就會急劇增加,這是因為土壤中固相的鋁鹽在酸性條件下溶解度較大、生成的可溶性鋁絡(luò)合物也較多的緣故。,大量鋁離子的出現(xiàn)會產(chǎn)生兩個重要后果:,第一,當(dāng)鋁離子增多至一定程度后,植物根系即受害而生長不良;,第二,因鋁離子是多價離子,與土壤膠體的結(jié)合能特別強,所以很容易從土壤的負電荷點上置換鹽基性離子,使它們進入土壤溶液而后遭受淋失。我國南方酸性紅壤中大量鋁離子的存在既是土壤遭受強烈淋溶、土壤發(fā)生酸化的一個后果,它反過來也是使這類土壤鹽基性離子
4、易于遭受淋失,從而加速酸化的一個原因,鹽基離子大量淋失,鹽基離子的大量淋失是酸雨對土壤最基本的影響。在酸雨作用下,隨著pH的下降,土壤的正電荷增加,負電荷減少,從而使凈電荷減少得更多,有的土壤甚至出現(xiàn)凈正電荷。這樣,不僅對鉀、銨、鈣、鎂等養(yǎng)分離子的吸附量顯著減小,而且由于這些陽離子與土壤的結(jié)合能隨pH的降低而劇烈減小,所以其吸附的牢固程度也大為減小,使這些離子易于隨滲漏水淋失,導(dǎo)致土壤肥力下降,最終使土壤貧瘠化。,模擬酸雨處理后A層土壤養(yǎng)分的變化(%),* 淋失離子的總量/交換性離子總量(淋溶前),活化土壤有毒重金屬元素,雨在使土壤酸度提高的同時,也使土壤中某些重金屬元素的活性增大,這是由于Z
5、n、Cd、Cu、Pb、Mn等在低pH下溶解度升高所造成的。如錳離子,當(dāng)土壤pH降至5左右時,其濃度即可達到毒化水平。,隨著H+離子的輸入、土壤pH值的降低,這些鉛、錳、鉻等離子的溶解度逐漸增大,高濃度的有毒重金屬元素便會沉降和積累在表土層,使土壤成為有毒性的環(huán)境介質(zhì),進而影響植物的生長。,降低土壤酶活性,土壤養(yǎng)分特別是有機態(tài)養(yǎng)份的轉(zhuǎn)化與循環(huán),有賴于專性微生物和酶的生化活性才能完成,而酸雨對土壤中氮、磷、碳等轉(zhuǎn)化具有專一效應(yīng)的微生物酶活性具有相當(dāng)?shù)囊种谱饔谩?降低土壤酶活性,在酸雨淋洗時間短、雨量不大(3.5)的情況下,土壤中微生物代謝活性雖然有所降低,土壤酶活大多無顯著變化;但當(dāng)酸雨淋溶量較大(2000mm)酸度較高(pH<3.5)時,隨著土壤酸化加劇和微生物活性持續(xù)降低,土壤酶活隨降雨酸度增加而降低,抑制效應(yīng)明顯。,謝謝,