土壤的主要化学性质.doc

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1、土壤的主要化学性质教学目的：使学生学习掌握土壤的酸碱性、土壤的氧化还原性及土壤的缓冲作用，能应用基本原理初步分析解释环境问题。教学重点：土壤的酸碱性和氧化还原性教学手段：幻灯教学过程：导入：以实际土壤环境研究中，元素的赋存状态研究及元素的不同价态的毒性研究导入内容一、土壤的酸碱性土壤的酸碱性由土壤溶液中游离的H+或OH-显示出来。1、土壤的活性酸土壤溶液中存在的氢离子的浓度直接表现出来的酸度。2、土壤的潜在酸（储备酸）土壤固相（主要是土壤胶体）吸附的H+离子及Al3+离子水解所产生的酸度。3、土壤的交换酸用过量盐（KCl、NaCl、BaCl2等)与土壤胶体发生交换，将H+离子及Al3+离子

2、交换转入溶液所表现的酸度。4、土壤水解酸采用弱酸强碱盐（NaAC）溶液处理土壤时，交换的H＋所表现的酸性。一般活性酸很少，而潜在酸较大，因而土壤酸碱性主要决定于潜在酸度。但潜在酸和活性酸共存于一个平衡系统中，两者可以互相转化。土壤胶体－Ca2＋＋2H＋（活性酸）Û土壤胶体－2H＋（潜在酸）＋Ca2＋二、土壤的氧化还原性土壤氧化还原性可分为：无机体系和有机体系。无机体系包括：氧体系、铁体系、锰体系、硫体系和氢体系。有机体系包括：不同分解程度的有机物、微生物及其代谢产物，根系分泌物，能起氧化还原反应的有机酸、酚醛和糖类等。实例：汞及其化合物在土壤环境中的氧化还原特征土壤的PH值和Eh值决定着汞

3、以何种价态存在。Hg0→Hg22＋＋Hg2+Hg22＋→Hg2＋＋Hg0Hg2＋→Hg0当土壤处于还原状态（正常土壤PH值范围内，Eh值低于0.4V）更有利于汞的生成。图1水相汞的稳定场（25℃，105Pa）图2镉的PH－Eh图镉在土壤中的形态与迁移转化（图2）三、土壤的缓冲作用狭义的土壤缓冲性：是指土壤对少量的酸碱物质的抵抗能力。广义的土壤缓冲性：包括土壤Eh的缓冲性以及对各种外来污染物的缓冲性。土壤的酸碱缓冲作用原理：胶粒-M+HClÛ胶粒-H+MCl1、土壤的酸碱缓冲体系：（1）碳酸盐体系CaCO3+H2O+CO2ÛCa2++2HCO3-（2）硅酸盐体系Mg2SiO4+4H+ÛMg2

4、++Si(OH)4（3）交换性阳离子体系土壤胶体上吸附的各种盐基离子，能对土壤H+离子（酸性物质）起缓冲作用。（4）铝体系pH<4时，Al3+以Al(OH2)63+形式存在，可以中和2OH-。2Al(OH2)63++2OH-ÛAl2(OH)2(H2O)84++4H2O4Al(OH2)63++6OH-Û[Al4(OH)6(OH2)126++12H2OpH>5时，Al3+形成Al(OH)3沉淀，失去中和能力。（5）有机酸体系土壤腐殖酸、胡敏酸和富里酸，含有羧基、羟基等功能团。对酸碱后具有缓冲作用。2、土壤的酸碱缓冲容量：使单位土壤改变一个单位pH所需要的酸或碱量，是土壤酸碱缓冲能力强弱的指标。

5、土壤氧化还原缓冲性是指当少量的氧化剂或还原剂加入土壤后，其氧化还原电位不会发生剧烈变化，即土壤所具有抗衡Eh变化的能力。图3施石灰使土壤PH为6.0，缓冲容量低（A）和高（B）的土壤滴定曲线小结