同号离子对ζ电位的影响与胶体本身电位高低有关。胶体本身电位高，介质中同号离子被排斥在双电层固定层之外，同号离子价数变化对ζ电位无影响。胶体本身电位低时，双电层固定层内仍有同号离子存在，这时同号离子价数变化或数量变化，的都会影响ζ电位，即同号离子价数增高或离子浓度增加使ζ电位增高。
*专性吸附：对土壤专性吸附的定义有不同的解释，应用最广的定义为：土壤胶体带电或不带电荷，都能吸附某些离子，而且这些离子进入双电层内层，成为不可交换的离子。土壤中的被吸附的离子可以和胶体双电层内层的配位离子-OH进行交换，故称配位基交换。土壤中可以进行专性吸附的物质有氧化铁铝的凝胶、三水铝石、水铝英石、针铁矿和其他无定形水化氧化物。这些氧化物表面含有-OH基和-OH2基，比较容易和专性吸附的离子进行交换。腐殖质和断键的含-OH基的硅酸盐矿物也能进行专性吸附（后叙）。专性吸附是由离子极化作用和范德华力引起的，是形成Stern层的重要原因。专性吸附增强，ζ电位下降，当专性吸附很强时，ζ电位可以变为负数。
补充知识:分子间的力(自由掌握)
分子间的力：指普遍存在于一切分子间的引力，也叫范德华力
一、静电力：极性分子间的力叫静电力或取向力，这种力来自分子固有的结构本质，是一种永久极性间的力。
二、诱导力：一个离子或极性分子的一端，对临近其他分子极化，使它产生相反的诱导力，存在于极性分子与非极性分子之间。例水与溶于水的氯气分子，也存在于极性分子之间，例水分子与乙醇分子存在诱导力和静电力，
处于外加电场中，被极化分子中包含的原子数越多，原子越大，则诱导极性越强，诱导力越大。
分子间力中诱导力所占比重小，不占主要位置。
三、色散力：通常分子极性与非极性是指电子运动的平均情况，对于瞬间电子运动在分子的一个局部而使该部分带过剩的负电，分子的另一端带过剩的正电，形成瞬间的偶极，分子的瞬间偶极之间也会相互作用，并且每一瞬间偶极不断的消失与产生，而在大群分子间就存在这样一种持续的力叫色散力，这就是氢、氮、氧为什么能成为液态的原因。色散力的强弱也和分子的变形性有直接关系，即它又受组成分子的原子数和原子大小所决定，大分子比小分子有较强的色散力。
总的说来色散力很弱，其作用范围与分子间距离的六次方成反比。
在非极性分子间，它是唯一的分子间力。因此色散力是很重要的成分。
原因：氢键对电子只有吸引力，无排斥力。
它与电负性强的原子A成键轨后，电子云偏向A。
H端为正电，缺乏内层电子，能强烈吸引B的电子云，形成H……B氢键。
氢键可形成于分子内外，分子间氢键造成分子缔合现象，引起熔、沸点、气化热的不正常增大。
（二）土壤胶体的性质
1巨大的比表面积和表面能
指每克粘粒所具有的表面积（内表面积与外表面积之和），单位m2 . g-1。不同土壤的比表面积的变化规律与土壤的粘粒类型和含量紧密相关。物体分得越细，单体数越多，总面积约大，比表面积越大。P62 表1－19，胶片
各种胶体与土壤的比表面积
比表面积 m2 . g-1
比表面积 m2 . g-1
粘土矿物与腐殖质都有内表面，内表面的分子所受的各方面同样或类似分子的力的作用，其力是均衡的，没有多余的自由能。而外表面的分子受到内部（固相）与外部（液相）不同的力作用，产生多余的自由能，这种由物体表面存在而产生的能量，称为表面能。物体表面能越大，吸收性越强。
2土壤胶体的带电性
*粘粒表面电荷的来源与种类
a永久电荷: 指由层状铝硅酸盐的同晶代换而产生的电荷，也称内电荷。例如在铝氧八面体中铁或镁代替铝，硅氧四面体中铝代换硅，均会产生多余负电荷，这种电荷不受土壤溶液pH值影响。不同粘粒矿物在同晶代换中所获净负电荷不同。例如蒙脱石每个单位晶胞的剩余负电荷为0.66个，伊利石为1.3-1.5个等等。但是这些剩余负电荷并不一定完全表现出来，其中大部分被层间非交换阳离子K+、Ca++、Mg++、H+等所平衡。过去认为高岭石无永久电荷，近年来试验证明它也有少量永久负电荷。永久电荷一般在铝硅酸盐的层面上，其吸附阳离子是依靠静电力，所吸附阳离子是可以交换的，也可以解吸的。吸附力的强弱取决于电荷与阳离子的距离。例如硅氧四面体上同晶代换所产生的负电荷就比铝氧八面体上的吸附力强。
b可变电荷：也称为添加负电荷，这种负电荷的数量随土壤溶液的pH值而改变。土壤中可产生可变负电荷的物质有：腐殖质、氧化物、水铝英石、层状硅酸盐、非晶质硅酸盐和硅酸等。游离氧化铁在中性和碱性条件下也能产生可变电荷。可变电荷产生原因有两种：
a) 胶体表面分子解离：如腐殖质的羧基、羟基、酚羟基等解离出氢离子，使胶核上带负电。水铝英石表面分子功能基=Si-OH为代表，因介质pH值改变，解离出H+, 使其带负电。层状硅酸盐除带有永久电荷外，在一定条件下，也可以产生可变电荷，是由于在边面上，硅连接的-OH基在碱性条件下解离，在酸性条件下缔和的结果。例如高岭石等。两性胶体Al(OH)3在酸性条件下解离出OH-或吸附H+，本身带正电荷者，称为碱胶基；反之为酸胶基，例如SiO2nH2O外层分子解离生成SiO32-，使H+围绕在其周围。土壤两性胶体为电中性时，土壤溶液的pH为等电点，此时胶体凝聚。
b) 粘粒矿物晶格上的断键: 晶格的边缘和面角上断键,例如硅氧四面体的Si-O键,或铝氧八面体的Al-O 键断裂, 造成“Si-” 、“Al-”、“O-”等断键现象，出现键价不足或多余，形成可变电荷。
*土壤胶体电性的强度：
A土壤电荷的数量: 取决于胶粒的种类、含量、比表面积、胶粒之间的相互作用与溶液的pH值。
a胶粒的种类：每百克腐殖质（干重）的电荷数量（200-500，平均350毫克当量）比无机胶粒（5-100，平均10-80毫克当量）高4-35倍。无机胶粒主要为层状铝硅酸盐，包括蒙脱石、伊利石、高岭石等，它们每百克分别含电荷为60-120、20-40、5-15毫克当量。不同发生学土类所含胶粒类型不同，电荷数量也不同：以高岭石和三水铝石为主的砖红壤每百克干土的负电荷约为5毫克当量；以伊利石、混层矿物和蒙脱石为主的下蜀黄土上发育的黄棕壤等的负电荷约为15-20毫克当量；以蒙脱石、蛭石为主的栗钙土的负电荷约为20-30毫克当量。同一土壤不同发生学土层的电荷数量也有差别：表层土壤含有机质多，比心土、底土含电荷多。矿质土壤表层中有机胶体提供的负电荷占总电荷的20%，其余均为无机胶体所提供。泥炭土与草甸黑土含负电荷高达每百克干土45毫克当量。淀积层与粘化层因富集各种胶粒，电荷数量高。
b土壤有机胶体与无机胶体相结合：钙、镁离子与铁、铝氢氧化物的键合作用下（包括范德华力、氢键、离子键、配位键、共价健的键力），土壤有机胶体与无机胶体相结合成有机—无机复合体，影响电荷的数量。但这种对电荷数量的影响是非加合性的。所形成的复合体的负电荷小于结合前各自的总合。其原因为：1）.带正、负电荷的胶体相互消耗部分负电荷；2）.有机胶体经多价正电子絮固和沉淀在无机胶体表面或定向堆砌在无机胶体表面,掩盖无机胶体的电荷交换点。
B土壤电荷的密度: 是指单位表面积上的电荷数量，计算公式如下：
土壤表面电荷密度 = 土壤电荷数量 / 土壤表面积
凡是影响土壤电荷数量和土壤表面积的因素均影响土壤电荷密度。
a胶粒的比表面积：土壤粘粒含量多，则粘粒的比表面大，电荷密度小。粘粒矿物种类不同，比表面积不同。一般土壤胶体表面的电荷数量，在pH5-8时每平方厘米在1-3.5*10-7毫克当量之间。其电荷密度大约相当每平方厘米10-37微库仑。在pH7时，砖红壤胶体表面的电荷密度为10微库仑左右；红壤类在20-15微库仑。随pH值升高，土壤胶体表面的电荷密度有增大的趋势。
b粘粒类型：不同粘粒矿物的电荷密度不同，例如：高岭石电荷密度为2.0*10-7毫克当量, 每个交换点所占面积为83&A2; 蒙脱石与埃洛石电荷密度为1.4*10-7毫克当量, 每个交换点所占面积为120&A2; 水化云母电荷密度为1.7*10-7毫克当量, 每个交换点所占面积为98&A2。土壤粘粒表面电荷密度的大小影响是土壤离子交换和其它土壤电化学性质的重要因素。
3 分散和絮凝：粘粒的ζ电位越大，相互间的斥力越大。只有当ζ电位降到某一临界值（20－30毫伏）时粘粒间的斥力弱于吸引力（范德华力），粘粒就相互凝聚了。两物体间的范德华吸力与距离的6次方成反比，而相斥的库仑力与距离的2次方成反比。当悬液中粘粒互相接近时，范德华吸力增长快，至一定程度超过库仑斥力，粘粒就凝聚了。土壤溶液中的离子的价数、水化度、浓度对ζ电位与粘粒凝聚有影响：价数越高，库仑力越大，粘粒对其的吸附力越强，其间距离越小，ζ电位越低，凝聚力越强。同价离子中，其凝聚力取决于水化半径，水化半径大的粒子与粘粒表面的距离越大，凝聚力越弱。下列是不同阳离子的凝结能力的顺序：
Fe3+ & Al3+ &Ca2+
&Mg2+ &H+ & NH4+ &K+
胶体的絮凝值随ζ电位降低而增大。相同离子不同浓度不但对ζ电位，而且也对胶体的分散和絮凝有不同影响。介质中电解质的浓度（C），和胶粒双电层的厚度（S）的关系是：
所以离子浓度（C）越高，双电层的厚度（S）越薄,ζ电位越低，絮凝的倾向越大。当ζ电位高时胶体分散；当ζ电位降低到一定程度时，胶体开始絮凝，但絮凝速度较慢，随着电解质数量增加，ζ电位降低到更低值时，絮凝速度变得很快。一般认为胶体絮凝的电位有两个值，即絮凝快速区与絮凝慢速区。
（三）土壤的离子交换：
1土壤阳离子交换作用：
1）阳离子交换作用：土壤胶体一般带负电，可以产生阳离子吸附作用。从宏观角度看，由于异电性相吸作用，阳离子便集中在胶体表面和附近，使该处的离子浓度大于扩散层和扩散层之外的自由溶液。从微观角度看，吸附现象应当表现为胶体表面与扩散层之间离子浓度的差异。吸附作用是土壤胶体与离子之间的相互作用，表现为吸附能。离子交换作用是土壤中离子之间的相互作用，表现为离子的交换能。离子从溶液转移到胶体上是吸附过程；反之为解吸过程。吸附与解吸的结果表现为离子的相互换位，即离子交换作用。
（1）可逆反应：阳离子交换作用处于动态平衡，接受土壤生物活动（植物根系吸收阳离子养料；释放CO2而对土壤溶液提供氢离子；耗氧和泌氧而改变土壤氧化还原电位等等），施肥、灌溉、排水、晒田、坑土、冻垡、耕作等人为活动与季节、气候变化影响离子交换的动态平衡。了解这一特征，有助于加深理解对土壤合理利用和管理的指导意义
（2）等当量关系：阳离子交换作用是在等当量关系下进行的。即一个钙离子克离子当量（40克）可以代换两个钠离子克离子当量（23克×2）。
（3）阳离子代换能力：因阳离子电荷、水化半径、离子半径、其水合物的聚合作用不同而有强弱之分。
*电荷的影响：离子吸附时固相表面与离子之间静电力（F）造成的，按库仑定律：
其中Q为介电常数；ec为阳离子电量；ea 为负电性胶粒电荷量；&rc2& 为阳离子水化后的水化半径。
两个带电质点间的静电力的大小，与其电荷的乘积成正比，与其距离平方呈反比。离子间的吸力也叫离子吸附亲和力，或离子的吸附能。在溶液浓度相同时，离子价数越高，离子吸附亲和力越大，（氢离子例外）其顺序如下：
Li+&Na+&NH4+&K+&Mg++&Ca++&H+&AL+++&Fe+++
*离子的水化半径：离子价数越高，水化半径越小（与价数低的离子相比较），原子序数越大，水化半径越小，其关系如下：（这里钾和氨的位置与上面顺序相反）
离子半径与水化程度及交换力的关系
一价离子种类
真实离子半径（&A）
水化后的离子半径（&A）
基于上述关系，离子交换能力顺序如下：Rb+ &NH4+ &K+ &Na+
*两价离子也有相仿的关系：La++&Ba++&Sr++&Ca++&Mg++。一般高价（指三价以上）离子的水化数多于低价离子，但是其离子价数效应超过水化膜厚度的影响，具有较高的电荷密度，所表现出的电场强度比一价离子高。土壤中重要阳离子间的交换力顺序如下：Fe+++&AL+++&
H+& Ca++&Mg++&NH4+
&K+ &Na+。其中H+位置特殊，与其化学性质有关（H+仅有原子核，无外围电子，对负电仅有吸力无斥力，
原子序数最低，水化膜薄）；同时氢离子的结合能也包括一部分铝离子的结合能；加之土壤溶液中氢离子浓度又高（碳酸水中有H+），使之代换力高于某些二价离子。
*离子运动速度越大，交换力越强：氢离子半径小，水化弱，水化膜薄，运动速度大，交换力强，所以交换力仅弱于三价离子。
(4) 质量作用定律：阳离子交换作用受质量作用定律支配。交换能力弱的、价数低的阳离子提高浓度可以代换交换能力强的、价数高的阳离子。（例如盐碱土中的钠离子可以代换钙离子。）
2）阳离子交换量：每千克土壤所含全部交换性阳离子总量（包括氢离子、铝离子和全部盐基离子）称为阳离子交换性，或称为交换量（CEC），以c mol（＋）/kg土表示（过去用m.e/100g表示）。测定方法为：在pH7时，用钡盐、钾盐、铵盐溶液处理土壤或胶体，使原来被吸附的阳离子被钡、钾或铵交换下来，然后测定被吸附的钡、钾或铵的量。交换量大小反映土壤保肥力（保持养分的能力）与缓冲性能的强弱。一般认为阳离子交换量小于10 m.e/100g为保肥性弱；10-20 m.e/100g为中上；大于20 m.e/100g为强。影响土壤阳离子交换量的土壤内在因素有土壤胶体的类型、数量与pH值等。有机质虽然阳离子交换量大，但是在土壤中的含量远远小于无机胶体，所以在矿质土壤中阳离子交换量的影响小于无机胶体。pH值升高，土壤胶体所带负电荷增加，阳离子交换量增大。
不同土壤胶体的阳离子交换量（m.e/100g）
含水氧化铁铝
3）土壤盐基饱和度：
土壤吸附性阳离子可区分为致酸的非盐基离子（氢离子、铝离子）和非致酸的盐基离子（其它阳离子）。土壤所吸附的阳离子基本上属于盐基离子时（按当量计算），称为盐基饱和土壤，或盐基饱和度高的土壤。反之，称为盐基不饱和土壤。在自然界盐基绝对饱和的土壤是很少的。盐基饱和土壤中主要以吸附性钙、镁离子占绝对优势，土壤呈中性和微碱性反应，称盐土。当钠离子占交换总量的15-20%以上时，土壤呈碱性、强碱性反应，称为碱化土或碱土。如果土壤中吸附性氢离子和铝离子占较大比例时，土壤呈酸性或强酸性，属于酸性土。
2．土壤阴离子交换作用：土壤中某些胶体带正电荷，可产生阴离子吸附和交换作用，其可逆性和受质量作用定律支配等特点不如阳离子交换明显。土壤中阴离子的吸附力分为三类：
1）易被土壤吸附的阴离子：H2PO4- 、HPO42-、HPO43-、HsiO3-、SiO32-、及某些有机酸阴离子。这类阴离子易与阳离子进行化学反应生成难溶化合物。
2）很难或不能被吸附而进行负吸附的阴离子：Cl-、NO3-、NO2-等阴离子在溶液中的浓度往往超过其在固体表面或溶液界面上的浓度。
3）于两者之间的阴离子：SO42-、CO32-及某些有机酸阴离子。
阴离子吸附顺序如下：
F-&草酸根&柠檬酸根&磷酸根(H2PO4-)&
HCO3-&H2BO3-&CH3COO-&SCN-&
SO42-& Cl-&
阴离子的吸附常伴随化学反应同时进行，比较复杂。大体上分析其与胶体种类、电解质溶液浓度、pH值、离子大小、以及被吸附后所形成的复合体的溶解度有关。例如三层矿物不吸附SO42-、Cl-&& ，而高岭石、氧化铁、三水铝石则吸附作用明显，尤其对SO42-具有较大的吸附力。阴离子吸附量随电解质溶液中其离子浓度升高而增加；随pH升高而降低。在某一pH时出现负吸附。土壤对阴离子的吸附由正吸附变成负吸附的阴离子的零吸附点（pH）随溶液浓度升高而升高。离子半径越接近OH-的半径（1.32-1.40&A）,其交换力越大。例如F-的半径为1.33 &A,所以交换力大。阴离子被吸附后形成的复合体的溶解度越小，其吸附力越大。
阴离子的负吸附：指阴离子距离带负电荷的土壤胶体越近，其浓度越低的现象。一般负吸附随阴离子的价数增加而增加，随阳离子的价数的增加而减少。如以钠盐为陪伴离子，阴离子的负吸附顺序为：Cl- =NO3-& SO42-&Fe(CN)64-。不同阳离子陪伴的氯化物溶液中，Cl-的负吸附顺序如下：Na+&K+&Ca++&Ba++，随阳离子的价数增加而减少（正离子形成的电子云减少粘土矿物负电场的影响，使阴离子容易接近带负电的胶体）。负吸附也受土壤特性影响，如其他条件不变，负吸附随平衡体系中土壤的种类及阳离子交换量的增加而增加。不同粘粒矿物的负吸附顺序如下：蒙脱石&伊利石&高岭石。这也归因于胶体负电荷数量不同。
专性吸附：对土壤专性吸附的定义有不同的解释，应用最广的定义为：土壤胶体带电或不带电荷，都能吸附某些离子，而且这些离子进入双电层内层，成为不可交换的离子。土壤中的被吸附的离子可以和胶体双电层内层的配位离子-OH进行交换，故称配位基交换。土壤中可以进行专性吸附的物质有氧化铁铝的凝胶、三水铝石、水铝英石、针铁矿和其他无定形水化氧化物。这些氧化物表面含有-OH基和-OH2基，比较容易和专性吸附的离子进行交换。腐殖质和断键的含-OH基的硅酸盐矿物也能进行专性吸附。
3 土壤的其它吸收作用 ：
1）土壤机械吸收：指土壤颗粒的机械截持。
2）土壤物理吸收作用：也称非极性吸收或分子吸收作用。指胶体的表面能或毛管的溶液中的表面张力对分子物质的吸收（CO2、H2O、H2、NH3等）。
3）物理化学吸收作用：指土壤胶体对离子的吸附作用。
4）化学吸收作用：土壤溶液中可溶性物质生成沉淀的过程。
5）生物吸收作用：生物对土壤养分选择性的吸收，使土壤积累灰分元素及含氮的有机质。
三 土壤溶液&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
土壤溶液成分：降水带入物质、土壤中存在的可溶物、腐殖质分解的产物、污染物、其变化取决于土壤水分、固体物质、微生物间的相互作用。土壤温度、酸度、人为活动影响物质的溶解与微生物的分解活动，进而影响溶液的成分与浓度。
土壤养分对植物的有效性：当植物根系中渗透压（1*106～2*106）大于土壤溶液的渗透压（2*104～1*105）时，植物可吸收土壤溶液中的养分；反之，根系中水分外渗，则植物枯萎。例如施肥过多，植物被“烧死”。
土壤溶液是多相分散系的混合液，是不饱和溶液，渗透压低于1*105，具有酸碱反应、氧化还原反应和缓冲性。
（一）土壤酸碱反应
土壤酸碱反应是土壤在形成过程中受生物、气候、地质、水文等因素综合影响下生成的主要属性。人为耕作、施肥、灌溉、排水等活动也影响土壤酸碱性。
土壤酸度是由土壤溶液中氢离子浓度直接反映出来的，氢离子浓度是决定土壤酸度的直接因素和根源。
*酸性土壤形成的外部因素：
1.气候：高温高湿条件促进岩石强风化，强淋溶作用的发展，岩石、母质、矿物风化出的盐基成分，随水移出土体，造成盐基不足，使土壤呈酸性。我国土壤东南酸西北碱的现象就是上述原因造成。
2.生物：生命活动放出CO2,遇水生成碳酸，释放出H+,是土壤中H+的主要来源。水热条件适宜，促进生物活动，和土壤酸化。生物活动产生硝酸、硫酸也是土壤酸性的来源。
3.施肥与灌溉：长期施用硫酸铵或氯化钾肥料，作物吸收氨离子和钾离子，而残留的SO42- 和Cl-通过水解产生酸离子，提高土壤酸度。这种化肥称作生理性酸性肥料。南方水田使用明矾Al2（SO4）2. K2SO4.
H2O、黄铁矿FeS2、硫磺S等，也会增加土壤酸度。其中明矾中K2SO4是生理酸性肥料，Al2（SO4）2水解生成硫酸；FeS2和S通过硫化细菌生成硫酸。在一般情况下灌溉有“复盐基”作用，减少土壤酸性。但红壤山区的径流水带有酸性，也会使土壤变酸。
*酸性土壤形成的内部因素：
1.土壤生物提供大量氢离子：生命活动产生CO2，再生成碳酸，增加H+。土壤微生物提供有机质酸。氢离子通过土壤水分的媒介，促使矿物质水解。首先使碱金属、碱土金属溶于水，在温湿条件下，盐基离子被淋溶，土壤酸度增加。
2.氢离子使土壤中的铝活化：土壤溶液中酸度增加到一定程度，H+会进入粘粒晶格，并占优势，使土壤呈稳定酸性。同时破坏晶格，使被束缚的铝离子变成活性铝离子，增加土壤内部酸源。其机制如下：
D 为土壤导温率，其单位为平方厘米／秒， K 为导热率， Cv 为容积热容量。
土壤水分对导温率的影响：当干土的水分增加，其导温率因导热率增加而增加；当水分过多时，导温率因热容量的增加而减少。
4 土壤温度变化：土壤温度有时间和空间变化，是土壤热量平衡和土壤热性质共同作用的结果。
1）土壤温度的日变化：土壤表层日出前温度最低，中午1－2时最高；土壤温度的日变幅随土层深度增加而变小，且最高点与最低点推迟；80－100厘米以下，土壤温度的日变化不明显。
2）土壤温度的年变化：土壤温度1－2月份最低，7月份最高。土壤温度的年变幅随土层深度增加而变小，且最高点与最低点推迟；在一定土层深度，土壤温度的日变化不明显：高纬度地区，25米；中纬度地区，15－20米；热带地区5－10米。可变电荷土壤对水体中磷酸根的吸附去除作用
磷是生物体必需的营养元素,也是引起水体富营养化的最主要因子之一。近年来,随着工农业的发展,特别是生活污水大量排放,点源和面源污染加重,导致地表水中磷的浓度不断增加,引起藻类暴发、水质恶化,对生态环境和人们的日常生活造成严重威胁。吸附法是去除水体中污染物的常用方法,也是去除水体中磷的一种行之有效的方法。开发和寻找廉价、高效和易得的吸附剂一直是科学家努力的方向。在我国南方的热带、亚热带地区分布着大面积的酸性可变电荷土壤[1]。由于遭受强烈的风化和淋溶作用,可变电荷土壤富含铁、铝氧化物,土壤表面负电荷量较小,并带有一定量的正电荷[2],对磷酸根有很强的吸附和固定能力。过去几十年来,磷在土壤和水环境中的吸附和解吸行为引起了人们的①通讯联系人广泛关注,已有学者对磷在土壤、黏土矿物和金属氧化物表面的吸附行为进行了广泛而深入的研究。研究表明,磷在可变电荷土壤和矿物表面的吸附一般随pH的降低而增加[3]。磷的吸附首先经历一个快速反应过程,随后是...&
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在中国南方热带、亚热带地区分布有大面积的可变电荷土壤。由于遭受强烈的风化和淋溶作用,这类土壤含有丰富的铁、铝氧化物,导致它们不仅带有负电荷,还带一定量的可变正电荷,具有与恒电荷土壤明显不同的特征。可变电荷土壤既可吸附阳离子也可吸附阴离子,而且对某些阴离子具有一定程度的专性吸附[1]。专性吸附一般发生在土壤铁、铝氧化物表面,阴离子与表面的羟基(-OH)或水基(-OH2)发生配位体交换反应,在表面形成化学键,土壤表面的-OH或-OH2释放进入土壤溶液[2]。因此,-OH释放是阴离子专性吸附的一个重要后果。Zhong等[3]发现随着磷酸盐在针铁矿表面覆盖度增加,-OH释放量与磷酸根(H2PO4-)吸附量的比值增加,表明H2PO4-在表面形成的络合物由低覆盖度时的单齿型转变为高覆盖度时的双齿型。Jain等[4]研究发现砷酸根(AsO43-)在水铁矿表面吸附时释放的-OH量与其吸附量的比值大于亚砷酸根(AsO33-)。可变电荷土壤中的研究...&
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砷是自然界中普遍存在的有毒元素,随着人们对砷危险性的认识,对砷的环境行为越来越重视。如美国在2006年开始启用新的饮用水标准,砷的最高允许浓度由50μg L-1下降至10μg L-1(1)。无机砷有四种价态,+5、+3、0、-3,土壤中的砷主要是三价砷和五价砷,三价砷较五价砷有更高的毒性,更强的移动性,受到人们更多的关注[1]。砷可以经过多种途径进入水体、土壤及沉积物。自然状态下土壤中砷的浓度一般不超过5 mg kg-1[2,3],但人类活动可使土壤砷的浓度增至2 000 mg kg-1以上[4],导致砷污染,其来源主要包括含砷杀虫剂、肥料、矿渣、制革、冶金等。土壤砷污染不仅影响农作物生长[5~8],还对人类健康造成很大的危害。砷在土壤中的行为受多种因素的影响,其中砷的吸附与解吸对其在土壤固液相之间的分配、活动性和生物有效性有重要的影响[6~9]。虽然对砷的吸附行为已进行了大量的研究[9~18],但对其吸附机制还缺乏深入的了解,...&
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我国南方热带、亚热带地区分布有大面积的酸性红、黄壤,这类土壤有一个显著不同于温带地区土壤的特点,即土壤所带表面电荷随环境条件特别是pH的改变而变化[1]。世界上其他热带、亚热带地区的情况也是如此。这类土壤称为可变电荷土壤。可变电荷土壤的另一个重要特点是既可吸附阳离子又可吸附阴离子,而且对某些离子具有一定程度的专性吸附。离子的专性吸附又对土壤的表面电荷性质产生重要影响,从而影响土壤对其他离子的吸附[1]。文献上对阴离子专性吸附导致土壤和矿物表面正电荷减少和表面负电荷增加的现象及其原因已有大量的研究报道[1￣4],但对阳离子特别是重金属阳离子吸附后导致2008年1月的土壤表面电化学性质变化的研究相对较少。邵宗臣等研究认为,多价阳离子在土壤表面的专性吸附及由此导致的土壤表面正电荷的增加是Cu(Ⅱ)和Al(Ⅲ)增加可变电荷土壤吸附Cl-的原因之一[5]。肖双成和徐仁扣的结果表明,Cu(Ⅱ)在红壤性水稻土表面的吸附使土壤胶体的pH-zet...&
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墨黑土和氧化土一类土壤的表面电荷,随土壤溶液的pH和离子浓度而有较大的变化,故称为可变电荷。这些土壤中的可变电荷,是来自腐殖质、铁、铝、硅等的氧化物,氢氧化物以及非晶质铝硅酸盐等。另外,直到最近才从分子水平上明确了各物质电荷发生的机制及电荷的数量如何依赖于pH和离子浓度。 但是,土壤是这些带可变电荷物质和带有永久电荷的层状硅酸盐矿物的混合物。为了研究土壤的可变电荷特性,分别测定可变和永久电荷是必要的。另外,从土壤“表观盐基吸收”现象,看不出各纯粹的可变电荷物质的性质。在本项研究中试图解决这类上壤可变电荷的特征问题。衡溶液的pH的范围是4一8,除氢离子和氢氧禽子之外,阴阳离子的浓度大致相等,所以,如果测定了阳离子浓度,阴离子浓度就不必测定。这种一次平衡法,操作虽然简单,但要求平衡液的pH和浓度都在给定的水准上是困难的。如通常那样,既要求平衡液的离子浓度保持一定,又要测定作为pH函数的离子吸附量是困难的。如以一价阳离子的吸附量对平衡...&
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编者:B.F.G.Theng出版:offset publieations,palmerston North,New Zealand, 448页1980年 本书的出版恰好与1981年在新西兰召开的关于论两性物质和低活性粘粒的本性以及它们在形成土带可变电荷土壤的国际会议相配合。该书全面报道壤酸度方面的作用。关于农艺学和肥力方面的问题,了有关这类土壤的文献。带可变电荷的土壤广泛分另辟专章阐述。布于温带和热带地区。这类土壤虽不肥沃,但在很本书的编者成功地将现有关于带可变电荷土壤多.地...&
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