1.3.2土壤化学性质-1在线视频

各位同学大家好

下面我们来学习土壤污染控制课程中

土壤的化学性质

土壤的化学性质主要包括这么几个方面

土壤胶体特性及吸附性

土壤酸碱性

土壤氧化还原特性及土壤缓冲性

这一部分我们主要来看土壤胶体特性及吸附性

土壤胶体主要是土壤中粒径

小于2微米或1微米的颗粒

是土壤中最细小而活跃的部分

它主要分成三种

第一种是无机胶体

主要是矿质黏粒部分

包括成分简单的晶质

和非晶质的硅、铁、铝的含水氧化物

成分复杂的各种类型的层状硅酸盐等

有机胶体

主要是腐殖质胶体

同时还包括少量木质素

蛋白质

纤维素等

含多种官能团

属两性胶体

一般在土壤中带负电

对无机阳离子如重金属等吸附性能影响巨大

土壤中的另外一种胶体

是有机-无机复合胶体

这是大多数胶体在土壤环境中的存在形式

是腐殖质胶体和矿质黏粒

通过化学键紧密结合而形成的

主要是二三价阳离子或官能团

与带负电荷的黏粒矿物和腐殖质的连接作用

有机胶体以薄膜状覆盖于黏粒矿物表面

也可进入其晶层间

土壤有机质含量越低

有机-无机复合度越高

一般为50%-90%

我们来看土壤胶体的特性

土壤胶体具有较大的表面积并带有电荷

能吸附各种重金属等污染物

有较大的缓冲能力

对土壤中物质的保持和忍受酸碱变化

以及减轻某些毒性物质的危害

有非常重要的作用

土壤胶体具有分散

絮凝、膨胀、收缩等特性

与土壤结构的形成

及污染物在土壤中的环境行为有密切关系

最后土壤胶体会影响重金属、有机污染物等

在土壤固相表面或溶液中的积累

滞留、迁移和转化

是土壤对污染物具有一定自净能力

和环境容量的基本原因

下面我们再来看土壤的吸附性

土壤是永久电荷表面与可变电荷表面

共存的体系

它既可吸附阳离子

也可吸附阴离子

土壤固相和液相界面上离子或分子的浓度

大于整体溶液中该离子或分子浓度的时候

我们称为正吸附

在一定条件下出现与正吸附相反的现象时

也就是负吸附

土壤吸附性取决于

固相物质的组成

含量

形态和溶液中离子的种类、含量、形态

以及酸碱性、温度

水分状况等条件及其改变

影响着土壤中物质的形态、转化、迁移

及其有效性

下面我们来看土壤吸附性的分类

可以分成这么几个部分

首先交换性吸附

带电荷的土壤表面借静电引力

从溶液中吸附带异号的电荷或极性分子

如土壤固、液相之间的离子交换反应

另外一种专性吸附

是非静电因素引起的土壤对离子的吸附

土壤对重金属离子的表面配合和内层交换

专性吸附

对多价含氧酸根等阴离子的配位体

交换和化学沉淀专性吸附等

这种吸附仅发生在水合氧化物型表面

与溶液的界面上

下面我们来看负吸附

它是土壤表面排斥阴离子或分子的现象

主要由静电因素所引起

阴离子在负电荷表面的扩散双电层中

受到相斥作用而引发

我们再来看化学沉淀与土壤吸附

指的是进入土壤中物质

与土壤溶液中的离子发生化学反应

从而形成难溶性的新化合物

从土壤溶液中沉淀出来的现象

我们再来看土壤体系的配位反应

其配位化合物主要包括金属离子

和电子供体结合而成的化合物

另外还包括螯合物

其配位体与金属离子会形成

环状结构的配位化合物

比简单的配位化合物会有更大的稳定性

我们来看土壤常见的配位体

无机配位体

像氯离子

硫酸根离子

碳酸氢根离子

氢氧根离子和特定土壤条件下存在的

硫化物

磷酸盐

氟离子等

均能与金属离子形成稳定的螯合物

或配离子

从而改变金属离子在土壤中的生物有效性

有机配位体

像羟基

羧基

氨基

亚氨基

羰基

硫醚等

另外土壤中的有机配位体还有非常重要的腐殖质

在土壤体系中可被螯合的金属离子

多种多样

常见的如铁离子

铝离子

亚铁离子

镁离子

钙离子、锰离子等土壤中的常量组分

以及铜离子、锌离子

镍、铅、钴等离子

是土壤中常见的污染物

也是土壤污染控制中非常关注的污染物

另外通过向土壤中施以降低污染物

在土壤中生物毒性的人工螯合剂

也是现在土壤体系中常见的配位体

下面我们来看土壤胶体特性和吸附性的

环境生态意义

土壤胶体特性及其吸附性

对重金属等污染元素生物毒性

具有非常重要的影响

氧化物及水合物会吸附多种微量重金属离子

可以控制土壤溶液中重金属离子的浓度

因此专性吸附可以调控金属元素的

生物有效性和生物毒性

对水体重金属污染可以起到一定的

净化作用

对金属离子从土壤溶液向植物体内

迁移和积累

也可以起到一定的缓冲和调节作用

离子交换作用可以吸附农药等有机污染物

而使其失去毒性或降低毒性

有些污染物可在黏粒表面发生催化降解

而失去毒性

黏粒矿物表面可以提供氢离子

使农药质子化

从而使其毒性降低或者发生降解

如蒙脱石附近的百草枯

很少出现植物毒性

这一部分就到这里

谢谢大家