土壤氧化還原性
正文
概念
氧化還原反應是土壤中無機物和有機物發生遷移轉化並對土壤生態系統產生重要影響的化學過程。
介紹
土壤中的主要氧化劑有:土壤中氧氣、NO3-離子和高價金屬離子,如Fe(III)、Mn(IV)、V(V)、Ti(IV)等。土壤中的主要還原劑有:有機質和低價金屬離子。此外,土壤中植物的根系和土壤生物也是土壤發生氧化還原反應的重要參與者。
主要氧化還原體系
鐵體系Fe(III)-Fe(II),錳體系Mn(IV)-Mn(II),硫體系SO42—H2S
氮體系NO3—(NO2-、N2、NH4+)。碳體系CO2-CH4
土壤氧化還原能力的大小可以用土壤的氧化還原電位(Eh)來衡量,其值是以氧化態物質與還原態物質的相對濃度比為依據的。由於土壤中氧化態物質與還原態物質的組成十分複雜,因此計算土壤的實際氧化還原電位(Eh)很困難。主要以實際測量的土壤氧化還原電位(Eh)衡量土壤的氧化還原性。一般旱地土壤的氧化還原電位(Eh)為+400—+700mV;水田的Eh值在+300—-200mV。根據土壤的趴值可以確定土壤中有機物和無機物可能發生的氧化還原反應和環境行為。
當土壤的Eh值>700mV時,土壤完全處於氧化條件下,有機物質會迅速分解;
當Eh值在400—700mV時,土壤中氮素主要以NO3-形式存在;
當Eh值之400mV時,反硝化開始發生;當Eh<200mV時,NO3-開始消失,出現大量的NH4+。
當土壤漬水時,Eh值降至-l00mV,,Fe2+濃度已經超過Fe3+;
Eh值再降低,之-200mV時,H2S大量產生,Fe2+就會變成FeS沉澱了,其遷移能力降低了。