2009 01 024417

G W v.til $. I. IXil'ty (Am(f voAr»nU \ttr- -ISBN 9?*4>4M5324'.1.0 by W PW SHi?

SOO    18. Właściwości globy

Istnieje również duża różnorodność antropogenicznych źródeł kwasowości, spośród których dwa zasługują na szczególną uwagę. Pierwsze z nich to kwaśny opad atmosferyczny w różnych miejscach na święcie, który dostarcza znacznej ilości jonów oksonio-wych do gleby. Średnia roczna wartość pH opadu atmosferycznego wynosząca 4,2 nie jest czymś niezwykłym w niektórych regionach północnej Europy i wschodniej części Ameryki Północnej (rys. 5.2). Rozważmy teraz sytuację, gdzie roczna wysokość opadu atmosferycznego przypadająca na obszar o powierzchni I ha o średnim pH 4,2 wynosi 1000 mm (I m). Całkowita liczba moli jonów oksoniowych wprowadzonych na powierzchnię 1 ha gleby wynosi więc

n,_lł0- = 1 m • 10000 nr • 1000 L m ³ • 10 ^{4 2} mol • L ¹ = 630 mol

Drugim źródłem kwasowości gleby są wprowadzane na ich powierzchnię nawozy zawierające azot w postaci zredukowanej, który ulega w glebie nitryfikacji Jako przykład rozważmy sytuację, w której azot w ilości 200 kg • ha ¹ zostaje wprowadzony do gleby w postaci stałego siarczanu(VI) amonu. Odpowiada to 200000 g/(14 g-mol ') = 14000 moli atomów azotu w postaci jonów amonowych.

Początkowa reakcja nitryfikacji to:

2 NH+(aq) -t- 3 0₂ + 2 H₂0    2NOJ(aq) + 4IhO^ł (aq) (18.2)

Zgodnie ze stechiometrią tego równania po zakończeniu tej reakcji na powierzchni I ha powstaje i/i situ w glebie 28000 moli jonów oksoniowych. Dalsze utlenienie azota-nów(III) do azotanów(V) nic prowadzi do powstania jakiegokolwiek dodatkowego kwasu lub zasady. Oczywisty, chociaż czasami pomijany jest fakt, że stosowanie nawozów azotowych może w znacznie większym stopniu prowadzić do zakwaszenia gleby, niż powoduje to kwaśny opad atmosferyczny.

W przypadku gleby istnieje wiele reakcji, które potencjalnie mogą prowadzić do zmniejszenia kwasowości. Czynniki określające, którą z tych reakcji można zastosować w praktyce, obejmują charakter danej gleby, obecność roślinności i aniony wprowadzonych kwasów. Reakcje, które prowadzą do zmniejszenia kwasowości gleby, można podzielić na dwie grupy, a mianowicie: geochemiczne i biologiczne.

Geochemiczne reakcje zmniejszające kwasowość gleby

Gleba, która zawiera minerały węglanowe, zobojętnia kwasy w wyniku rozpuszczenia stałych substancji węglanowych. W przypadku kalcytu (wapienia), reakcja ta jest następująca:

2CaCO.»(s) + H?SOj(aq) —► 2Ca²⁺(aq) + 2HCOJ(aq) + S0^2_(aq)    (18.3)

Jeżeli reakcja zachodzi, to roztwór glebowy zostaje wzbogacony w jony wapnia i jony wodorowęglanowe, natomiast zubożony o jony oksoniowe. Odczyn gleby, początkowo obojętny lub słabo zasadowy, zazwyczaj w niewielkim stopniu ulega zmianie w wyniku tych reakcji, chyba że ilość dostępnych minerałów węglanowych jest bardzo mała.