2009 01 024433

<A W wLaoo. $ i l

ISBN 97UU4M5J240. C by W PW ZOirt

18.4. Problemy środowiskowe związane z glebą    SOI

Gdy gleba zawiera niewielką ilość węglanów lub też nie ma ich wcale, zobojętnianie spowodowane jest reakcjami wymiany kationów, na przykład

gleba K⁺ + HjO⁺(aq) -f N07(aq) — gleba HjO⁺ + K⁺(aq) + NOJ(aq) (18.4)

Takie reakcje prowadzą do zobojętnienia kwasów w roztworze. W tym samym czasie stopień wysycenia gleby kationami wymiennymi maleje. Zasięg reakcji wymiany zależy od początkowej jonowymiennej zdolności gleby oraz od jej stopnia wysycenia. Ponieważ każda gleba ma określoną zdolność wymienną, przyjmuje się. że wartość CEC wraz ze stopniem wysycenia kationami zasadowymi stanowi rozsądną miarę zdolności gleby do zobojętniania kwasu — równoważną zasadowości w naturalnym ekosystemie wodnym. Jakkolwiek wartość CEC jest istotna w wielu sytuacjach, inne czynniki fizyczne i chemiczne również muszą zostać uwzględnione przy szczegółowym ustalaniu odporności gleby na zakwaszanie.

Gleby zawierające uwodnione tlenki żelaza i glinu są zdolne do usuwania siarczanów^ VI) (a z nimi także jonów oksoniowych) w wyniku specyficznego kompleksowania. Jednym z możliwych sposobów' opisania tego procesu jest następujące równanie:

AI(0H)j(s) + S0^(aq) + 2H,0⁺(aq) AIOHSCE(s) + 4 H,,0    (18.5)

Reakcja pomiędzy siarczanami!VI) (ale nic azotanami* V)| i stałym wodorotlenkiem glinu lub żelaza jest specyficzna — związane zostają siarczany i równocześnie wyeliminowane jony oksoniowe. Wypadkowym wynikiem reakcji jest zmniejszenie kwasowości roztworu glebowego, a także zmniejszenie w nim stężenia jonów przez usunięcie zarówno dodatnio jak i ujemnie naładowanych indywiduów. Jednakże to proste równanie opisuje tylko jedną z możliwości oddziaływania. Alternatywnym procesem usuwania kwasów jest specyficzna adsorpcja siarczanów* VI) na powierzchni amorficznego uwodnionego tlenku. Jony oksoniowe zostają wtedy zatrzymane jako przeciw-jony. Każdy z procesów może być ważnym sposobem równoczesnego usuwania siarcza-nów(VI) i kwasów w tropikalnych oksysolach i innych glebach czerwonych, podobnie jak w sedymentacyjnych poziomach spodosoli. gdzie tlenki glinu i żelaza ulegają akumulacji. W wielu przypadkach są to gleby o niskim pH, którym te reakcje umożliwiają zmnicj szenie kwasowości.

AlOHSOj nie jest związkiem bardzo trudno rozpuszczalnym i istnieją sytuacje, gdy roztwór glebowy jest wystarczająco rozcieńczony, że siarczany(VI) i jony glinu przechodzą z powrotem do fazy wodnej. W zależności od pil roztworu i innych czynników jony glinu przechodzą do roztworu jako Al^,+. A1QH²⁺ lub AHOH)^ lub też tworzą kompleksy z niektórymi innymi ligandami. takimi jak F . Gdy dochodzi do ponownego przejścia jonów glinu do roztworu, podwyższony poziom ich zawartości może wywierać poważny szkodliwy wpływ na wzrost roślin. Jeżeli woda zawierająca rozpuszczalne związki glinu przenika do wód jezior lub rzek. to metal ten może być również toksyczny dla różnego rodzaju organizmów wodnych.

Trzy opisane rodzaje reakcji zobojętniania zachodzą dostatecznie szybko, aby spowodować znaczny wzrost pH kwasowego roztworu w czasie potrzebnym do jego przepływu w dół kolumny gleby. Istnieją inne rodzaje reakcji, łącznic z pewnymi reakcjami wie-