土壤地理学课件第三章第三节土壤胶体

第三节土壤胶体和土壤的吸收作用一、土壤的吸收性能：指土壤具有吸收并保持各种形态物质的能力。1、机械吸收性能:土壤孔隙截留水中的物质，如过滤器，保留在土壤中。如心土层粘粒，有机物的淀积。2、物理吸收性能:非极性吸附或分子吸收，由颗粒巨大内表面能产生的分子吸引力吸附和保持物质。如吸湿水，膜状水。3、化学吸收性能：也称化学固定，化学反应形成难溶物质，沉淀在土壤中。如磷酸钙，磷酸铁难溶物。4、物理化学吸收性能：也称代换吸收性能，极性吸附，土壤胶体带电吸附溶液电性相反离子物质。如养分离子。5、生物吸收性能：植物的选择吸收矿物中的养分离子并积累在土壤中。

二、土壤胶体是吸收性能的物质基础(一)土壤胶体种类1、什么是胶体物质？是一类粒径在1-100毫微米（10-8米）的颗粒物质。固相物质在液相中呈不同的分散体系：分子分散体系胶体分散体系粗分散体系真溶液胶体溶液悬浮液固相粒径（10-8米）

0-11-100>100

2、类型无机胶体：粘土矿物、氢氧化铁铝等有机胶体：腐殖质，有机酸、蛋白质等复合体：（二）胶体结构：由微粒核（由矿物质和有机质缩合而成）和双电层（微粒核表面分子解离离子或同晶异质带电并吸附溶液离子）结构单元组成。

（三）胶体电化学性质：1、胶体本身不带电，微粒团或胶粒带电。2、热力学电位，决定电位离子层与溶液介质间的电位差。由胶体性质决定，大小不变。3、电动电位，非活性补偿离子层与介质间的电位差。随扩散层厚度增加而增大。（四）产生吸收性能的机理1、具有巨大的比表面（单位质量土粒的总表面积或单位容积土粒的总表面积）和表面能固体颗粒表面分子受各方向引力不等而获得多余的自由能，是物理吸附的主要原因。

2、带电性：（1）同晶替代作用（2）两性胶体，酸性溶液中胶体带正电，碱性溶液中胶体带负电。胶体既不带正电也不带负电时的pH值，称为等电点。如氢氧化铝等电点为pH值4.8～5.2，氢氧化铁等电点为3.2～3.6，蛋白质为4.7～5.2。(3)断键现象，矿物碰撞摩擦产生边面棱角断键而使胶体带电。高岭石带电主要是由于断键现象所致。土壤总带电量（净电荷）等于所有正负电荷代数之和。其值大小反映土壤吸收性能大小。

三、土壤的阳离子交换1、代换吸收规律：（1）可逆反应（2）遵循当量定律规律，是以离子价进行等当交换2、交换能力（1）价数法则，价数越高交换能力越大。M3+>M2+>M+（2）等价离子，交换能力随原子序数的增加而增大。Fe3+>Al3+（3）离子运动速度，氢离子交换能力大于二价M3+(Fe3+>Al3+)>H2+>M+（4）浓度，受质量定律支配。3、代换量（交换量、吸收容量、阳离子代换量、盐基代换量）

是指土壤胶体所能吸附阳离子的总量。单位一般用毫克当量/100克土。（1）代换量的大小与胶体种类、数量、质地、pH值有关。（2）代换量可作为保肥能力的指标：<10毫克当量/100克土为弱保肥土壤；10－20毫克当量/100克土为中保肥土壤；>20毫克当量/100克土为强保肥土壤。4、盐基饱和度：指交换性盐基离子占交换量的百分比。一般>70％为盐基饱和；<70％为盐基不饱和。干旱和半干旱地区土壤盐基饱和而湿润地区土壤盐基不饱和。四、土壤胶体的凝聚和分散：胶体形态可分两类：1、溶胶（土壤胶体微粒高度分散于溶液中）2、凝胶（胶体处于胶合或团聚的状态）。胶体的分散易造成土壤养分流失，胶体的凝聚有利于土壤养分的保存。

土壤胶体物质与土壤重金属污染1、土壤胶体吸附重金属能力极强(Hg、Pb、Cd等阳离子和As、Cr、F等阴离子)