中国土壤化学的研究与展望PPT

中国土壤化学的研究与展望

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主要内容1. 2. 3. 4. 5. 6. 壤胶体化学的研究 土壤界面化学的研究 壤有机质化学的研究 壤养分化学的研究 壤污染化学的研究 展望

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1. 壤胶体化学的研究研究历史回顾20世纪60年代，我国土壤胶体化学的奠基人熊毅在国内开拓了“土壤有机无机复合体”的研究领域，先后撰写了7篇文章,对 “土壤有机无机复合”作了系统阐述与介绍。 80年代初至90年代，随着相关土壤胶体理论与研究方法著作， 如熊毅等编著的《土壤胶体》第一、二、三册等的相继出版，极 大地推动了我国土壤胶体化学研究，并逐渐形成了相关的研究体 系和特色。

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新近研究侧重点及前沿土壤胶体包括黏土矿物和有机矿质复合体，是土壤中所有化学过程和 化学反应的物质基础，深刻影响着土壤中的矿物形成演化、土壤结构 稳定性、土壤养分有效性、土壤污染物的毒性以及污染土壤的修复等 一系列物理、化学及生物学过程，一直是我国土壤化学的研究核心。

刘凡等应用XRD、XPS、TEM/HRTEM/ED、FTIR等现代测试技术和溶液化学方法较系统研究了不同气候带几种土壤中铁锰结核的带 构造、物质组成与土壤环境的关系，表面化学特性。

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在有机无机复合体方面，应用胶散法、颗粒分组法、重 液分离法及其联合法，对复合体的类型、数量、形成条 件及其与土壤发生和肥力有关的内容进行了系列研究。

在土壤胶体组分与生物活性分子相互作用方面因此，新近研究主要围绕土壤胶体组分与酶、DNA及蛋白质等生 物活性分子相互作用的特点、机制及其对生物分子活性

影响的原因等角度展开。,旨在为阐明土壤组分相互作用的规律、揭示土壤质量的本质以及合理调节土壤生物 活性等提供科学依据。

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2. 土壤界面化学的研究研究历史回顾我国土壤界面化学的研究最早可追溯到对土壤表面电荷 (土壤一切界面化学性质的根本原因)性质的电化学研究； 经过几十年的发展，这种认知不断被实践所证实，特别 是近年来，对电荷发生理论、电荷数量测定方法等的研 究证实了多数土壤是永久电荷和可变电荷的共存体系， 因而对硅氧烷表面的恒电荷概念提出了质疑，并由此推 动了可变电荷土壤特性的研究发展。

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新近研究侧重点及前沿主要是电化学和表面化学方面

在电化学方面，围绕土壤表面电荷与离子之间的相互作用，研究内容主要涉及电化学理论和区域性的土壤电化学性质两方面，成果突 出表现在对可变电荷土壤的微观研究进展上； 在表面化学方面，导致土壤酸害的关键原因是铝毒害，我国土壤 化学工作者以酸性红壤为对象对我国土壤酸化问题开展

了广泛的研 究，其内容涉及土壤酸化机制、土壤酸度的原位测定、土壤酸化的 模拟和预测、土壤对酸的敏感性及临界负荷、土壤酸化控制和酸性 土壤改良等多方面，研究成果区分了酸性红壤中铝离子的化学形态， 阐明了其中氢-铝转化的动力学及其机制

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3. 土壤有机质化学的研究1. 研究历史回顾 土壤有机质化学较为系统的研究始于20世纪50 年代中后期至80年代。期间，对土壤有机质中 胡敏酸(HA)、富里酸(FA)的物理及化学结构特 性的系统研究奠定了我国土壤有机质化学的基 础。90年代以来，应用IR、NMR、Py-MS、IRMS、 13 14 XPS和8 C. C、微生物量和模型技术等对腐 殖质结构及形态转化的研究、以及结合长期定 位试验对土壤培肥后有机质变化规律的探讨成 为主流。

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新近研究侧重点及前沿土壤有机质化学是阐明土壤胶体本性以及在土壤固一 液相界面上发生的各种过程的基础，是了解土壤中重

金属和农药等有机污染物累积与转化规律的前提。对腐殖质结构的研究是土壤化学研究的传统课题，内 容涉及分子量、元素组成和含氧官能团含量、各组分 的活化度测定及大小对比、化学降解作用及产物分析、 光学和光谱学性质、热分解特性等多方面。

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在腐殖质形态转化方面，借助同位素方法的不断发展

从14C和13C标记，到利用813C研究和模拟计算土壤中有机碳的转化和积累，发展了一系列的计算模型，揭示 了腐殖质中FA与HA存在的发生学联系及相互转化特点。 在土壤有机质含量及碳库方面，由于土壤、估算方法、 数据收集及处理的差异，导致对我国土壤碳库的估算 结果仍未达成一致。

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溶解性有机质(DOM)、微生物量碳及轻组有机碳等 活性有机质的生物活性和化学反应活性均相对活 跃，其对有机污染物有明显的增溶作用，可以改 变土壤溶液中有机污染物的浓度，影响有机污染

物在土壤固/液界面的吸附一解吸、环境介质间的迁移一转化等行为。,因此成为近年来的新增

研究热点之一，进展显著。

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