土壤酸化

当从外部或通过土壤内部过程引入的酸中的质子（H 离子）多于土壤可以中和的数量时，就会谈到土壤酸化。结果，氧离子 (H3O) 形成，土壤 pH 值下降。当中和反应的基本反应产物被洗掉时，土壤酸化被放大。

除土壤盐分外，土壤酸化是土壤发育的自然终点之一。潮湿气候下的土壤在发育过程中会酸化（成土作用）。这个过程本身是自然的，可以因人为影响而加剧。

• 由于生物质氧化以及根系和土壤生物的呼吸作用导致 CO2 浓度升高，因此会产生碳酸 (H2CO3)，从而将 pH 值调节至 5.6。H2CO3 是农业土壤（pH 值介于 5 和 7 之间）的最 大质子来源，因为在 pH 值低于 5 时不再形成碳酸。
• 有机酸，尤其是黄腐酸，由植物根部分泌或作为有机物分解的中间产物（因此很容易降解）可促进酸化。
• 如果 Fe 在含有硫化铁的土壤中被氧化为 Fe，然后水解，会释放出水合氢离子或氧离子 (H3O)。
• 当植物消耗的阳离子多于阴离子来获取营养时，它们会向土壤提供质子以保持电中性。 同时，它们在内部形成弱有机酸的盐。如果植物在现场腐烂，盐和质子会重新结合。如果通过收获/伐木（碱基剥夺）移除植物，则只会使一个区域的 pH 值永 久降低。
• 起始底物的缓冲能力显着影响酸化速率。最重要的是，高比例的碳酸盐和三层粘土矿物（富含 Ca、Mg 等阳离子）意味着只要这些缓冲物质存在于土壤中，pH 值就会保持在相对恒定的水平。当这些缓冲系统“用完”或从一开始就缺失时，其他缓冲系统就会取而代之，pH 值就会下降。

• 由于大气中的酸输入（酸雨），许多土壤的 pH 值也会下降，而且初始 pH 值越高越多。
• 来自有机肥料（粪肥）、矿物肥料和大气的过量铵输入也会加速酸化。铵被微生物氧化：

NH4 + 2O2 ↔ NO3 + 2H + H2O 如果植物不吸收硝酸盐，则用渗水进行，酸化作用更严重（碱浸）。

• 在硫化矿矿区附近，黄铁矿（一种硫化铁）的风化会导致亚硫酸的形成，从而导致 pH 值显着下降。（酸性矿井水）

许多植物不能耐受增加的酸化。农业土壤的产量下降。大多数农作物在 pH 值低于 3 时停止生长。有毒重金属的迁移率在低 pH 值范围（小于 4.5）也会增加。从高酸性土壤中渗出的水的 pH 值也很低。这会影响从中供给的地表水。

一个例子是斯堪的纳维亚半岛的酸性湖泊。非常强烈的土壤酸化会破坏大多数植物的根系生长。这使他们能够获得更少的营养。浅根树的稳定性会降低。此外，许多植物的光合速率因土壤酸度过高而大 大降低。这对森林生态系统和许多其他生物的生命都有重大影响。

废气净化（脱硫、催化转化器）减少了地面上的酸雨。土壤酸化尤其可以通过在田地、花园和森林中撒石灰来抵消。石灰还可用于提高酸性废水的pH值。