土壤与水的pH关系

导  读

在实际投入调查中，曾有朋友问我“广东地区同一地块不同季节（春季和秋季）土壤pH是否会有明显变化？如果土壤pH呈现酸性，地下水呈中性是否正常？”这类问题教科书中很少能有的。“土壤pH呈现酸性，地下水呈中性正常”！恰好看到两篇文章“土壤如何影响水的pH值？”和“水的pH值会影响土壤的pH值吗？”，于是翻译出来供给大家参考。

翻译水平有限，敬请指正！

题目1：How Does Soil Affect the pH of Water?

作者：泰勒·拉科玛（Tyler Lacoma）

出处：https://sciencing.com/soil-affect-ph-water-5610824.html

题目2：Will the pH of Water Affect the pH of Soil?

作者：兰迪·麦克劳克林（Randy McLaughlin）

出处：https://homeguides.sfgate.com/ph-water-affect-ph-soil-74237.html

编译：陈能场

土壤如何影响水的pH值？

酸性与碱性

当土壤和水接触时，它们的酸度水平相互作用并结合在一起，从而影响两者。最终，水流失了，土壤的酸性含量略有不同。土壤的酸度非常重要，因为土壤的酸性或碱性决定着哪种植物可以在那里生长以及根系如何容易地提取必需的养分来生存。在水和土壤中，酸度都是根据pH值来衡量的，pH值是对数的负数，其中值的增加乘以每十位数的增加或减少十倍。刻度的中间是7，其中pH值是中性的（如纯净水）。pH值越高表示碱性越强，而pH值越低表示酸性越强。

pH值自然会因与其他物质接触而改变。在水与土壤的接触中，土壤通常是两者中变化最大的，而水往往保持不变或被接触的物质所净化，更接近中性pH值。

与土壤的相互作用

当水蒸气形成云层并进入降雨阶段时，它与漂浮在大气中的许多不同颗粒结合在一起。这些颗粒中的一些对雨水影响很小，而其他一些则可以稍微调整其化学性质。某些酸性颗粒会与水结合，使其总pH值降低。当水像雨水一样落下时，它会遇到其他物质，特别是最终渗入其中的土壤。

土壤自然含有碱性的矿物质，少量的石灰石和其他具有相似性质的岩石。当下落的水的酸性颗粒遇到这些矿物质时，会发生化学反应，该反应中和水的酸度，但同时也中和矿物质。这增加了土壤的酸度，但是使水下降到地下水位时，水的酸含量基本上保持中性。

大雨的情况

在降雨多的地区，水往往会冲走碱性元素或通过化学反应中和它们。在这种情况下，如果大量的酸性水掉入土壤中，它可能不会失去所有的酸性，并会降低附近供水的整体pH值。但是，即使在土壤中也无法处理基岩，水中的大多数酸性元素也会被基岩中和。

水的pH值会影响土壤的pH值吗？

在某些情况下，您的水源会对土壤pH值产生重大影响。

土壤具有抵抗pH值变化的能力，但是在某些情况下，水的pH值可能会导致变化。土壤和水中都含有带负电和正电的离子，这些离子会影响土壤的化学成分，进而影响土壤的pH值。如果水的pH值与土壤基质明显不同，则某些土壤对变化的抵抗力更强，而其他类型的土壤则可以快速变化。

水pH值的特征是什么？

纯水的pH值与氢和氢氧根离子的相对数量有关。如果水中的氢离子比例较高，则呈酸性，pH值小于7。如果水中的氢氧根离子数量较高，则呈碱性，pH值大于7。存在而没有其他矿物质离子存在。对于地下水和地表水源尤其如此。碳酸盐和钙离子在地下水源中很常见，因此成为碱性水源。雨水通常为弱酸性。此外，还要考虑酸雨，其中既有硫酸盐又有大量的氢离子。

为什么土壤pH值会受到水pH值的影响

土壤受水的pH值影响的能力与其质地有关。较小的土壤颗粒（如粘土和壤土）比粗糙的沙质土壤受到的影响更大。质地细密的土壤具有大量称为胶体的非常小的颗粒。这些胶体是保留带正电的离子的位置。土壤保留这些离子的能力称为阳离子交换能力。土壤溶液中的离子与胶体颗粒上的离子交换。土壤溶液中的阴离子对土壤pH的影响较小。

细质地的土壤可抵抗pH值变化

具有高阳离子交换能力的土壤可以抵抗由于水源引起的pH值变化。这种抵抗变化的能力称为土壤的缓冲能力。如前所述，与粗糙的沙质土壤相比，质地较细的土壤受到的影响较小。较大比例的土壤胶体会更强地保留镁，铝和钙等阳离子，从而具有更高的缓冲能力。

水的pH值可能使土壤的缓冲能力不堪重负

在正常的雨水和酸雨中，会有过量的氢离子通过置换土壤胶体中的钙，铝和镁离子来改变土壤的pH值。当附着在胶体上的正离子被水源中的氢离子交换时，缓冲能力变得不堪重负。钙，铝和镁离子在土壤剖面中向下迁移，并且土壤呈酸性。高降雨地区更容易出现此问题，而酸雨会加快这一过程。

 在干旱的环境中，土壤通常是碱性的。发生这种情况是因为碱性矿物质存在于较高的土壤层中。如果要种植需要中性或酸性土壤的植物，例如豆类、瓜类和马铃薯，则在许多情况下必须克服高pH值。园丁通常不会通过降低水的pH值来改变土壤的pH值。相反，它们通常掺入有机物，一种酸性肥料，例如硫酸铵或硫。这些土壤改良剂会滤出土壤颗粒上过多的带正电的离子，从而改变土壤的pH值。

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