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土壤胶体和土壤吸收性能 第五章 土壤胶体与土壤吸收性能 诸葛玉平制作 * 第五章 土壤胶体与土壤吸收性能 第一节 土壤胶体的概念与基本性质 一、土壤胶体的概念与作用 二、土壤胶体的基本性质 第二节 土壤的吸收性能 一、土壤吸收性能的类型 二、土壤对阳离子的吸附与交换 三、土壤对阴离子的吸附与交换 要点：土壤胶体的概念、类型、作用，土壤胶体的基本性质，阳离子交换与吸附、阳离子交换量、盐基饱和度的概念，土壤对阳离子、阴离子的吸附作用及其意义。 诸葛玉平制作 * 第一节 土壤胶体的概念与基本性质 土壤胶体的组成和性质：对结构性、吸收性、酸碱性、缓冲性和胀缩性的影响。 与土壤肥力密切相关 土壤胶体的形成过程也能反映了土壤的形成过程 。 土壤表面电荷和表面积是土壤具有肥力、对污染物有一定自净作用和环境容量的基本原因。 一、土壤胶体的概念与作用 二、土壤胶体的基本性质 诸葛玉平制作 * 一、土壤胶体的概念与作用 （一）胶体和土壤胶体的概念 分散系：由一种物质（几种物质）以粒子形式分散到另一种物质里所形成的混合物。 分散质：分散系中分散成粒子的物质。 分散剂：分散系中的粒子分散在其中的物质。 胶体概念：分散质粒子在1nm-100nm之间的分散系叫胶体。 把土壤固相颗粒作为分散相，而把土壤溶液和土壤空气看作分散介质。土壤胶体（soil colloid）是细小土粒分散在土壤溶液和土壤空气中形成的分散系统。直径在1～1000nm之间的土粒都可归属于土壤胶粒的范围 诸葛玉平制作 * （二）土壤胶体的种类 1.无机胶体 又称矿质胶体，指土壤矿物中的细分散颗粒，比表面大，并带电荷，具有胶体特性。 主要包括成分较为简单的含水氧化铁、氧化铝、氧化硅等胶体物质和成分较为复杂的次生层状铝硅酸盐类粘土矿物。 通常用土壤中粘粒（d<0.001mm）的含量来反映土壤无机胶体的数量。 诸葛玉平制作 * （1）含水氧化物 ：主要包括水化程度不等的铁、铝、硅的氧化物。 1）含水氧化硅 是一种非晶质的凝胶，其化学式为SiO2·nH2O或写成H2SiO3。 2）含水氧化铁　胶膜、颗粒、络合物或者被吸附在粘土矿物表面。褐铁矿 2Fe2O3·3H2O　针铁矿Fe2O3·H2O　多水针铁矿3Fe2O3·4H2O　一水赤铁矿3Fe2O3·H2O等。 3）含水氧化铝 主要有水铝石Ai2O3·H2O和三水铝石Al2O3·3H2O等，也是两性胶体，其电性决定于溶液的酸碱性。 诸葛玉平制作 * （2）粘土矿物胶体 最主要的有高岭石、伊利石、蒙脱石，还有蛭石、绿泥石、水铝英石等，颗粒细小，呈片状，有巨大的表面积。 ①高岭石 化学式为Al2Si3O5（OH）4或Al2O3·2SiO2·2H2O，是矿物强烈风化作用下的产物 ②伊利石（水化云母） 是云母分解向蛭石和蒙脱石过渡的中间产物。是干旱、半干旱地区土壤中的主要粘土矿物 ③蒙脱石 是由基性火成岩在微碱性环境下风化而成。 诸葛玉平制作 * 2.有机胶体 土壤中的有机物质，尤其是腐殖质（胡敏酸、富啡酸、胡敏素等），是土壤中含有的一类分子量大、结构复杂的高分子化合物，具有明显的胶体性质，故称之为土壤有机胶体。 土壤腐殖质是土壤有机胶体的主体，此外，还有少量的蛋白质、多肽、氨基酸以及木质素、纤维素等高分子化合物 土壤中还有大量的微生物，它们本身也具有胶体性质，是一种生物胶体 诸葛玉平制作 * 3.有机一无机复合胶体 土壤中有机胶体和无机胶体通过物理、化学或物理化学的作用，相互结合在一起形成有机一无机复合体（organo-mineral complex）。 结合方式：通过Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、Al3＋或功能团（如羧基、醇基等）将带负电荷的粘粒矿物与腐殖质连接起来；有机胶体主要以薄膜状紧密覆盖于粘粒矿物的表面上，还可能进入粘粒矿物的晶层之间。 通常牢固程度分为水散微团聚体、钠分散微团聚体和钠质机械分散团聚体三组。 一般把土壤的有机—无机复合体中含碳量占土壤总碳量的百分数称为有机无机复合度，作为衡量土壤有机—无机复合体的数量指标。 土壤的肥沃程度同有机胶体与无机胶体的复合程度有关，有机胶体与无机胶体结合得愈紧密则土壤愈肥沃。 诸葛玉平制作 * （一）胶体构造 非活性层 土壤胶团 土壤溶液 胶核 双电层 决定电位离子层 补偿离子层 扩散层 反离子层 胶粒 （三）土壤胶体的构造 诸葛玉平制作 * 土壤胶体的构造 + 诸葛玉平制作 * 1.微粒核（胶核） 胶核是胶体微粒的核心物质，主要由腐殖质、无定形的SiO2、Al2O3、Fe2O3、铝硅酸盐矿物、蛋白质分子以及有机—无机复合胶体的分子群组成。在表层土壤中，它们以有机—无机复合胶体的形式为主，而在下层土壤中则以无机矿物质为主。 诸葛玉平制