Zakwaszenie gleby

Z gleby zakwaszenie występuje, gdy od zewnątrz lub poprzez dolne wewnętrznych procesów więcej protonów (H + jonów), są wprowadzane przez kwasy niż gleby można zneutralizować. W rezultacie powstają jony oksoniowe (H 3 O + ), a pH gleby spada. Zakwaszenie gleby wzrasta, gdy zasadowe produkty reakcji są wymywane w reakcjach neutralizacji .

Gleby na obszarach o klimacie wilgotnym ulegają zakwaszeniu w trakcie ich rozwoju ( pedogenezy ). Ten sam w sobie naturalny proces może zostać zintensyfikowany przez wpływ człowieka.

Naturalny wpływ na pH gleby

  • Ze względu na wysokie stężenie CO 2 w wyniku utleniania biomasy oraz oddychania korzeni i organizmów glebowych, powstaje kwas węglowy (H 2 CO 3 ), który dostosowuje pH do 5,6. H 2 CO 3 jest największym źródłem protonów dla gleb rolniczych (pH między 5 a 7), ponieważ poniżej pH 5 nie tworzy się już kwas węglowy.
  • Kwasy organiczne , szczególnie kwasy fulwowe , które są wydalane przez korzenie roślin lub są produktami pośrednimi w rozkładzie materii organicznej (a zatem łatwo ulegającymi degradacji), mogą przyczyniać się do zakwaszenia.
  • Jeśli Fe 2+ utlenia się do Fe 3+, a następnie hydrolizuje w glebach zawierających siarczek żelaza , uwalniane są jony hydroniowe lub oksoniowe (H 3 O + ).
  • Kiedy rośliny pobierają do swojej diety więcej kationów niż anionów , uwalniają protony do gleby, dzięki czemu zachowana jest neutralność elektryczna. Jednocześnie tworzą wewnątrz sole słabych kwasów organicznych. Jeśli rośliny zgniją na miejscu, sole i protony ponownie łączą się. Trwały spadek pH na dużym obszarze występuje tylko wtedy, gdy rośliny zostaną usunięte w wyniku zbioru / ścinki (usuwanie alkaliów).
  • Zdolność buforowa substratu wyjściowego ma decydujący wpływ na szybkość zakwaszania. Przede wszystkim wysoki udział węglanów i trójwarstwowych minerałów ilastych (obciążonych kationami, takimi jak Ca 2+ , Mg 2+ ) zapewnia utrzymanie wartości pH na względnie stałym poziomie, o ile te substancje buforowe są obecne w glebie . Kiedy te układy buforowe są „zużyte” lub ich brakuje od samego początku, inne zajmują ich miejsce i wartość pH spada.

Czynniki antropogeniczne

  • Kwaśne przenikanie z atmosfery ( kwaśne deszcze ) również powoduje spadek wartości pH wielu gleb, a tym bardziej, im wyższa jest początkowa wartość pH.
  • Nadmierne wprowadzanie amoniaku przez nawozy organiczne (gnojowicę), nawozy mineralne i przez atmosferę również przyspiesza zakwaszanie. Amon jest utleniany mikrobiologicznie:
NH 4 + + 2O 2 ↔ NO 3 - + 2H + + H 2 O.
Weźmy na przykład rośliny, azotan nie występuje, to jest przy odprowadzaniu odcieków i skutki zakwaszenia są jeszcze poważniejsze (Basenauswaschung).
  • W bezpośrednim sąsiedztwie terenów górniczych z rudami siarczkowymi wietrzenie pirytu (siarczku żelaza) może prowadzić do znacznego spadku pH w wyniku tworzenia się kwasu siarkowego .

konsekwencje

Wiele roślin nie toleruje narastającego zakwaszenia. Spadek plonów na glebach użytkowanych rolniczo. Większość uprawianych roślin przestaje rosnąć przy wartościach pH poniżej 3. W zakresie niskich wartości pH (poniżej 4,5) wzrasta również ruchliwość toksycznych metali ciężkich. Woda, która przenika przez silnie kwaśne gleby, ma również niskie pH. Ma to wpływ na zasilane z niego wody powierzchniowe. Przykładem są kwaśne jeziora w Skandynawii . Bardzo silne zakwaszenie gleby powoduje uszkodzenie korzeni większości roślin. Oznacza to, że mogą osiągnąć mniej składników odżywczych. Stabilność drzew o płytkich korzeniach może zostać zmniejszona. Ponadto szybkość fotosyntezy wielu roślin jest znacznie zmniejszona przez zbyt wysoką kwasowość gleby. Ma to poważne konsekwencje zarówno dla ekosystemu leśnego, jak i dla życia wielu innych organizmów.

zajęcia

Oczyszczanie spalin (odsiarczanie, katalizatory) zmniejsza ilość kwaśnych deszczy na glebie. Zakwaszeniu gleby można przeciwdziałać w szczególności wapnując pola, ogrody i lasy. Wapno może być również wykorzystany do podniesienia wartości pH kwaśnym ścieków.

Zobacz też

źródła