土壤酸化

當從外部或通過土壤內部過程引入的酸中的質子（H 離子）多于土壤可以中和的數量時，就會談到土壤酸化。結果，氧離子 (H3O) 形成，土壤 pH 值下降。當中和反應的基本反應產物被洗掉時，土壤酸化被放大。

除土壤鹽分外，土壤酸化是土壤發育的自然終點之一。潮濕氣候下的土壤在發育過程中會酸化（成土作用）。這個過程本身是自然的，可以因人為影響而加劇。

• 由于生物質氧化以及根系和土壤生物的呼吸作用導致 CO2 濃度升高，因此會產生碳酸 (H2CO3)，從而將 pH 值調節至 5.6。H2CO3 是農業土壤（pH 值介于 5 和 7 之間）的最 大質子來源，因為在 pH 值低于 5 時不再形成碳酸。
• 有機酸，尤其是黃腐酸，由植物根部分泌或作為有機物分解的中間產物（因此很容易降解）可促進酸化。
• 如果 Fe 在含有硫化鐵的土壤中被氧化為 Fe，然后水解，會釋放出水合氫離子或氧離子 (H3O)。
• 當植物消耗的陽離子多于陰離子來獲取營養時，它們會向土壤提供質子以保持電中性。 同時，它們在內部形成弱有機酸的鹽。如果植物在現場腐爛，鹽和質子會重新結合。如果通過收獲/伐木（堿基剝奪）移除植物，則只會使一個區域的 pH 值永 久降低。
• 起始底物的緩沖能力顯著影響酸化速率。最重要的是，高比例的碳酸鹽和三層粘土礦物（富含 Ca、Mg 等陽離子）意味著只要這些緩沖物質存在于土壤中，pH 值就會保持在相對恒定的水平。當這些緩沖系統“用完”或從一開始就缺失時，其他緩沖系統就會取而代之，pH 值就會下降。

• 由于大氣中的酸輸入（酸雨），許多土壤的 pH 值也會下降，而且初始 pH 值越高越多。
• 來自有機肥料（糞肥）、礦物肥料和大氣的過量銨輸入也會加速酸化。銨被微生物氧化：

NH4 + 2O2 ? NO3 + 2H + H2O 如果植物不吸收硝酸鹽，則用滲水進行，酸化作用更嚴重（堿浸）。

• 在硫化礦礦區附近，黃鐵礦（一種硫化鐵）的風化會導致亞硫酸的形成，從而導致 pH 值顯著下降。（酸性礦井水）

許多植物不能耐受增加的酸化。農業土壤的產量下降。大多數農作物在 pH 值低于 3 時停止生長。有毒重金屬的遷移率在低 pH 值范圍（小于 4.5）也會增加。從高酸性土壤中滲出的水的 pH 值也很低。這會影響從中供給的地表水。

一個例子是斯堪的納維亞半島的酸性湖泊。非常強烈的土壤酸化會破壞大多數植物的根系生長。這使他們能夠獲得更少的營養。淺根樹的穩定性會降低。此外，許多植物的光合速率因土壤酸度過高而大 大降低。這對森林生態系統和許多其他生物的生命都有重大影響。

廢氣凈化（脫硫、催化轉化器）減少了地面上的酸雨。土壤酸化尤其可以通過在田地、花園和森林中撒石灰來抵消。石灰還可用于提高酸性廢水的pH值。