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关键词：
铝活化,三水铝石,溶解平衡,土壤酸化
发表时间：
2012-08-09 17:39:37
摘要: 将酸化模型应用于我国区域酸沉降影响的预测和控制对策的制定, 需要选择有区域代表性的土壤铝活化模式并确定其参数. 利用我国南方4 个森林小流域的土壤化学长期观测资料, 对常见的铝活化模式, 如三水铝石模式、斜矾石模式、高岭石模式、伊毛缟石模式和有机质吸附模式等在中国南方森林黄壤的区域适用性进行了分析. 结果表明, 广泛应用于各种酸化模型的三水铝石模式实际上并不适用, 而修正后的三水铝石经验模式在土壤水pH 值\4 时能够适用, 经验常数可取pK = - 2140、a= 1165( 上层土壤) 和pK = - 2182、a= 11 66( 下层土壤) . 其他模式与经验三水铝石模式相比, 模拟性能并无明显的改善.观测结果还表明, 当pH< 4 时, pAl 不随pH 明显变化, 这些模式均不能解释其机制.
近年来, 我国酸沉降污染的不断加重和酸沉降问题的复杂性需要对其机制与控制对策进行深入研
究. 酸化模型可以验证环境酸化理论, 对酸沉降长期影响和不同酸沉降负荷下土壤和地表水的酸化过程进行预测, 这也是制定酸雨控制对策的重要决策支持工具[1] . 目前国家正在实施二氧化硫总量控制并着手氮氧化物总量控制规划, 酸化模型被用于评价污染物减排所能导致的环境改善的效果. 迄今为止,许多成熟的酸化模型已经在欧洲和北美成功应用[ 1] , 其中一些模型, 例如MAGIC 模型[2] 也在我国有较多应用[ 3~ 5]. 但是, 由于我国土壤、植被与气候等自然条件与欧美存在较大差异, 应用时必须加以验证并获取有区域代表性的参数.
铝的活化是土壤缓冲酸沉降的重要机制之一,也是土壤酸化对植被产生毒害作用的原因[ 6] , 因此
铝的溶解平衡方程是各种酸化模型的重要组成部分, 而铝的平衡常数选择则直接决定模型预测的不确定性[7] . 尽管我国对酸雨条件下活性铝的溶出以及有机质对活性铝的影响开展了一些研究[ 8] , 但均基于实验室模拟, 缺乏长期的现场观测. 同时, 这些研究主要针对土壤铝活化的原理, 结果不能直接用于设定酸化模型的参数, 特别是当酸化模型应用于区域尺度时, 基于特定土壤或者单个地区得出的结果, 难以推广应用到区域范围. 本研究利用我国南方4 个森林小流域的土壤化学长期观测资料,对现有的几种铝活化模式进行验证, 以期获得对我国南方土壤有广泛适用性的区域铝活化模式和参数.
究. 酸化模型可以验证环境酸化理论, 对酸沉降长期影响和不同酸沉降负荷下土壤和地表水的酸化过程进行预测, 这也是制定酸雨控制对策的重要决策支持工具[1] . 目前国家正在实施二氧化硫总量控制并着手氮氧化物总量控制规划, 酸化模型被用于评价污染物减排所能导致的环境改善的效果. 迄今为止,许多成熟的酸化模型已经在欧洲和北美成功应用[ 1] , 其中一些模型, 例如MAGIC 模型[2] 也在我国有较多应用[ 3~ 5]. 但是, 由于我国土壤、植被与气候等自然条件与欧美存在较大差异, 应用时必须加以验证并获取有区域代表性的参数.
铝的活化是土壤缓冲酸沉降的重要机制之一,也是土壤酸化对植被产生毒害作用的原因[ 6] , 因此
铝的溶解平衡方程是各种酸化模型的重要组成部分, 而铝的平衡常数选择则直接决定模型预测的不确定性[7] . 尽管我国对酸雨条件下活性铝的溶出以及有机质对活性铝的影响开展了一些研究[ 8] , 但均基于实验室模拟, 缺乏长期的现场观测. 同时, 这些研究主要针对土壤铝活化的原理, 结果不能直接用于设定酸化模型的参数, 特别是当酸化模型应用于区域尺度时, 基于特定土壤或者单个地区得出的结果, 难以推广应用到区域范围. 本研究利用我国南方4 个森林小流域的土壤化学长期观测资料,对现有的几种铝活化模式进行验证, 以期获得对我国南方土壤有广泛适用性的区域铝活化模式和参数.
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