Acid Rain on Acid Soil:
A New Perspective
Acid rain is widely considered one of
our most serious environmental problems.
In landscapes where hydrology
and geochemistry do not allow complete
neutralization of acid runoff, acid rain is
thought to be acidifying lakes and
streams, as well as mobilizing aluminum
and other metals toxic to fish and plants.
Nutrients are also thought to be depleted
by acid rain, raising concern about large
areas of productive forests located on
soils that are strongly acid and low in
nutrients. A gradual acidification and
sterilization of our soil and water, particularly
in parts of the Adirondacks, northern
New England, southeastern Canada,
and southern Scandinavia, is predicted.
From its inception, however, soil formation
in humid temperature climates is
an acidifying process, mediated by the
classic factors of geology, climate, biology,
topography, and time. Indeed, the
factors thought to make landscapes sensitive
to acid rain are those that develop
some of the most acid soils in the world.
The results of natural soil formation are
those attributed to acid rain: leaching of
nutrients, release of aluminum, and
acidification of soil and water.
Landscapes have usually been assumed
to act merely as net sinks for acid
rain (1), but generation of acidity in soils
has recently been recognized as an additional
source. This is evident in reports
of the Norwegian project on "Acid Precipitation-Effects
on Forests and Fish"
(the SNSF project), for example (2-4).
However, acid rain is still considered
principally responsible for regional acidification
(2-4), because the increased flux
of s042- in rain is thought to result in
equivalent leaching of hydrogen ions and
other cations. We believe that this assessment
needs reexamination. Large
amounts of humic acids are present in
forested landscapes thought to be particularly
sensitive to acid rain. The solubility
of these humic acids is controlled by
Edward C. Krug is an assistant soil scientist in the
Department of Soil and Water, The Connecticut
Agricultural Experiment Station, New Haven 06504.
Charles R. Frink is chief of the Department of Soil
and Water and vice director of The Connecticut
Agricultural Experiment Station.
pH, and hence they effectively regulate
both acidity and anion flux.
In this article we define acidity in
relation to rain and soil, describe how
soil formation can acidify soil and water
as well as leach nutrients and aluminum,
show how humic acids buffer soils, and
finally discuss the impact of changing
land use and consequent vegetational
additional 10 to 12 kg/ha, and rain strongly
acidified to pH 4 can dissolve an
additional 50 kg/ha or about 1 kiloequivalent
per hectare. For comparison, managed
agricultural soils in the northeastern
United States may require limestone
additions of 50 to 100 keq/ha per annum.
Measurements of acid in soil are somewhat
analogous to measurements of acid
in rain. With clay minerals and organic
macromolecules acting as immobile anion
phases, soils resemble weak acids,
making a thermodynamic interpretation
of soil pH uncertain. However, certain
principles apply: increasing concentrations
of neutral salt decrease the measured
pH, whereas increasing dilution
with water increases pH. This salt effect
is significant in measuring acidification
of runoff.
The exchange acidity of soil is the
analog of the total acidity of rain and is
Summary. Acid rain is widely believed to be responsible for acidifying soil and water
in areas of North America and northern Europe. However, factors commonly
considered to make landscapes susceptible to acidification by acid rain are the same
factors long known to strongly acidify soils through the natural processes of soil
formation. Recovery from extreme and widespread careless land use has also
occurred in regions undergoing acidification. There is evidence that acidification by
acid rain is supenmposed on long-term acidification induced by changes in land use
and consequent vegetative succession. Thus, the interactions of acid rain, acid soil,
and vegetation need to be carefully examined on a watershed basis in assessing
benefits expected from proposed reductions in emissions of oxides of sulfur and
nitrogen.
succession. We wish to show that natural
soil formation is often more important
than acid rain in determining the acidity
of lakes and streams.
Acidity of Rain and Soil
Rain in equilibrium with carbon dioxide
in the air has a pH of about 5.6. Rain
at pH 4.6 is often said to be ten times
more acidic, but this neglects the acidity
of undissociated carbonic acid (H2CO3)
normally present in rain. The strong acid
necessary to reduce the pH of rain from
5.6 to 4.6 actually represents a twofold
rather than a tenfold increase in total
acidity (5).
The acidity of rain has also been expressed
in terms of the amount of limestone,
CaCO3, that can be neutralized or
leached fr
ฝน กรดในดินที่เป็นกรด :เป็นมุมมองใหม่ฝนกรดอย่างกว้างขวาง ถือเป็นหนึ่งในปัญหาร้ายแรงที่สุดด้านสิ่งแวดล้อมในภูมิประเทศที่อุทกวิทยาธรณีเคมีและไม่อนุญาตให้สมบูรณ์ปฏิกิริยาสะเทินกรด น้ำท่า ฝนกรดคือคิดว่า เป็นทะเลสาบที่มีฤทธิ์เป็นกรด และลำธาร ตลอดจนการจำหน่ายและโลหะอื่น ๆ เป็นพิษต่อปลาและพืชรังที่ยังคิดว่า จะพร่องโดยฝนกรด , เพิ่มความกังวลเกี่ยวกับขนาดใหญ่พื้นที่ของป่าที่มี ตั้งอยู่บนดินที่เป็นกรด และ ต่ำสารอาหาร เป็นกรดและค่อยๆการฆ่าเชื้อในดินและน้ำของเรา โดยเฉพาะอย่างยิ่งในส่วนของ Adirondacks , ภาคเหนืออังกฤษตะวันออกเฉียงใต้ , แคนาดาและภาคใต้สแกนดิเนเวี , ทำนายจากที่มาของ อย่างไรก็ตาม การพัฒนาดินในสภาพอากาศชื้น อุณหภูมิเป็นระดับที่มีฤทธิ์เป็นกรด โดยกระบวนการองค์ประกอบคลาสสิกของธรณีวิทยา , ภูมิอากาศ , ชีววิทยาลักษณะภูมิประเทศ และเวลา แน่นอนปัจจัยที่คิดว่าเพื่อให้ทัศนียภาพที่อ่อนไหวฝนกรดเป็นผู้ที่พัฒนาบางส่วนของดินเปรี้ยวมากที่สุดในโลกผลของการเกิดดินธรรมชาตินั้นเกิดจากฝนกรด : การละลายของสารอาหาร , ปล่อยของอลูมิเนียมและกรดของดินและน้ำภูมิทัศน์มักจะมีการสันนิษฐานพระราชบัญญัติเป็นเพียงเก็บสุทธิสำหรับกรดฝน ( 1 ) แต่รุ่นของความเป็นกรดในดินเพิ่งได้รับการยอมรับว่าเป็นเพิ่มเติมแหล่งที่มา นี้จะเห็นในรายงานของโครงการ " ผลการตกตะกอนกรดนอร์เวย์ในป่าและปลา”( โครงการ snsf ) ตัวอย่าง ( 2-4 )อย่างไรก็ตาม ฝนกรดยังถือว่าหลักรับผิดชอบทางภูมิภาค( 2-4 ) เพราะการเพิ่มขึ้นของ s042 - ฝนคิดว่าผลเทียบเท่าการรั่วไหลของไฮโดรเจนไอออนและชนิดอื่น ๆ เราเชื่อว่า การประเมินนี้ความต้องการการตรวจสอบใหม่ . ขนาดใหญ่ปริมาณของกรดฮิวมิค อยู่ในเนื่องจากภูมิประเทศที่คิดเป็น โดยเฉพาะอย่างยิ่งความไวต่อฝนกรด ค่าของกรดฮิวมิกเหล่านี้ถูกควบคุมโดยเอ็ดเวิร์ดซี. ครักเป็นผู้ช่วยนักวิทยาศาสตร์ในดินภาควิชาดินและน้ำ , คอนเน็กติกัตสถานีทดลองเกษตร ใหม่ยัง 06504 .ชาร์ลส์อาร์ฟริงค์หัวหน้าภาควิชาของดินและน้ำ และรองประธานของมลรัฐคอนเนตทิคัตสถานีทดลองเกษตรและด้วยเหตุนี้พวกเขาได้อย่างมีประสิทธิภาพควบคุมพีเอชทั้งความเป็นกรดและฟลักซ์ไอออน .ในบทความนี้เราจะกำหนดความเป็นกรดในความสัมพันธ์กับฝนและดิน อธิบายอย่างไรการเกิดดินสามารถเปลี่ยนเป็นกรด ดินและน้ำรวมทั้งกรองสารอาหารและอลูมิเนียมแสดงให้เห็นว่าปริมาณกรดฮิวมิกและบัฟเฟอร์ ดินได้กล่าวถึงผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดินและจากพืชเพิ่มเติม 10 ถึง 12 ฮากิโลกรัม ฝนขอปรับ pH 4 สามารถละลายเป็นเพิ่มเติม 50 กก. / เฮกตาร์ หรือประมาณ 1 kiloequivalentต่อเฮกแตร์ สำหรับการเปรียบเทียบ , การจัดการพื้นที่เกษตรกรรมในภาคตะวันออกเฉียงเหนือสหรัฐอเมริกา อาจต้องใช้หินปูนเพิ่ม 50 ถึง 100 keq เฮกตาร์ต่อปีการตรวจวัดกรดในดินค่อนข้างคล้ายคลึงกับวัดกรดในฝน กับแร่ดินเหนียวและอินทรีย์ซึ่งโมเลกุลเป็นแอนไอออนขั้นตอน , ดินคล้ายกับกรดอ่อนการตีความทางอุณหพลศาสตร์ของดิน pH ไม่แน่นอน อย่างไรก็ตามใช้หลักการการเพิ่มความเข้มข้นเกลือเป็นกลางลดวัดในขณะที่การเพิ่มความเป็นกรดเจือจางกับน้ำเพิ่มเกลือนี้ผลปร .มีความสำคัญในทางวัดของน้ำท่าแลกเปลี่ยนความเป็นกรดของดินคือแอนะล็อกของฝน และปริมาณกรดทั้งหมดสรุป ฝนกรดเป็นที่เชื่อกันเพื่อรับผิดชอบที่มีฤทธิ์เป็นกรด ดินและน้ำในพื้นที่ของทวีปอเมริกาเหนือและภาคเหนือของยุโรป อย่างไรก็ตาม ปัจจัยโดยทั่วไปพิจารณาเพื่อให้ทัศนียภาพที่เสี่ยงต่อการเป็นกรดจากฝนกรดจะเหมือนกันปัจจัยที่รู้จักมานานขอเปลี่ยนเป็นกรด ดินที่ผ่านกระบวนการธรรมชาติของดินการสร้าง การกู้คืนจากมากและใช้อย่างแพร่หลายมีที่ดินเลินเล่อที่เกิดขึ้นในภูมิภาคการสร้าง . มีหลักฐานว่า สร้างโดยฝนกรดคือ supenmposed ใน ระยะยาว สร้างการเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดินจากพืชและสืบทอด ดังนั้น การปฏิสัมพันธ์ของฝน กรด กรดดินและพืชผักที่ต้องพิจารณาอย่างรอบคอบ บนพื้นฐานในการประเมินลุ่มน้ำประโยชน์ที่คาดหวังจากการเสนอในการปล่อยก๊าซออกไซด์ของซัลเฟอร์และไนโตรเจนสืบทอด เราต้องการที่จะแสดงให้เห็นว่า ธรรมชาติการเกิดดินมักจะเป็นสำคัญกว่าฝนกรดในการกําหนดกรดของทะเลสาบและลำธารความเป็นกรดของดิน ฝนฝนอยู่ในสมดุลกับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศมี pH ประมาณ 5.6 . ฝนที่ pH 4.6 มักจะกล่าวเป็นสิบครั้งกรดมากขึ้น แต่ไม่สนใจเมของ undissociated กรดคาร์บอนิก ( h2co3 )โดยปกติจะอยู่ในสายฝน กรดที่แข็งแกร่งที่จำเป็นเพื่อลดความเป็นกรดของน้ำฝนจาก5.6 ให้ 4.6 เป็นสองเท่าจริง ๆมากกว่าเป็นสิบเท่า เพิ่มทั้งหมดกรด ( 5 )เมเรนยังได้แสดงในแง่ของปริมาณหินปูนแป้งที่สามารถทำให้เป็นกลางหรือชะเ
การแปล กรุณารอสักครู่..
