《环境化学第二版》戴树桂主编复习要点.docx

《环境化学第二版》戴树桂主编复习要点.docx

《《环境化学第二版》戴树桂主编复习要点.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《环境化学第二版》戴树桂主编复习要点.docx（30页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

《环境化学第二版》戴树桂主编复习要点

大气环境化学：

一、大气中污染物的迁移：

大气温（密）度层结：

静大气的温度和密度在垂直方向上的分布。

大气划分为：

对流层，平流层，中间层，热层，逸散层。

对流层：

平均厚度12千米；气温随高度的增加而降低，热源来自地面的长波辐射；对流运动显著；每升高100米，气温降低0.6℃；含有全部大气质量3/4的大气和几乎所有的水汽；多种天气现象；污染物的迁移转化；

平流层：

高度在17－55千米之间；气温随高度的增加而增加，热源来自太阳的紫外辐射；气体状态非常稳定；无天气现象；大气透明度高，适合飞行；

中间层：

从平流层顶到85千米的高度；气温随高度的增加而降低；热源来自平流层；垂直运动相当剧烈；

热层：

从平流层顶到800千米之间；温度随高度的增加而迅速上升；空气极稀薄，在太阳紫外线和宇宙射线的辐射下，空气处于高度电离状态，有称电离层；

逸散层：

超过800千米以上的高空；气体分子受地球引力极小，因而大气质点会不断向星际空间逃逸；

大气垂直递减率：

随高度的增加气温的降低率，Γ＝-dT/dz。

干绝热垂直递减率：

干空气块或未饱和的湿空气块在上升时温度降低值与上升高度的比，用Γd表示。

大气稳定度：

气层的稳定程度，即某一高度上的气块在垂直方向上相对稳定的程度；若Γ<Γd,表明大气是稳定的，Γ>Γd，大气是不稳定的；Γ＝Γd，大气处于平衡状态。

影响大气污染物迁移的因素：

5风和大气湍流的影响：

大气的水平运动成为风，风可使污染物向下风向扩散，从而得到稀释；大气的无规则运动称为大气湍流，湍流可使污染物向各个方向扩散，其中空气的铅直对流运动使得污染物升到高空而扩散。

二、大气中污染物的转化：

光化学反应：

分子、原子、自由基或离子吸收光子而发生的化学反应，分为初级过程和次级过程。

初级过程：

化学物种吸收光量子hv形成激发态物种，基本步骤为：

A+hv→A*,

随后，激发态A*可能发生如下反应（①、②为光物理过程，③、④为光化学过程）：

①辐射跃迁：

A*→A+hv,

②碰撞失活过程：

A*+M→A+M,

③光离解：

A*→B1+B2+……

④与其他成分反应：

A*+C→D1+D2+……

次级过程：

在初级过程中反应物、生成物之间进一步发生的反应；大都是热反应。

光化学第一定律：

光子的能量大于化学键能时，才能引起光离解反应；分子对某特定波长的光要有特征吸收光谱，才能产生光化学反应。

光化学第二定律：

说明分子吸收光的过程时单光子过程；对大气污染物而言，反应大都发生在对流层，只涉及到太阳光，符合光化学第二定律。

大气中几种重要吸光物质的光离解：

氧分子：

O2+hv→O﹒+O﹒,

氮分子：

N2+hv→N﹒+N﹒,

臭氧：

O3+hv→O﹒+O2,

二氧化氮：

NO2+hv→NO+O﹒,

亚硝酸：

HNO2+hv→HO﹒+NO,HNO2+hv→H﹒+NO2,

硝酸：

HNO3+hv→HO﹒+NO2,

二氧化硫：

SO2的键能大,只能生成激发态【所以有光化学第一定律-光子的能量大于化学键时，才能引起光解反应。

……】,SO2+hv→SO2*,

甲醛：

H2CO+hv→H2+CO﹒,H2CO+hv→H﹒+HCO﹒,

卤代烃：

CH3X+hv→CH3﹒+X﹒,键强顺序为:

CH3－F>CH3－H>CH3－Cl>CH3－Br>CH3－I.

大气中重要自由基的来源：

HO﹒：

O3+hv→O﹒+O2，O﹒+H2O→2HO﹒;HNO2+hv→HO﹒+NO;H2O2+hv→2HO﹒;

HO2﹒：

H2CO+hv→H﹒+HCO﹒,H﹒+O2+M→HO2﹒+M,HCO﹒+O2→HO2﹒+CO;

CH3﹒：

CH3CHO+hv→CH3﹒+HCO﹒;CH3COCH3+hv→CH3﹒+CH3CO﹒;RH+O﹒→R﹒+HO﹒;

RH+HO﹒→R﹒+H2O;

CH3O甲氧基﹒：

CH3ONO+hv→CH3O﹒+NO;CH3ONO2+hv→CH3O﹒+NO2;

RO2﹒过氧烷基：

R﹒+O2→RO2﹒;

光化学烟雾：

含有氮氧化物和碳氢化物等一次污染物的大气，在阳光照射下发生光化学反应而产生二次污染物，这种由一次污染物和二次污染物的混合物形成的烟雾污染现象；

①链引发反应：

NO2+hv→NO+O﹒,O﹒+O2+M→O3+M,O3+NO→O2+NO2;RCHO+hv→RCO﹒+H﹒;

②碳氢化合物的存在时自由基转化和增殖的根本原因：

RH+O﹒→R﹒+HO﹒；RH+HO﹒→R﹒+H2O,H﹒+O2→HO2﹒；R﹒+O2→RO2﹒;

③HO2﹒、RO2﹒等促进了NO向NO2转化：

NO+HO2﹒→NO2+HO﹒,NO+RO2﹒→NO2+RO﹒;

硫酸烟雾：

主要时由于燃煤而排放出来的SO2、颗粒物以及由SO2氧化所形成的硫酸盐颗粒物所造成的大气污染现象。

名称

类型

发生季节

温度

湿度

臭氧浓度

日光

发生时间

洛杉矶烟雾

光化学烟雾

夏、秋

高

低

高

强

白天

伦敦烟雾

硫酸烟雾

冬

低

高

低

弱

日夜连续

酸性降水：

通过降水，如雨、雪、雾、冰雹等将大气种的酸性物质迁移到地面的过程；最常见的是酸雨（PH<=5.6）;这种降水过程称为湿沉降。

酸沉降中的干沉降：

大气中的酸性物质在气流的作用下直接迁移到地面的过程。

酸雨的形成过程为：

P115

SO2+[O]→SO3,SO3+H2O→H2SO4,SO2+H2O→H2SO3,H2SO3+[O]→H2SO4;

NO+[O]→NO2,2NO2+H2O→HNO3+HNO2;

酸雨的化学组成：

阳离子：

H+,Ca2+,NH4+，Na+,K+,Mg2+;阴离子：

SO42-，NO3-,Cl-,HCO3-。

温室效应：

P120大气中的CO2、CH4等吸收了地面辐射出来的红外光，把能量截留于大气之中，从而使大气温度升高，这种效应叫做温室效应。

能够引起温室效应的气体，叫做温室气体。

O3的损耗机理：

P122

（1）平流层中的臭氧源于平流层中的光解O2+hv→O•+O•；O•+O2+M→O3+M

（2）臭氧的两种消除途径①臭氧层能吸收太阳的紫外辐射的根本原因O3+hv→O•+O2

②臭氧真正被清除O3+O•→2O2

（3）NOx•,HOx•,ClOx•之间联系紧密，它们在平流层发生的一系列反应对臭氧造成破坏的影响。

大气颗粒物按其粒径大小分为：

总悬浮颗粒物（TSP）：

用标准大容量颗粒采样器在滤膜上所收集到的颗粒物的总质量，粒径多在100微米以下，最多的在10微米以下；

飘尘：

可在大气中长期飘浮的悬浮物，粒径主要<10微米；

降尘：

能用采样罐采集到的大气颗粒物。

在总悬浮颗粒物中一般直径>10微米的粒子由于自身重力作用会很快沉降下来；

可吸入粒子：

易于通过呼吸过程而进入呼吸道的粒子，粒径<=10微米。

大气颗粒物的去除过程:

干沉降（10％－20％）:

指颗粒物在重力作用下的沉降,或与其他物体碰撞后发生的沉降。

（粒径<0.1微米的爱根离子靠布朗运动碰撞凝聚成较大颗粒，并通过大气湍流而沉降。

）

湿沉降（80％－90％）：

指通过降雨、降雪等使颗粒物从大气中去除的过程。

它是去除大气颗粒物和痕量气态污染物的有效方法。

包括雨除和冲刷两种机制（80％－90％）:

①雨除：

一些颗粒物可作为形成云的凝结核，成为云滴的中心，通过凝结过程和碰撞过程使其增大为雨滴，进一步长大而形成雨降落到地面，颗粒物也就随之从大气中消除。

②冲刷：

降雨时在云下面的颗粒物与降下来的雨滴发生惯性碰撞或扩散、吸附过程，从而使颗粒物去除。

水环境化学：

一、天然水的组成和性质：

可溶性物质：

溶解性气体：

O2、CO2、H2S、N2、CH4

主要离子组成：

K+、Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3、NO3-、Cl-、SO42-

N和P的化合物：

铵根、硝酸根、铁、硅的化合物

含量很低的离子：

I、Br、F；了，

有机物质

悬浮物质：

悬浮物、颗粒物、水生生物

水硬度：

Ca2+,Mg2+化合物总量表示硬度。

暂时硬度，碳酸盐硬度，Ca2+、Mg2+的碳酸盐和重碳酸盐

永久硬度，非碳酸盐硬度，Ca2+、Mg2+的氯化物、硫酸盐和硝酸盐

亨利定律:

即气体在液相中溶解度正比于液相所接触的该气体的分压。

例：

求氧在1个大气压，25℃水中溶解度（水在25度时的蒸汽压为0.03167×105Pa）：

解：

已知氧在干燥空气中含量为20.95％，首先求氧分压：

PO2=（1.0130×105-0.03167×105）×20.95%Pa=0.2056×105Pa

代入亨利定律，求氧在水中溶解度：

[O2]=KH×PO2=1.26×10-8×0.2056×105mol/l=2.6×10-4mol/l=8.32mg/l

碳酸平衡：

水体中存在三种化合态：

游离碳酸，包括溶解性CO2和H2CO3分子，用H2CO3*

表示；HCO3-；CO32－。

三种化合态在水中存在以下平衡：

CO2＋H2O＝H2CO3*H2CO3*=H+＋HCO3-HCO3-=H+＋CO32-

CT＝H2CO3*＋HCO3-＋CO32－

[H2CO3*]=CTα0;[HCO3-]=CTα1;[CO32－]=CTα2

天然水的碱度：

是指水中能和强酸发生中和作用的全部物质，即能接受质子H＋的物质总量。

组成碱度的物质：

①强碱，如NaOH、Ca（OH）2等；

②弱碱，如NH3、C6H5NH2苯胺等；

③强碱弱酸盐，如碳酸盐、重碳酸盐、硅酸盐、磷酸盐、硫化物和腐殖酸盐等。

总碱度＝[HCO3-]＋2[CO32－]＋[OH－]－[H＋]

酚酞碱度=[CO32-]+[OH－]-[H2CO3*]-[H＋]

天然水的酸度：

是指能与强碱发生中和作用的全部物质，即放出H＋或经过水解能产生H＋的物质总量。

组成酸度的物质：

①强酸，如HCl、H2SO4、HNO3等；

②弱酸，H2CO3、H2S、蛋白质和有机酸；

③强酸弱碱盐，FeCl3、Al2（SO4）3等。

总酸度＝[H＋]＋[HCO3-]＋2[H2CO3*]―[OH－]

例1：

已知水体pH＝8.00，碱度为1.00×10－3mol/l,求各形态的浓度。

P155

解：

pH＝8.00时，碱度＝[HCO3-]＝1.00×10－3mol/l，

[OH－]＝1.00×10－6mol/l

[H2CO3*]＝[H＋][HCO3-]/K1

＝1.00×10－8×1.00×10－3/4.45*10－7=2.25×10－5mol/l

[CO32－]=K2[HCO3-]/[H＋]

=4.69×10－11×1.00×10－3/1.00×10－8=4.69×10－6mol/l

例2：

天然水的pH＝7，碱度为1.4mmol/l,求需加入多数酸可以使pH降低到6。

解：

总碱度＝CT（α1＋2α2）＋Kw/[H＋]-[H＋]

令α＝1/（α1＋2α2），则CT＝α{[总碱度]+[H＋]-[OH－]}

近似得：

CT＝α[碱度]

PH=7时，则α=1.22,CT=α[碱度]=1.71mmol/l

PH降到6时，CT不变，α=3.25，[碱度]=CT/α=0.526mmol/l

加酸量=1.4-0.526=0.874mmol/l

二、水中无机污染物的迁移转化：

水中胶体颗粒物类别：

（1）矿物微粒和粘土矿物

原生矿物：

石英、长石、云母、辉石、角闪石等硅酸盐矿物

粘土矿物：

风化形成蒙脱石、高岭石、伊利石等

（2）金属水合氧化物：

铝：

Al（OH）2＋、Al（OH）2＋、Al（OH）3、Al（OH）4-

铁：

Fe（OH）2＋、Fe（OH）2＋、Fe（OH）3

锰、硅；

（3）腐殖质：

带负电的高分子弱电解质、

（4）无机－有机复合体

（5）其它（藻类、细菌、病毒、废水中的表面活性剂和油滴等）

水中颗粒物的吸附作用：

（1）表面吸附：

胶体具有巨大的比表面和表面能，因此具吸附作用。

物理吸附。

（2）离子交换吸附：

由于大部分胶体带负电荷，可以吸附带相反电荷的阳离子，为保持电荷平衡，每吸附一部分阳离子，同时放出等量其它阳离子。

物理化学吸附。

（3）专属吸附作用：

在吸附过程中，除了化学键的作用以外，尚有加强的憎水键和范德华力或氢键在起作用。

在水环境中，配合离子、有机离子、有机高分子和无机高分子的专属吸附作用最强。

水合氧化物胶体对重金属离子有较强的专属吸附作用。

项目

非专属吸附

专属吸附

发生吸附的表面净电荷的符号

金属离子所起的作用

吸附时发生的反应

发生吸附时体系的PH值

吸附发生的位置

对表面电荷的影响

－

反离子

阳离子交换

>零电位点

扩散层

无

－、0、＋

配位离子

配位体交换

任意值

内层

负电荷减少，正电荷增多

吸附等温线和等温式：

在固定温度下，吸附达平衡时，颗粒表面的吸附量（G）与溶液中溶质平衡浓度（C）之间的吸附关系可以用吸附等温线和吸附等温式表达。

当溶质浓度很低时，可能在初始阶段呈现H型（G=kc），当浓度升高时，曲线可能呈现F型（G=kc1/n），但统一起来仍属于L型不同区段。

L型等温式：

G=G0c/（A+c），其中G0是单位面达到饱和时的最大吸附量，A为吸附量达到G0/2时溶液德平衡浓度。

影响吸附作用的因素：

在临界PH以内，颗粒物对重金属的吸附量随pH升高而增大

颗粒物对重金属的吸附量随粒度增大而减小，随颗粒物浓度增大而减小

沉积物中重金属的释放

（1）盐浓度的升高：

碱金属或碱土金属阳离子可将被吸附在固体颗粒上的金属阳离子交换出来；被钙离子交换的顺序：

Zn>Cu>Pb;

（2）氧化还原条件改变:

氧化还原电位降低可导致铁、锰氧化物溶解，故被其吸附或与之共沉淀的重金属离子也同时释放出来；

（3）降低pH值：

导致碳酸盐和氢氧化物的溶解，H＋的竞争作用增加了金属离子的解吸量；另外，在较低的PH值时，金属难溶盐类以及配合物容易溶解；

（4）增加配合剂的含量：

能和重金属形成稳定度较大的可溶性配合物；

（5）生物化学迁移过程；

水中颗粒物的聚集：

胶体颗粒物的聚集可称为凝聚或絮凝。

由电介质促成的称为凝聚，由聚合物促成的称为絮凝。

胶体颗粒聚集的基本原理和方式

典型胶体的相互作用的DLVO理论：

假设胶体颗粒相同，为带相同电荷，粒度均等，球体形状的理想状态。

这时仅考虑胶体颗粒间范德华吸引力和扩散双电层排斥力。

综合作用位能：

VT=VR+VA（VR是静电排斥力产生的位能，VA范德华引力产生的位能），

VR随颗粒间的距离按指数规律下降，不同溶液离子强度由不同的VR，

VA只随颗粒间的距离变化，与溶液离子强度无关；

溶液离子强度较小时，综合位能曲线上出现较大位能峰（Vmax），排斥作用占较大优势；

氧化还原

氧化剂:

主要是游离氧，其次是三价铁和四价锰，还有六价的硫、铬及五价的氮、钒、砷。

还原剂：

主要是二价铁、负二价的硫、及许多有机化合物。

还有二价锰、三价铬和三价钒。

pE定义：

为电子活度的负对数pE＝－㏒（ae），pE越小，体系给予电子能力越强，还原性越强；pE越大，体系接受电子的能力越强，氧化性越强。

PH定义:

为质子活度的负对数pH＝－㏒（aH+），如果把酸、碱看作是质子给予体和质子接受体，质子活度aH+，也就是氢离子浓度，代表了溶液接受和给予质子的能力大小，pH可以直观地表达酸性强弱。

氧化还原半反应Ox+e=Red：

E=E0-（0.059/n）lg（[Red]/[Ox]）,pE=E/0.059,pE=pE0＋（1/n）lg（[反应物]/[生成物]）;

ΔG（自由能变化）=－nFE；

决定电位：

若某个单体系的含量比其他体系高得多，则此时该单体系电位几乎等于混合杂体系的pE，称之为“决定电位”。

天然水的决定电位：

好氧水：

1/4O2+H++e≒1/2H2O,pE=20.75+lg（PO2/1.013×105）0.25[H＋],

厌氧水：

1/8CO2+H++e≒1/8CH4+1/4H2O，pE=pE0+lgPCO20.125[H＋]/PCH40.125=2.87+lg[H＋]

氧下垂曲线：

清洁区：

表明未被污染，氧及时得到补充；

分解区：

细菌对排入的有机物进行分解，其消耗的溶解氧量超过通过大气补充的氧量，因此，水体中溶解氧下降，此时细菌个数增加；

腐败区：

溶解氧消耗殆尽，水体进行缺氧分解，当有机物被分解完后，腐败区即告结束，溶解氧又恢复上升；

恢复区：

有机物降解接近完成，溶解氧上升并接近饱和；

清洁区：

水体环境改善，又恢复至原始状态。

配合作用

无机配位体：

OH－、Cl－、CO32－、HCO3－、F－、S2－等

有机配位体：

如氨基酸、糖、腐殖质以及生活废水中的洗涤剂、农药、NTA等

软硬酸碱理论：

硬酸和硬碱结合，软酸和软碱结合,易形成稳定的络合物。

硬酸：

电荷较多，半径小，不易变形。

如B3+、Al3+、Fe3+、Mn3+等。

软酸：

电荷较少，半径大，易变形。

如Cu+、Ag+、Cd2+、Hg2+等。

交界酸：

如Fe2+、Cu2+

硬碱：

电负性大，半径小，难失电子，不易变形。

如F－、OH－、H2O、Cl－、NH3、NO3－、CH3COO－等。

软碱：

电负性小，半径大，易失电子，易变形。

如I－、SCN－、CN－、CO、S2－等。

交界碱：

Br－、NO2－、SO32－等。

配合物在溶液中的稳定性：

配合物在溶液中离解成中心离子（原子）和配位体，当离解达到平衡时离解程度的大小。

β2=K1K2：

K1、K2为逐级稳定常数，β2为积累稳定常数。

βn、Kn越大，配合物越稳定。

腐殖质的分类：

腐殖酸：

可溶于稀碱液但不溶于酸的部分，分子量由数千到数万；

富里酸：

可溶于酸又可溶于碱的部分，分子量由数百到数千；

腐黑物：

不能被酸和碱提取的部分。

配合机理：

金属离子能在腐殖质中的羧基之间以及羧基和羟基间螯合成键。

三、（略）水中有机污染物的迁移转化（分配作用、挥发、水解、光解、生物降解） ：

有机化合物在土壤中的吸着的两种主要机理：

（1）分配作用

1在水溶液中，土壤有机质对有机物的溶解作用，而且在溶质的整个溶解范围内，吸附等温线都是线性的，不存在饱和吸附量；

2分配作用与表面吸附位无关，不存在竞争吸附作用，只与有机化合物的溶解度有关；

3在水溶液中，土壤有机质对有机化合物的溶解作用，主要靠范德华力，放热少。

（2）吸附作用

①在非极性有机溶剂中，土壤矿物质对有机化合物的表面吸附作用；

②吸附等温线是非线性的，并存在竞争吸附；

③主要靠各种化学键力如氢键，放出大量热。

分配理论:

在土壤－水体系中，非离子型有机化合物通过溶解作用分配到土壤有机质中。

达平衡时，有机化合物在土壤有机质和水中含量比值，称为分配系数。

分配系数（Kp）：

有机污染物在沉积物（土壤）表面浓度与水中浓度比；Kp＝Cs/Cw。

标化分配系数（Koc）：

纯有机碳与水体系达到平衡时，有机物在有机碳和水相浓度的比。

有机物的分配系数：

Kp＝ωoc·Koc；ωoc为沉积物中有机碳含量的分数。

水解作用：

水解反应通式为：

R—X+H2O→R—OH+X－+H+

水解反应的速率方程为：

－d[RX]/dt＝Kh[RX]，Kh—水解速率常数；T1/2=0.693/Kh。

光解作用：

直接光解：

化合物直接吸收了太阳能而进行分解反应；

敏化光解：

水体中存在的天然物质（如腐殖质）被阳光激发，又将其激发态的能量转移给化合物而导致的分解反应；

氧化反应：

天然物质被辐照而产生自由基或纯态氧等中间体，这些中间体又与化合物作用而生成转化的产物。

生物降解作用：

生长代谢：

有机污染物作为微生物生长的唯一碳源（营养物质），微生物利用其中的碳，把有机物彻底降解，矿化。

共代谢：

有机污染物不能作为微生物生长的唯一碳源和能源，必须有其它化合物存在提供给微生物碳源和能源，这种有机污染物才能被降解。

土壤环境化学：

土壤组成：

液相—土壤孔隙水，气相—土壤空气，固相—矿物质和有机质、微生物。

土壤剖面：

覆盖层——淋溶层——淀积层——母质层——基岩。

（1）土壤矿物质：

原生矿物（在风化过程中未改变化学组成的原始成岩矿物，构成了土壤的骨骼-粗的土粒；同时提供潜在养分-通过风化作用逐渐释放）包括：

硅酸盐矿物：

长石类、云母类、辉石类、角闪石类，

氧化物矿物：

石英、赤铁矿、磁铁矿，

硫化物矿物：

如黄铁矿和白铁矿，

磷酸盐类矿物：

磷灰石；

次生矿物（在风化过程中新形成的矿物。

此生矿一般比较小，属于粘粒范围，因此也被称为粘粒矿物）包括：

简单盐类：

方解石、白云石、石膏、芒硝，

三氧化物：

如针铁矿、褐铁矿、三水铝石等，

次生硅酸盐：

颗粒很小，具胶体特征，构成土壤粘粒的主要成分，也叫粘土矿物；包括：

高岭石族（1：

1，极少同晶取代）、伊利石族（2：

1）、蒙脱石族（2：

1，极易同晶取代）；

（2）土壤有机物：

土壤中含碳有机物的总称，时土壤形成的重要标志。

（3）土壤水分：

主要来源于大气降水和灌溉。

来源：

降水、地表径流、灌溉，地下水

与地表水差别：

土壤水分中可溶性CO2含量高，O2含量低，腐殖质和矿物质比地表水高。

（4）土壤空气：

组成和大气基本一致，主要有氮气、氧气和二氧化碳。

差异是：

①土壤空气是不连续体系，存在相互隔离的土壤孔隙中，②CO2含量较多，O2含量低，③还原性气体CH4、H2S、NH3等含量高；

土壤矿物质的粒级划分：

1石块和砾石：

直径大于1mm，

②砂粒：

主要是原生矿物，粒径1－0.05mm，

③粘粒：

主要是次生矿物，<0.001mm，

④粉粒：

原生、次生矿物的混合体，介于砂粒、粘粒性质之间，粒径0.05-0.005mm，胶结性差、分散性强，保水保肥能力好,比较适宜的颗粒；

土壤质地分类：

砂土类——壤土类——粘壤土类——粘土类；

土壤胶体的性质：

土壤吸附性（影响因素）

（1）土壤胶体具有巨大的比表面和表面能,

（2）带电性：

永久负电荷：

是由于同晶替代产生的，

可变电荷：

是随pH变化而发生变化的电荷，

净电荷：

土壤表面正、负电荷的代数和就是净电荷；

（3）土壤胶体的凝聚性和分散性：

为减小表面能，胶体有相互吸引、凝聚的趋势，这就是胶体的凝聚性；在土壤溶液中，胶体常带负电荷，因为同种电荷相互排斥，所以胶体呈现出分散性。

阳离子交换能力的影响因素：

①电荷数：

电荷数越高，受吸附力越大。

②离子半径及水化程度：

在同价离子中，离子半径越大，水化离子半径就越小，受吸附力越大。

交换吸附能力：

Fe3+>Al3+>H+>Ba2+>Sr2+>Ca2+>Mg2+>Cs+>Rb+>NH4+>K+>Na+>Li+。

阳离子交换量：

每千克干土中所含全部阳离子总量。

影响阳离子交换量的因素：

①不同种类土壤胶体的阳离子交换量不同，如，有机胶体>蒙脱石>水化云母>高岭土>含水氧化铁、铝。

②土壤质地越细，阳离子交换量越高。

③土壤胶体的硅铁铝率SiO2/R2O3越大，交换量越大。

④PH值降低时，土壤负