近年來,酸性沉降物對環境所造成的影響,已逐漸受到各國的重視。酸雨對土壤的 影響,主要是造成鹽基陽離子的淋溶及土壤的酸化,尤其是森林土壤所受到的衝擊 更大。在台灣地區,有關酸沉降的研究,大多著重於雨水性質的調查,少有酸沉降 對土壤影響的報告。 本實驗所選用的土壤為台灣中部之蓮華池森林集水區內,質地和鐵、鋁氧化物的含 量相差很大的兩個土壤剖面(Pedon Ⅰ和Pedon Ⅱ)。本研究主要目的為研究土壤 吸附硫酸根能力與一般土壤性質的相關性,以批次實驗研究土壤對硫酸根的最大吸 附量;並以實驗室內的管柱淋溶試驗,來探討不同pH值的模擬酸雨,對於土壤鹽基 陽離子淋溶之影響。 結果顯示,所有土壤中的吸附性硫酸根(範圍由0.31 mmol/kg∼0.91 mmol/kg)都 比可溶性硫酸根(範圍由0.15 mmol/kg∼0.41 mmol/kg)含量多。而且Pedon Ⅰ之 黏質土原有硫酸根,比Pedon Ⅱ之砂質土來的大。因為Pedon Ⅰ土壤含有較多的黏 粒及游離氧化鐵、鋁,均比Pedon Ⅱ土壤多。 Pedon Ⅰ和Pedon Ⅱ之土壤對硫酸根的吸附,與游離氧化鐵、鋁之含量有密切關係 。在本實驗中,土壤原有硫酸根含量,只有與以醋酸氨抽取的可交換性鋁,達到顯 著水準為 5﹪的負相關(r=0.77)。 所有土壤的最大吸附量與土壤原有的硫酸根差不多,此顯示蓮華池森林土壤對硫酸 根的吸附,已快達飽和。 由批次實驗結果顯示,當加入的NaSO溶液濃度愈大時,土壤吸附硫酸根愈多。 Pedon Ⅰ土壤的吸附量皆比Pedon Ⅱ土壤來得大。所有土壤的硫酸根吸附量,皆隨 著平衡溶液的pH值降低而有增加吸附趨勢。而土壤中鋁之釋放,亦隨著pH值降低而 有增加。 在管柱淋溶的試驗中發現,外來的模擬酸雨溶液,會加速土壤鹽基陽離子的淋溶。 pH=2.6的模擬酸雨對於土壤陽離子淋溶的影響比pH=3.6及pH=4.6的模擬酸雨處理來 得大。而pH=3.6與pH=4.6的處理之間的差異並不大。此由於在pH=2.6的模擬酸雨, 夾帶較多的H﹢離子及硫酸根離子,當淋溶土壤時,會造成有些黏土表面之可交換 性鹽基陽離子和鋁離子溶解,故其對土壤陽離子之淋溶要比pH=3.6與pH=4.6的模擬 酸雨處理來的大。經模擬酸雨淋溶後之土壤,以1 N 醋酸銨抽出的可交換性陽離子 之濃度,均以pH=4.6酸雨處理之土壤最多,pH=3.6處理次之,pH=2.6酸雨處理最少 。酸雨的淋溶,均會造成鋁的淋溶及可交換性鋁之增加,此可能對森林生態造成不 利的影響。當土壤硫酸根飽和後,酸雨的硫酸根含量越多,則對土壤中陽離子的淋 溶將會更劇烈。 蓮華池森林土壤對H﹢的緩衝作用,主要機制有三,分別為陽離子的交換、硫酸根 的吸附及黏土的鋁邊緣(Al-site) 和鋁氧化物的溶解。三種緩衝機制,依pH值不同 而對H﹢的消耗貢獻不同,三種機制應是同時存在。以pH=2.6的模擬酸雨淋溶土壤 ,土壤對H﹢的緩衝作用,主要機制為黏土的鋁邊緣(Al-site) 和鋁氧化物的溶解 。pH=3.6的酸雨處理,主要因子為陽離子的交換和硫酸根的吸附。而pH=4.6的酸雨 處理,則主要機制為陽離子的交換。
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