袁大刚
通过硫化亚铁现场识别判断湿地土壤还原状态的方法
2021-9-5 16:31
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      湿地土壤(Hydric soil)指生长季由于饱和、淹水或积水足够久而导致剖面上部(距土表25 cm范围内)形成厌氧环境的土壤;湿地土壤常表现为Fe、Mn、S、C的化合物的积累或损失(United States Department of Agriculture, Natural Resources Conservation Service,  2018)。

      硫化亚铁(FeS)为不溶性、黑色至深灰色物质(明度≤4,彩度≤1);土壤中的FeS在厌氧环境[湿地土壤厌氧环境的氧化还原电位要求Eh < 595-60(pH)(Berkowitz et al., 2020);形成FeS的Eh主要在-400~0 mV之间]形成;土壤中FeS的有无可在现场观察到暗色(即前述黑色至深灰色:明度≤4,彩度≤1)物质后,通过滴加 3% 双氧水(H2O2)后观测颜色变化,同时结合滴加 1 M  盐酸(HCl )后闻气味进行判断;若往暗色部分滴加3%H2O2后,暗色立即(约10秒)变淡,如图1;若往暗色部分滴加1M HCl 3~5滴并密闭1~2分钟后,打开盖子会因产生并累积的硫化氢(H2S )气体而闻到臭鸡蛋气味;颜色变淡和臭鸡蛋气味发出这两种现象均可发生则表明土壤中存在FeS,土壤处于还原状态(Duball et al., 2019)

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                                               图1 滴加3%H2O2后颜色由a变为b或由c变为d

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