मृदा और भू-रसायन विज्ञान

मृदा और भू-रसायन विज्ञान मृदा और निकट-सतह पृथ्वी की रासायनिक संरचना और प्रतिक्रियाओं का अध्ययन करता है, जहाँ खनिज, जल, कार्बनिक पदार्थ और जीव परस्पर क्रिया करते हैं।

Definition

पर्यावरण रसायन विज्ञान की वह शाखा जो मृदा और निकट-सतह भूमंडल की संरचना, प्रतिक्रियाओं और सतह रसायन विज्ञान से संबंधित है।

Scope

यह क्षेत्र कम तापमान पर ठोस पृथ्वी के रसायन विज्ञान को शामिल करता है: खनिज अपक्षय और मृदा निर्माण, मृदा कार्बनिक पदार्थ की प्रकृति और प्रतिक्रियाशीलता, मृदा अम्लता और रेडॉक्स, तथा खनिज और कार्बनिक सतहों पर अधिशोषण और आयन-विनिमय प्रक्रियाएँ। यह स्थलीय पर्यावरण में मौलिक चक्रण, पोषक तत्वों की उपलब्धता और संदूषक व्यवहार को जोड़ता है।

Sub-topics

• खनिजों का अपक्षय और मृदा निर्माण
• मृदा कार्बनिक पदार्थ रसायन विज्ञान
• मृदा रेडॉक्स और अम्लता
• अधिशोषण और आयन विनिमय

Core questions

• चट्टानें मृदा बनाने और तत्वों को मुक्त करने के लिए कैसे अपक्षयित होती हैं?
• मृदा अम्लता और रेडॉक्स स्थिति को क्या नियंत्रित करता है?
• खनिज और कार्बनिक सतहें आयनों और संदूषकों को कैसे बनाए रखती हैं?
• मृदा कार्बनिक पदार्थ कैसे बनता है, स्थिर होता है और निम्नीकृत होता है?

Key theories

मृदा अंतरापृष्ठों पर सतह जटिलता

मृदा में आयन प्रतिधारण को आवेशित खनिज और कार्बनिक सतहों पर अधिशोषण और सतह-जटिलता द्वारा वर्णित किया जाता है, जो pH, आयनिक शक्ति और प्रतिस्पर्धी आयनों द्वारा नियंत्रित होता है, जो पोषक तत्व और संदूषक गतिशीलता को नियंत्रित करता है।

अपक्षय और मृदाजनन

प्राथमिक खनिजों का रासायनिक अपक्षय मृदा निर्माण को बढ़ावा देता है, पोषक तत्वों को मुक्त करता है और द्वितीयक मृत्तिका तथा ऑक्साइड बनाता है जिनकी सतहें मृदा के रासायनिक व्यवहार पर हावी होती हैं।

Mechanisms

मृदा रसायन विज्ञान अंतरापृष्ठों द्वारा नियंत्रित होता है। मृत्तिका, ऑक्साइड और ह्यूमस पर परिवर्तनीय और स्थायी-आवेश वाली सतहें धनायनों का विनिमय करती हैं और ऋणायनों तथा धातुओं को बांधती हैं; pH और रेडॉक्स प्रजातिकरण (speciation) निर्धारित करते हैं; और अपक्षय लगातार प्रतिक्रियाशील द्वितीयक चरणों की आपूर्ति करता है। ये प्रक्रियाएँ विलयन और ठोस के बीच तत्वों के विभाजन को निर्धारित करती हैं।

Clinical relevance

मृदा और भू-रसायन विज्ञान मृदा उर्वरता, भारी धातुओं और संदूषकों के प्रतिधारण या विमोचन, और उपचारात्मक रणनीति का आधार है, और यह ट्रेस-धातु संदूषण के विश्वव्यापी प्रसार का दस्तावेजीकरण करता है।

History

पर्यावरण मृदा रसायन विज्ञान शास्त्रीय मृदा विज्ञान और भू-रसायन विज्ञान से विकसित हुआ, जिसमें सतह-जटिलता सिद्धांत और स्पेक्ट्रोस्कोपिक सतह अध्ययनों ने 20वीं सदी के अंत तक इस क्षेत्र को परिपक्व किया।

Key figures

• Garrison Sposito
• Donald L. Sparks
• Victor Goldschmidt

Seminal works

• sparks2003
• sposito2008
• nriagu1988

Frequently asked questions

यह कृषि मृदा विज्ञान से किस प्रकार भिन्न है?

यह विशेष रूप से फसल उत्पादन पद्धतियों के बजाय मृदा और भूमंडल के अंतर्निहित रसायन विज्ञान पर केंद्रित है, जिसमें संदूषक व्यवहार भी शामिल है।