Tanah dan Geokimia

Studi tanah dan geokimia mengkaji komposisi kimia dan reaksi tanah serta bumi di dekat permukaan, tempat mineral, air, bahan organik, dan organisme berinteraksi.

Definition

Cabang kimia lingkungan yang berkaitan dengan komposisi, reaksi, dan kimia permukaan tanah serta geosfer dekat permukaan.

Scope

Bidang ini mencakup kimia bumi padat pada suhu rendah: pelapukan mineral dan pembentukan tanah, sifat dan reaktivitas bahan organik tanah, keasaman dan redoks tanah, serta proses sorpsi dan pertukaran ion pada permukaan mineral dan organik. Bidang ini menghubungkan siklus unsur, ketersediaan nutrisi, dan perilaku kontaminan di lingkungan terestrial.

Sub-topics

• Mineral Weathering and Soil Formation
• Soil Organic Matter Chemistry
• Soil Redox and Acidity
• Sorption and Ion Exchange

Core questions

• Bagaimana batuan melapuk membentuk tanah dan melepaskan unsur?
• Apa yang mengontrol keasaman tanah dan status redoks?
• Bagaimana permukaan mineral dan organik menahan ion dan kontaminan?
• Bagaimana bahan organik tanah terbentuk, stabil, dan terdegradasi?

Key theories

Kompleksasi permukaan pada antarmuka tanah

Retensi ion dalam tanah dijelaskan oleh adsorpsi dan kompleksasi permukaan pada permukaan mineral dan organik bermuatan, yang diatur oleh pH, kekuatan ionik, dan ion-ion yang bersaing, yang mengontrol mobilitas nutrisi dan kontaminan.

Pelapukan dan pedogenesis

Pelapukan kimia mineral primer mendorong pembentukan tanah, melepaskan nutrisi dan membentuk lempung sekunder serta oksida yang permukaannya mendominasi perilaku kimia tanah.

Mechanisms

Kimia tanah diatur oleh antarmuka. Permukaan bermuatan variabel dan permanen pada lempung, oksida, dan humus menukar kation dan mengikat anion serta logam; pH dan redoks menentukan spesiasi; dan pelapukan terus-menerus memasok fase sekunder reaktif. Proses-proses ini menentukan partisi unsur antara larutan dan padatan.

Clinical relevance

Tanah dan geokimia mendasari kesuburan tanah, retensi atau pelepasan logam berat dan kontaminan, serta strategi remediasi, dan mendokumentasikan penyebaran kontaminasi logam jejak di seluruh dunia.

History

Kimia tanah lingkungan berkembang dari ilmu tanah klasik dan geokimia, dengan teori kompleksasi permukaan dan studi permukaan spektroskopi yang mematangkan bidang ini hingga akhir abad ke-20.

Key figures

• Garrison Sposito
• Donald L. Sparks
• Victor Goldschmidt

Seminal works

• sparks2003
• sposito2008
• nriagu1988

Frequently asked questions

Bagaimana ini berbeda dari ilmu tanah pertanian?

Ini berfokus pada kimia dasar tanah dan geosfer, termasuk perilaku kontaminan, daripada praktik produksi tanaman secara spesifik.