토양 및 지구화학
토양 및 지구화학은 광물, 물, 유기물, 유기체가 상호작용하는 토양 및 지표면 근처의 화학적 조성과 반응을 연구합니다.
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Definition
토양 및 지표면 근처 지권의 조성, 반응, 표면 화학을 다루는 환경 화학의 한 분야입니다.
Scope
이 분야는 저온에서의 고체 지구 화학을 다룹니다: 광물 풍화 및 토양 형성, 토양 유기물의 특성 및 반응성, 토양 산도 및 산화환원, 그리고 광물 및 유기 표면에서의 흡착 및 이온 교환 과정. 이는 육상 환경에서의 원소 순환, 영양소 가용성, 오염물질 거동을 연결합니다.
Sub-topics
Core questions
- 암석은 어떻게 풍화되어 토양을 형성하고 원소를 방출하는가?
- 토양 산도와 산화환원 상태를 제어하는 요인은 무엇인가?
- 광물 및 유기 표면은 어떻게 이온과 오염물질을 보유하는가?
- 토양 유기물은 어떻게 형성되고 안정화되며 분해되는가?
Key theories
- 토양 계면에서의 표면 착화
- 토양 내 이온 보유는 pH, 이온 강도, 경쟁 이온에 의해 조절되는 대전된 광물 및 유기 표면에서의 흡착 및 표면 착화에 의해 설명되며, 이는 영양소 및 오염물질의 이동성을 제어합니다.
- 풍화 및 토양 생성
- 1차 광물의 화학적 풍화는 토양 형성을 촉진하여 영양소를 방출하고 2차 점토 및 산화물을 형성하며, 이들의 표면이 토양 화학적 거동을 지배합니다.
Mechanisms
토양 화학은 계면에 의해 좌우됩니다. 점토, 산화물, 부식토의 가변 전하 및 영구 전하 표면은 양이온을 교환하고 음이온과 금속을 결합하며, pH와 산화환원은 화학종을 설정하고, 풍화는 반응성 2차 상을 지속적으로 공급합니다. 이러한 과정들은 용액과 고체 사이의 원소 분배를 결정합니다.
Clinical relevance
토양 및 지구화학은 토양 비옥도, 중금속 및 오염물질의 보유 또는 방출, 정화 전략의 기초가 되며, 전 세계적인 미량 금속 오염 확산을 기록합니다.
History
환경 토양 화학은 고전적인 토양 과학 및 지구화학에서 발전했으며, 표면 착화 이론과 분광학적 표면 연구를 통해 20세기 후반에 이 분야가 성숙했습니다.
Key figures
- Garrison Sposito
- Donald L. Sparks
- Victor Goldschmidt
Related topics
Seminal works
- sparks2003
- sposito2008
- nriagu1988
Frequently asked questions
- 이것이 농업 토양 과학과 어떻게 다른가요?
- 이것은 특히 작물 생산 관행보다는 오염물질 거동을 포함하여 토양 및 지권의 근본적인 화학에 중점을 둡니다.