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离子扩散是土壤中物质传输的重要形式。土壤中营养元素的迁移及渗透,有毒、有害化学物质的转化与归宿等都与之有密切的关系。土壤中的离子扩散包括液膜扩散和颗粒扩散.许多研究者运用Fick扩散定律研究各种条件(水分、土壤质地、阳离子交换量等)对离子在土壤中扩散传输的影响。所有这些研究都存在一个主要问题:没有考虑土壤颗粒外电场对离子扩散传输的影响。然而,土壤又是一个巨大的外电场体系。因此,要准确描述离子在土壤中的扩散传输过程就必须考虑土壤中的强大外电场。外电场中离子扩散方程以及土壤表面电化学性质方法的建立为研究外电场中的离子扩散奠定了方法和理论基础。 首先,本文采用恒流法对砖红壤和中性紫色土表面电荷总量、表面电位、表面电荷密度、表面电场强度以及比表面积进行了测定和计算,并进行比较分析;在此基础上,研究了两种土壤表面电荷性质随外部环境(电解质浓度、电解质类型、环境温度、pH等)改变而变化的特点:最后,在表面电化学性质测定的相同条件下,采用恒流法研究K+、Mg2+在两种土壤中的扩散特征,分析它们的扩散动力学过程,并测定不同土壤中的扩散通量及扩散系数。研究结果表明: 1)采用恒流法测得2:1型电解质中紫色土的表面电位约为-0.18V,砖红壤的表面电位约为-0.10V。紫色土的表面电位绝对值约为砖红壤的两倍。中性紫色土和砖红壤表面电荷密度分别为-0.55Cm-2,-0.038Cm-2;表面电场强度分别为-4.41E+08Jm-1C-1,-5.40E+07J m-1C-1。紫色土的表面电荷密度、表面电场强度的值都比砖红壤高出约一个数量级。在1:1型电解质体系中,两种土壤表面电位变化趋势基本一致,明显高于在2:1型电解质体系中的测定值,前者约为后者的2倍。表面电荷密度和表面电场强度在两种电解质体系中的变化趋势并不相当,在各浓度下,砖红壤在2:1型电解质体系的表面电荷密度都比1:1型电解质体系中的表面电荷密度高。 2)两种土壤电荷总量、表面电荷密度随电解质浓度增加呈增加趋势,砖红壤的增加幅度要远大于中性紫色土:而表面电位随电解质浓度的增加有所降低,同样砖红壤的减小幅度要远大于中性紫色土。pH对中性紫色土表面电荷性质的改变不是特别明显,而对砖红壤的表面电位和表面电荷密度都有很大程度的增加。随温度的升高,两种土壤的表面电荷总量、表面电位、表面电荷密度都表现出减少的趋势。这可能由于温度升高导致了胶体凝聚以及离子在双电层中的分布的改变。恒流法测定的两种表面电荷参数以及随环境条件改变的差异,明确