(Mathematical Model of Toxyc ions in Soilecological Environment)
21.1.2.1Nhận xét chung
Trong vùng sinh thái nông nghiệp đất phèn những độc chất chủ yếu cần đ−ợc quan tâm lμ Fe2+, Fe3+, Al3+, SO42 vμ H+. Cần phải đánh giá đ−ợc một cách định l−ợng những quá trình hình thμnh, tác động vμ
theo dõi các lan truyền, diễn biến của chúng trong điều kiện tự nhiên cũng nh− nhân tạo (lên liếp, trồng cây, lμm kênh m−ơng) trong HSTNN vùng phèn.
Với Fe2+
vμ Fe3+
:
• Fe2+
lμ một ion di động dễ dμng, dễ tan trong n−ớc vμ biến động lan tỏa nhanh khi những điều kiện môi tr−ờng thay đổị Khi pH v−ợt
quá 4,5 thì nó ở dạng Fe(OH)3 trầm lắng trong dung dịch. Nhìn chung
Fe2+
916
đang tồn tại ở dạng phèn tiềm tμng. Hμm l−ợng Fe2+
cũng bị biến đổi theo mùa (mùa m−a vμ mùa khô) do hiện t−ợng rửa phèn.
• Fe3+ trong môi tr−ờng đất n−ớc phèn tồn tại dạng ion tự do, khi pH môi tr−ờng <2,0, một điều kiện ít gặp trong thực tế Fe3+ có nhiều ở tầng mặt. Khi đó, Fe3+ lμ một tác nhân oxy hóa cực mạnh vμ có thể oxy hóa không cần sự hiện diện của oxy:
Với Fe2+
vμ Fe3+
:
FeS2+ 14 Fe3++ 8H2O ặ 15 Fe2+ + 2SO42– + 16 H+ Trong đất ngập n−ớc, khi Redox tăng, pH tăng, Fe3+
kết tủa d−ới dạng Fe(OH)3 mμu vμng cam, kết tủa vμ không độc. Fe3+
ít di động vμ
cũng ít độc hơn Fe2+
do chúng ở dạng phèn hoạt động. Trong điều kiện ngập n−ớc hay trong điều kiện bón vôi cố định đất phèn sẽ lμm cho Fe3+
tồn tại trong điều kiện yếm khí. Trong điều kiện nμy chúng sẽ bị biến
đổi thμnh Fe2+
vμ nằm trong đất d−ới dạng phèn tiềm tμng. Fe2+
vμ Fe3+
trong đất tạo thμnh một cặp oxy hóa khử. Qua nghiên cứu nhận thấy
trong điều kiện ngập mặn Eh giảm từ 397 mV xuống 177 mV. Điều nμy
có liên quan đến khả năng hòa tan vμ cung cấp chất dinh d−ỡng hay ngộ độc yếm khí của Fe2+
đối với cây trồng. Fe2+
vμ Fe3+
lan truyền theo n−ớc rất nhanh. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
• Al3+
lμ ion độc nhất trong đất phèn. Trong tầng đất thứ 2 (20 – 40 cm) hμm l−ợng Al3+
rất biến động, có lúc chỉ vμi chục ppm nh−ng
cũng có thể lên đến 3000 ppm. Hμm l−ợng nhôm thay đổi rất rõ theo
mùạ Đầu mùa m−a, hμm l−ợng Al3+
lμ cao nhất vμ thấp nhất lμ cuối
mùa lũ (đầu vụ Đông Xuân). Độ ẩm cũng ảnh h−ởng nhiều đến hμm
l−ợng Al3+
. Nếu độ ẩm cao sẽ lμm cho quá trình di chuyển Al3+
từ lớp d−ới lên đất mặt dễ dμng. Trong điều kiện ngập n−ớc, Al3+
ở tầng trên giảm xuống rõ nh−ng ở tầng d−ới lại tăng lên do hiện t−ợng thẩm thấu n−ớc từ trên bề mặt xuống lớp d−ớị N−ớc m−a cũng lμ một tác nhân lμm Al3+
từ vùng đất phèn lan truyền sang những vùng khác (hiện t−ợng rửa
trôi phèn).
• SO42– cùng với sắt, sulphate lμ một trong hai nguyên tố tạo nên đất phèn. Sự chuyển hóa lan truyền của độc chất nμy trong đất rất phức tạp. Về lý thuyết, trong điều kiện yếm khí, các vi khuẩn yếm khí sẽ khử SO42- thμnh S2–tồn tại d−ới dạng phèn tiềm tμng. Ng−ợc lại, trong điều
kiện hiếu khí, vi khuẩn hiếu khí lại oxy hóa các hợp chất l−u huỳnh
thμnh SO4 2–
. Nói chung SO4 2–
917
lan truyền nhanh vμ gây độc cho cây trồng, gây trở ngại cho sản xuất
trong vùng sinh thái nông nghiệp.