全 文 ：酸性硫酸盐土中硫的形态含量分布和酸化特征 3
王建武 3 3 　骆世明　(华南农业大学热带亚热带生态研究所 ,广州 510642)
【摘要】对广东省台山市南部滨海平原酸性硫酸盐土 (以下简称 ASS) S的形态、含量、分布和酸化特征的研究表
明 ,ASS全硫含量高达 0. 615 % ,比咸田高 2～6 倍 ,比砂泥田高 3～9 倍 ;其硫以无机硫为主 ,占全硫的 82. 3 %～
90. 4 % ,其中 ,黄铁矿硫的含量最高 ,占全硫的 30. 3 %～46. 2 % ,黄铁矿硫在剖面中的分布与全硫含量同步. ASS
硫含量的空间变异和剖面内部的分异十分显著. ASS发育过程中 ,适合黄铁矿累积的环境及其持续时间与地形
地貌 (山)的关系十分密切. ASS的主要致酸物质是黄铁矿的氧化 ,酸化的 ASS 的 p H 一般在 5. 5 以下 ,最低达
2. 83. ASS可氧化总酸度一般比实际总酸度高 2～3 倍 ,潜在的环境风险极大.
关键词 　酸性硫酸盐土 　硫 　酸化特征
Characteristics of sulfur forms content distribution and its acidif ication of acid sulfate soils. Wang Jianwu and Luo
Shiming ( Institute of Tropical and S ubt ropical Ecology , South China A gricultural U niversity , Guangz hou
510642) . 2Chin. J . A ppl . Ecol . ,1999 ,10 (5) :583～588.
Characteristics of sulfur forms , content , distribution and its acidification of Acid Sulfate Soils (ASS) in the southern
coastal regions of Taishan city , Guangdong , are studied. The results show that the sulfur content of ASS is very high ,
2 to 6 times than coastal saline soil , 3 to 9 times than paddy soil. The sulfate of ASS is mainly in inorganic forms , it
covers 82. 3 % to 90. 4 % of the total sulfur in the soil. Among them , pyrite is the highest form ; it covers 30. 3 % to
46. 2 % of the total sulfur in the soil. The distribution of pyrite in profile is corresponding with the total sulfur. The
difference of sulfur content in the profile and between the soils is significant . The sulfur is very high in the place where
near the hill. This means the suitable sulfur accumulation place is near the hill. Acidity of ASS is come from pyrite ox2
idation. The acidification cause p H value drops to 5. 5 , even to 2. 83. The potential acidity of ASS is 2 to 3 time high
than the actual acidity , the potential environmental risk of ASS is great .
Key words 　Acid sulfate soils , Sulfur , Acidification characteristics.
　　3 澳大利亚 ARC 基金会、广东省自然科学基金资助项目 (980161)
和广东省高等院校博士后科学研究基金资助.
　　3 3 通讯联系人.
　　1999 - 05 - 18 收稿 ,1999 - 07 - 19 接受.
1 　引 　　言
全球工业化发展背景下 ,酸沉降可能引起的土壤
酸化及其毒性物质的环境危害问题已成为世界范围内
研究的热点. 科学家关注的焦点是外源致酸物质 ,尤其
是酸雨对土壤环境和水环境的危害. 事实上 ,劣质土壤
本身也可能对土壤和水环境造成酸害. 酸性硫酸盐土
就是广泛分布于热带、亚热带沿海三角洲平原和低洼
地的一种有致酸作用的劣质土壤 ,它不仅在港湾生态
系统中扮演着潜在污染源的角色[7 ] ,而且是温室气体
(CO2)和 SO2 、H2 S 等毒性气体的排放源之一[1 ] . 90 年
代各地酸性硫酸盐土环境危害事件的频繁发
生[1 ,10～13 ,15～17 ] ,使酸性硫酸盐土的环境危害机理研
究日益受到重视[15 ] . 近年来 ,国外学者对酸性硫酸盐
土还原性硫及其潜在酸度估算方面作了不少研
究[7 ,14 ] ,国内主要在 80 年代结合第二次土壤普查和海
岸带资源调查工作对酸性硫酸盐土硫化学过程及其酸
性表现方面进行了初步探讨[2 ,3 ,5 ,8 ,9 ] ,侧重于酸性硫
酸盐土特殊理化性质的对比分析 ,很少注意其环境风
险的定量测定. 本研究探讨了酸性硫酸盐土中硫的赋
存特征及其与潜在酸性的定量关系 ,旨在加深对酸性
硫酸盐土中硫赋存规律的认识 ,也为酸性硫酸盐土环
境危害机理的研究和环境风险的评价提供科学依据.
2 　研究区域概况与研究方法
2. 1 　研究区域概况
研究区域在广东省台山市南部广海湾至镇海湾一带的沿
海围田区 (21°34′～22°27′N ,112°18′～113°03′E) . 全年总辐射
平均为 111. 8k 46717kJ·cm - 2 ,年日照 2006h ,年平均气温 22. 2
℃,年雨量可达 2270～2460mm ,年蒸发量只有 1546mm ,无霜
期长达 363d , ≥10 ℃有效积温可达 7654 ℃. 滨海平原附近低
山、丘陵由于暴雨洪水冲刷 ,把粘粒及砂粒冲入大海 ,由海水顶
托在海岸边沉积下来 ,经围垦改良利用形成酸性硫酸盐土等滨
海土壤 ,酸性硫酸盐土的面积有 6020. 27hm2 ,是珠江三角洲酸
性硫酸盐土连片分布面积最大的地区 [6 ] .
2. 2 　研究方法
2. 2. 1 　样品采集与处理 　1998 年 4 月采集酸性硫酸盐土土壤
剖面样品 5 个 ,潜在酸性硫酸盐土剖面样品 1 个 ;同时 ,采集砂
应 用 生 态 学 报 　1999 年 10 月 　第 10 卷 　第 5 期 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Oct . 1999 ,10 (5)∶583～588
泥田土壤剖面样品 1 个 ,咸田剖面样品 3 个作为对照. 记录采
样点的地形地貌特征 ,用罗盘定位 ,将采样点标注在研究区域 1
∶5 万地形图上. 土样取样深度为 1m ,每隔 20cm 取样 ,共 5 层.
土样用双层塑料袋密封防止氧化 ,带回实验室后 , 24h 之内
85 ℃真空干燥 48h ,真空中研磨过筛.
2. 2. 2 分析测试方法 　土壤 p H 用电位法测定 ,SO2 -4 硫酸钡比
浊法测定 ,硫的分级测定根据文献 [8 ]的方法进行.
　　实际总酸度 ( Total Actual Acidity , TAA) TAA 的测定1) . 取
2. 5g 土样加 1mol·L - 1 KCl50ml ,振荡 1h、静置 16h ,离心过滤 ;
取 25ml 滤液 ,电位法测定 p H 值 ,若 p H ≥5. 5 , TAA = 0 ;若 p H
< 5. 5 ,0. 05mol·L - 1NaOH 滴定至 p H = 5. 5 ,记录 NaOH 用量.
潜在总酸度 ( Total Potential Acidity , T PA ) 和土壤快速中
和能力 (QRNC) 的测定1) . 取 2. 5g 土样加 2mol·L - 1 KCl 12. 5
ml ;用 30 %H2O2 氧化 ,每次加 5ml 至完全氧化 ,加入 2mol·L - 1
KCl 12. 5ml ,加热 (85～95 ℃)除去过量的氧化剂 ,定容至 50ml.
离心过滤 ;取滤液 25ml ,测定 p H 值 ,若 p H ≥5. 5 ,则 TPA = 0 ,
用 0. 05mol·L - 1 HCl 滴定至 p H 5. 5 ,得土壤的快速中和能
力 ( QRNC) ;若p H < 5 . 5 ,则用 0 . 0 5 mol·L - 1 NaOH滴定至
表 1 　几种滨海土壤剖面硫和酸度
Table 1 Sulfur and acidity of some soil prof iles
采样点
Locality
　
土壤类型
Soil type
　
地　貌
Landform
　
利用类型
Land use
　
深度
Depth
(cm)
p H
(1∶2. 5)
　
全 S
Total S
( %)
TAA
(cmol·
kg - 1)
TPA
(cmol·
kg - 1)
TSA
(cmol·
kg - 1)
TOS
( %)
　
台山冲蒌霞洲 酸性硫酸 山谷河漫滩 荒稻田 0～20 3. 54 0. 369 0. 488 1. 274 0. 786 0. 130
Xiazhou ,Chonglou , 盐土 Valley Uncropped 20～40 3. 38 0. 436 0. 821 1. 706 0. 886 0. 167
Taishan AASS 3 flood land 40～60 3. 12 1. 240 1. 08 3. 154 2. 074 0. 589
( TASS1) 60～80 3. 11 1. 047 1. 08 3. 521 2. 441 0. 425
80～100 3. 05 1. 072 1. 123 3. 866 2. 743 0. 442
台山海宴新寨围 酸性硫酸 滨海平原 荒旱地 0～20 3. 81 0. 311 0. 475 1. 015 0. 540 0. 061
Xinzhaiwei , 盐土 Coastal Uncropped 20～40 3. 58 0. 315 0. 670 1. 080 0. 410 0. 097
Haiyan , Taishan AASS plain 40～60 3. 34 0. 307 0. 864 1. 266 0. 402 0. 102
( TASS2) 60～80 3. 36 0. 314 0. 886 1. 296 0. 410 0. 106
80～100 3. 38 0. 592 0. 821 1. 663 0. 842 0. 328
台山汶村九岗 酸性硫酸 溺谷 稻田 0～20 3. 39 1. 342 0. 467 0. 929 0. 462 0. 970
Jiugang ,Wencun , 盐土 Liman Rice 20～40 3. 4 1. 384 0. 475 0. 877 0. 402 0. 927
Taishan AASS 40～60 2. 83 1. 360 0. 713 2. 670 1. 957 0. 970
( TASS3) 60～80 3. 15 0. 762 0. 346 1. 503 1. 158 0. 517
80～100 3. 4 0. 444 0. 259 0. 899 0. 639 0. 272
台山海宴沙头 酸性硫酸 滨海平原 稻田 0～20 4. 67 0. 152 0. 065 0. 337 0. 272 0. 017
Shatou ,Haiyan , 盐土 Coastal Rice 20～40 4. 74 0. 203 0. 078 0. 834 0. 756 0. 064
Taishan AASS plain 40～60 5. 25 0. 575 0. 043 1. 866 1. 823 0. 218
( TASS4) 60～80 5. 17 0. 676 0. 035 1. 892 1. 858 0. 317
80～100 6. 38 0. 671 0. 022 1. 827 1. 806 0. 310
台山海宴南泮里 酸性硫酸 滨海平原 稻田 0～20 3. 81 0. 238 0. 194 0. 739 0. 544 0. 078
Nanpanli ,Haiyan , 盐土 Coastal Rice 20～40 3. 38 0. 274 0. 367 0. 847 0. 480 0. 058
Taishan AASS plain 40～60 3. 42 0. 344 0. 389 1. 128 0. 739 0. 114
( TASS5) 60～80 3. 25 0. 439 0. 475 1. 754 1. 279 0. 195
80～100 3. 22 0. 511 0. 497 2. 272 1. 776 0. 140
台山海侨东堤 潜在酸性 沼泽 红树林 0～20 7. 88 0. 223 0 0 0 0. 128
Dongdi ,Haiqiao , 硫酸盐土 Marsh Mangrove 20～40 7. 90 0. 214 0 0 0 0. 119
Taishan PASS 3 40～60 7. 91 0. 245 0 0 0 0. 118
( TPSS1) 60～80 8. 02 0. 242 0 0 0 0. 120
80～100 7. 92 0. 289 0 0 0 0. 169
台山海侨护亨 咸田 滨海平原 蔗田 0～20 5. 30 0. 073 0. 013
Huheng ,Haiqiao , Coastal Coastal Sugarcane 20～40 5. 71 0. 074 0. 013
Taishan saline plain 40～60 5. 46 0. 083 0. 018
( TSS1) soil 60～80 5. 24 0. 084 0. 023
80～100 4. 39 0. 195 0. 064
台山海侨东风围 咸田 滨海平原 稻田 0～20 6. 62 0. 087 0. 044
Dongfengwei , Coastal Coastal Rice 20～40 7. 34 0. 078 0. 043
Haiqiao , Taishan saline soil plain 40～60 7. 13 0. 073 0. 037
( TSS2) 60～80 7. 12 0. 079 0. 040
80～100 7. 01 0. 086 0. 042
台山海侨东风围 咸田 滨海平原 蔗田 0～20 6. 23 0. 115 0. 034
Dongfengwei , Coastal Coastal Sugarcane 20～40 6. 90 0. 110 0. 065
Haiqiao , Taishan saline soil plain 40～60 6. 94 0. 106 0. 053
( TSS3) 60～80 6. 52 0. 118 0. 031
80～100 6. 81 0. 140 0. 045
台山海宴安和 砂泥田 滨海平原 稻田 0～20 6. 15 0. 051 0. 013
Anhe ,Haiyan , Paddy Coastal Rice 20～40 6. 44 0. 045 0. 026
Taishan soil plain 40～60 6. 53 0. 053 0. 028
( TPS1) 60～80 6. 61 0. 047 0. 024
80～100 6. 46 0. 053 0. 022
　3 AASS :Actaul acid sulfate soil ,PASS : Potential acid sulfate soil.
485 应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　10 卷
表 2 　几种滨海土壤全硫和可氧化硫含量的对比
Table 2 Content of sulfur of some coastal soils( %)
土壤类型
Soil type
样品数
Number of samples
S
　
含量范围
Range
平均值
Mean
变异系数
CV ( %)
酸性硫酸盐土 AASS 25 全 S Total S 0. 152～1. 384 0. 615 63. 69
可氧化硫 TOS 0. 017～0. 970 0. 304 95. 0
潜在酸性硫酸盐土 PASS 5 全 S Total S 0. 214～0. 289 0. 2426 11. 95
可氧化硫 TOS 0. 118～0. 169 0. 131 16. 60
咸　田 Coastal saline soil 15 全 S Total S 0. 073～0. 195 0. 100 33. 04
可氧化硫 TOS 0. 013～0. 065 0. 0378 43. 13
砂 泥 田 Paddy soil 5 全 S Total S 0. 045～0. 053 0. 0498 7. 3
可氧化硫 TOS 0. 013～0. 028 0. 0226 25. 73
我国南方[4 ] Soils in Southern China 202 全 S Total S 0. 001～0. 072 0. 028 -
世界土壤[4 ] World soils - 全 S Total S 0. 003～1. 000 0. 07 -
p H5. 5 ,记录 NaOH 用量 ;同时立即加入2. 5ml30 %H2O2 再次氧
化 ,测定 p H 值 ,若 p H < 5. 5 ,则用0. 05mol·L - 1NaOH 滴定至 p H
5. 5.
　　总还原性硫化物酸度 ( Total sulphidic acidity , TSA) = TPA2
TAA.
可氧化硫 ( Total oxidisable sulfur , TOS) 的测定1) . 取 2. 5g
土样加 4 mol·L - 1 HCl 100ml ,振荡 1h、静置 16h ,离心过滤 ,取
10ml滤液 ,硫酸钡比浊法测定 SO24 - 得 SHCL , TOS = 全硫 -
SHCL .
2. 2. 3 样点距离的量算 　根据 1 :5 万地形图量算采样点与海、
河的直线距离 ,量算样点与最近山脉 (丘) 等高线首曲线 (50m)
的直线距离作为样点与山的距离.
2. 2. 4 统计分析 　应用 STA TICSTICA for Windows 5. 0 进行统
计分析.
3 　结果与分析
3 . 1 　硫的形态含量和分布
3 . 1 . 1 全硫及可氧化硫的分布 　实际酸性硫酸盐土、
潜在酸性硫酸盐土与滨海盐土、一般水稻土中硫含量
对比表明 (表 1、2) ,酸性硫酸盐土全硫含量很高 ,5 个
剖面全硫平均含量高达 0. 615 % ,潜在酸性硫酸盐土
为 0. 2426 % ,咸田为 0. 100 % ,砂泥田仅为 0. 049 % ,南
方土壤的平均含硫量为 0. 028 %[4 ] . 酸性硫酸盐土中
全硫的含量比咸田高 2～6 倍 ,比砂泥田高 3～9 倍 ,是
南方土壤平均含硫量的 21 倍.
1) Ahern , C. R ,Blunden , B. and Stone , Y. (eds. ) . 1998. Acid Sulfate Soil
Laboratory Method Guidelines , Acid Sulfate Soil Management Advisory
Committee , Wollongbar , NSW , Australia.
　　酸性硫酸盐土中硫的含量变异很大 (表 1、2) ,不
同酸性硫酸盐土剖面含硫量范围为 0. 152 % ～
1. 384 % ,变异系数高达 68. 84 % ;潜在酸性硫酸盐土、
滨海盐土和滨海一般水稻土的变异较小. 酸性硫酸盐
土中硫在剖面内的分异也很大 ,其剖面明显存在一个
含硫层 ,这个含硫层出现的部位不同 ,全硫含量也不
同.有的出现部位较高 ( TASS3) ,有的出现部位较低
( TASS1、TASS2、TASS4、TASS5) ,有上位、中位和下
位 3 种类型. 含硫量一般 > 0. 3 % ,最高可达 1. 432 % ,
也有高达 3 %的报道[9 ] .
　　酸性硫酸盐土可氧化硫含量占全硫含量的
41. 92 %～72. 28 % ,潜在酸性硫酸盐土为48. 16 %～
58. 48 % ,滨海盐土 (咸田) 为 17. 57 %～59. 09 % ,一般
水稻土 (砂泥田) 为 25. 49 %～57. 79 % ;潜在酸性硫酸
盐土长期处在干湿交替的潮汐环境下 ,剖面内可氧化
硫的比例比较均一 ,表层土壤比例稍低. 滨海盐土 (咸
田)和一般水稻土 (砂泥田) 可氧化硫比例比酸性硫酸
盐土低 ,剖面内也表现出表层土壤比例较低的趋势. 酸
性硫酸盐土可氧化硫比例较高 , 5 个剖面平均为
41. 92 % ,其在剖面内的分布与全硫含量的高低一致 ,
达极显著相关 (r = 0. 9081 ,n = 20) ,在上位酸性硫酸盐
土中 ( TASS3) ,即使在表层 ,可氧化硫占全硫的比例也
高达 72. 28 %.
3. 1. 2 　硫赋存特征与地形地貌的关系 　以全硫平均
含量、最大含硫量作为硫含量的指标 ,含硫层出现深度
和含硫层厚度作为硫埋深的指标 ,离海或河和离山的
距离作为地形地貌因素的指标 ,分析了三者之间的相
关性 ,结果各指标间的相关不显著 ,但以离海和河流的
距离、离山的距离作为 X、Y轴 ,以全硫平均含量作为 Z
轴 ,作三维空间分析得图 1 ,从图 1 可知 ,在离山较近、
离海 (河) 较远和离海 (河) 较近、离山较近的地方全硫
含量远远高于其它地方 ,这表明酸性硫酸盐土形成过
程中 ,适合黄铁矿累积的环境与地形地貌 (山) 的关系
十分密切. 酸性硫酸盐土中的硫 (主要是黄铁矿) 主要
形成于距今 6000 年以前海平面稳定期的更新世与全
新世界面上[7 ] ,含硫层出现部位的高低主要取决于酸
性硫酸盐土发育过程的地形地貌特征及其变化. 在洪
泛作用频繁的地方 ,含硫沉积物被深厚的河漫滩沉积
物所覆盖 ,含硫层出现的部位较低 (如 TASS1) ,而在
陆源沉积物较薄的滨海平原 ,含硫层出现的部位较高
(如 TASS3) . 含硫层硫含量取决于黄铁矿累积的速率
以及适合黄铁矿沉积的环境持续的时间. 黄铁矿累积
的速率在很大程度上取决于古海湾或三角洲海岸的海
5855 期 　　　　　　　　　　　　　　　王建武等 :酸性硫酸盐土中硫的形态含量分布和酸化特征 　　　　　　　　　
洋动力学特征 ,在河流作用强烈的河口 ,河水冲淡了海
水中硫酸根的浓度 ,河口三角洲沉积速度快 ,使海岸线
由陆向海推移的速度快 ,适合黄铁矿累积的红树林环
境不断向海推移 ,河口三角洲沉积物中黄铁矿累积量
低 ,含硫层硫含量低. 而在山丘周围 ,山丘是散布于古
海湾内的岛屿 ,其周围具有低沉积率和高盐度的特征 ,
非常适合于黄铁矿的累积 ,在环岛屿沉积物中黄铁矿
含量明显增高 (如 TASS1) ,尤其是在山麓浪影区 ,暴
雨的冲刷将粘粒及砂粒搬运到海边 ,海水的顶托使其
图 1 　酸性硫酸盐土全硫含量与地形地貌的关系
Fig. 1 Relationship between total sulfur content and landforms of acid sul2
fates soils.
在海边沉积 ,而靠近山麓的地方 ,陆源沉积物覆盖浅
薄 ,普遍表现为硫含量高 ,含硫层出现部位高 (如
TASS3) . 酸性硫酸盐土硫的含量与含硫层的埋深与微
地形的关系密切 ,空间变异很大. 潜在酸性硫酸盐土发
育于现代红树林下 ,成土时间短 ,黄铁矿累积量少. 值
得指出的是 ,现代红树林下发育的潜在酸性硫酸盐土
的成土环境与实际酸性硫酸盐土所经历的古成土环境
是有所不同的 ,不能简单地用现代红树林土壤的发育
过程特征去推断实际酸性硫酸盐土的发育过程.
3. 1. 3 酸性硫酸盐土硫的形态及其垂直分布特征 　从
表 3 可知 ,各种酸性硫酸盐土不同形态的硫中以黄铁
矿硫的含量最高 ,占全硫含量的 30. 3 %～46. 2 % ,黄
铁矿硫在剖面中的分布与全硫含量同步. 水溶性硫、交
换性硫与黄铁矿硫占全硫含量的 82. 3 %～90. 4 % ,表
明酸性硫酸盐土硫以无机硫为主 ,中位酸性硫酸盐土
( TASS2)和潜在酸性硫酸盐土 ( TPASS1) 中心土层有
机硫比例稍大 ,说明某些酸性硫酸盐土土体中有机质
含量较高 ,这与野外观测到其土体中有大量的红树林
残体埋藏相一致.
　　酸性硫酸盐土不同形态硫与各种理化性状指标相
关分析表明 (表 4 ) , 土壤 p H 与全硫 ( T2S) ( r =
- 0. 6426) 、水溶性硫 (W2S) ( r = - 0. 8068) 、黄铁矿硫
(F2S) (r = - 0. 5421) 负相关 ,其中与全硫和黄铁矿硫
显著负相关 ,而与水溶性硫负相关达极显著水平 ,这表
明 ,酸性硫酸盐土主要致酸物质是黄铁矿的氧化. 全硫
含量与黄铁矿的极显著正相关表明 ,黄铁矿硫是酸性
硫酸盐土的主要硫源.
表 3 　酸性硫酸盐土各种形态硫的垂直分布
Table 3 Contents of different forms of sulfur in acid sulfur soils prof iles
采样地点
Locality
　
　
土壤类型
Soil type
　
　
利用类型
Land use
　
　
深度
Depth
(cm)
　
水溶性硫
Water
soluble2S
( %)
交换性硫
Exchangeable2S
( %)
黄钾铁矾硫
Jarosite2S
( %)
　
黄铁矿硫
FeS22S
( %)
　
有机硫 + 元素硫
Organic and
element2S
( %)
台山冲蒌霞洲 酸性硫酸盐土 荒稻田 0～20 0. 045 0. 041 0. 070 0. 065 0. 091
Xiazhou ,Chonglou , AASS Uncropped 20～40 0. 055 0. 071 0. 089 0. 104 0. 102
Taishan ( TASS1) 40～60 0. 099 0. 071 0. 087 0. 460 0. 210
60～80 0. 092 0. 086 0. 095 0. 359 0. 181
80～100 0. 097 0. 108 0. 049 0. 137 0. 254
台山海宴新寨围 酸性硫酸盐土 荒旱地 0～20 0. 036 0. 057 0. 037 0. 129 0. 035
Xinzhaiwen ,Haiyan , AASS Uncropped 20～40 0. 035 0. 074 0. 006 0. 128 0. 016
Taishan ( TASS2) 40～60 0. 040 0. 078 0. 003 0. 145 0. 034
60～80 0. 045 0. 081 0. 017 0. 120 0. 047
80～100 0. 051 0. 080 0. 023 0. 154 0. 047
台山汶村九岗 酸性硫酸盐土 稻田 0～20 0. 035 0. 050 0. 030 0. 378 0. 048
Jiugang ,Wencun , AASS Rice 20～40 0. 034 0. 042 0. 050 0. 391 0. 040
Taishan ( TASS3) 40～60 0. 091 0. 068 0. 027 0. 405 0. 013
60～80 0. 056 0. 053 0. 013 0. 214 0. 026
80～100 0. 061 0. 031 0. 037 0. 134 0. 027
台山海侨东堤 潜在酸性硫酸盐土 红树林 0～20 0. 045 0. 018 0. 006 0. 113 0. 035
Dongdi ,Haiqiao , PASS Mangrove 20～40 0. 038 0. 008 0. 005 0. 155 0. 033
Taishan ( TPASS1) 40～60 0. 065 0. 019 0. 049 0. 075 0. 046
60～80 0. 047 0. 018 0. 002 0. 132 0. 058
80～100 0. 056 0. 014 0. 003 0. 167 0. 035
685 应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　10 卷
表 4 　酸性硫酸盐土理化指标相关矩阵分析
Table 4 Correlation matrix for 11 properties ( n = 15)
p H T - S W - S E - S J - S F - S OE - S TAA TPA TSA
p H 1. 0000
T - S - 0. 6426 3 1. 0000
W - S - 0. 8068 3 3 0. 4916 1. 0000
W - S - 0. 3949 0. 0269 0. 4721 1. 0000
J - S - 0. 1570 0. 2870 0. 4953 0. 0327 1. 0000
F - S - 0. 5421 3 0. 8909 3 3 0. 4149 - 0. 0686 0. 2704 1. 0000
OE - S - 0. 3940 0. 3355 0. 7216 3 3 0. 5584 3 0. 6908 3 3 0. 1817 1. 0000
TAA - 0. 4553 0. 1616 0. 6064 3 0. 8937 3 3 0. 3554 0. 1513 0. 7241 3 3 1. 0000
TPA - 0. 7362 3 3 0. 4691 0. 9332 3 3 0. 6932 3 3 0. 5021 0. 3503 0. 8337 3 3 0. 7811 3 3 1. 0000
TSA - 0. 7601 3 3 0. 5283 3 0. 9535 3 3 0. 5569 3 0. 5031 0. 3840 0. 7896 3 3 0. 6298 3 0. 9770 3 3 1. 0000
312 　酸性硫酸盐土的酸化特征
3 . 2 . 1 　p H 值 　潜在酸性硫酸盐土一般为中性土壤 ,
其 p H 值高达 7. 5 以上 (表 3) ,而实际酸性硫酸盐土的
p H 一般在 5. 5 以下 ,根层土壤的 p H 最低达 3. 4 ,最高
的也只有 5. 37 ,其含硫层的 p H 一般都低于 4. 5 ,最低
达 2. 83. 前述分析表明 ,p H 的高低与黄铁矿含量呈极
显著负相关 ,黄铁矿氧化产生的硫酸是导致酸性硫酸
盐土 p H 值降低的主要原因.
3 . 2 . 2 　实际总酸度 ( TAA) 和可氧化硫总酸度 　酸性
硫酸盐土的实际总酸度 ( TAA) 变幅较大 (表 1) ,冲蒌
霞洲荒稻田 ( TASS1)的剖面的实际总酸度高达 0. 488
～1. 123cmol·kg - 1 ,而海宴沙头稻田 ( TASS4) 的为
0. 022～0. 078cmol·kg - 1 ,表 3 数据表明 ,实际总酸度
与水溶性硫 (W - S)和交换性硫 ( E - S) 分别显著相关
(r = 0. 6064)和极显著相关 ( r = 0. 8937) ,说明酸性硫
酸盐土的酸主要是以硫酸态水解性酸为主 ,还原性硫
的氧化程度对其实际酸度的大小起决定性的作用.
酸性硫酸盐土可氧化总酸度一般比实际总酸度高
2～3 倍 (表 4) ,冲蒌霞洲重反酸田 ( TASS1) 剖面的可
氧化总酸度高达 38. 66cmol·kg - 1 ,可见酸性硫酸盐土
潜在的环境风险极大. 表 5 列出了 3 个酸性硫酸盐土
将 1m 土体 p H 提高到 5. 5 所需要的石灰量 (设土壤的
容重为 2. 65 g ·cm - 3 ) , 中和海宴沙头轻咸酸田
( TASS4)实际酸度的石灰量需 62. 01t·hm - 2 ,而中和
霞洲的重反酸田 ( TASS1)实际酸度需要的石灰量高达
912. 66t·hm - 2 ,中和总潜在酸度的石灰量为 1774. 84t
·hm - 2 ,完全消除环境风险的石灰量高达 2687. 5t ·
hm - 2 (表 5) .
表 5 　中和酸性硫酸盐土酸度需要的石灰量
Table 5 Amount of lime to neutralize acidity of ASS( t·hm - 2)
土壤
Soil type
中和总实际酸
度需要的石灰
Amount of
lime to neutr2
alize TAA
中和总潜在酸
度需要的石灰
Amount of
lime to neutr2
alize TSA
合　计
Total
冲蒌霞洲重反酸田 ( TASS1) 912. 66 1774. 84 2687. 5
汶村九岗重咸酸田 ( TASS3) 449. 18 917. 83 1367. 01
海宴沙头轻咸酸田 ( TASS4) 62. 01 81. 49 143. 5
　　潜在酸性硫酸盐土可氧化硫总酸度的测定指标为
零(表 1) ,其土壤的快速缓冲和中和能力 QRNC ( Ca2
CO3 %)为 0. 112 % ,这说明酸性硫酸盐土酸害的爆发
是在还原性硫氧化产生的酸超过土壤本身的缓冲与中
和能力之后才产生的 ,但现在的实际酸性硫酸盐土因
为长期的酸化环境往往已经失去了缓冲与中和能力.
4 　结 　论
4 . 1 　酸性硫酸盐土是在特定的地质地貌、气候和水文
等环境条件下形成的一种特殊土壤 ,富硫是其重要的
特征. 酸性硫酸盐土含硫量很高 ,比滨海盐土 (咸田)高
2～6 倍 ,比滨海水稻土 (砂泥田) 高 3～9 倍. 酸性硫酸
盐土硫以无机硫为主 , 占全硫含量的 82. 3 % ～
90. 4 %.全硫含量中可氧化态硫的含量与其开发利用
的历史和土地利用方式有关 ,一般表现为开发较早的
土壤和受人类干扰较大的土层大部分还原态硫已经氧
化 ,可氧化硫的比例较低.
4 . 2 　酸性硫酸盐土酸性硫酸盐土酸化的主要致酸物
质是黄铁矿的氧化. 酸化的酸性硫酸盐土的 p H 一般
在 5. 5 以下 ,最低达 2. 83. 酸性硫酸盐土可氧化总酸
度一般比实际总酸度高 2～3 倍 ,潜在的环境风险极
大.
4 . 3 　酸性硫酸盐土的分布及其硫的赋存特征均表现
出明显的时空变异特征. 酸性硫酸盐土形成过程中 ,适
合黄铁矿累积的环境和持续的时间与地形地貌 (山)的
关系十分密切 ,在酸性硫酸盐土广泛分布的河口和港
湾 ,山麓附近全硫含量远远高于其它地方 ,可以说酸性
硫酸盐土硫的含量主要取决于冰后期海侵阶段持续的
时间 ,而富硫层的埋深主要取决于黄铁矿累积之后的
成土环境和过程. 同时 ,微地形引起的局地分异也十分
明显. 珠江三角洲地区酸性硫酸盐土的开发利用历史
长达千年以上 ,人类开发利用酸性硫酸盐土的强度和
方式也对其发育过程产生了深刻的影响 ,酸性硫酸盐
土硫的赋存特征与景观和人为开发措施与利用方式之
间的关系是值得进一步深入研究的问题.
7855 期 　　　　　　　　　　　　　　　王建武等 :酸性硫酸盐土中硫的形态含量分布和酸化特征 　　　　　　　　　
4 . 4 　现代红树林下发育的土壤 (部分潜在酸性硫酸盐
土)经历的成土环境与实际酸性硫酸盐土曾经经历的
发育过程有所不同 ,现代红树林土壤的发育过程并不
是 6000 年前古环境的重演 ,也不是其过程的缩影 ,不
能简单地用现代红树林下酸性硫酸盐土的特征归纳实
际酸性硫酸盐土的一些特征.
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作者简介 　王建武 ,男 ,33 岁 ,博士 ,副教授 ,主要从事土地生态
学和“3S”技术应用研究 ,发表论文 20 余篇 ,合作出版专 (译) 著
2 部. 现主持国家“九·五”攻关子课题、国际合作、广东省科委、
广东省自然科学基金等 6 项课题. E2mail :wangjw @scau. edu. cn
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