珍惜爱护我们的土地是可持续发展的客观要求，土地不仅是人类粮食、蔬菜生长的基质，也是人类居住相关工程材料的来源，保护土地就是保护我们赖以生存的基础。但是，目前土地污染、土地退化等恶魔正在不断地撕裂着土地，我们不能坐视不管，国家要行动，你我也要行动，共同保护我们的土地，保护我们的家园。
§§§第一节什么是土地酸化
土地酸化通常是指土地中氢离子增加的过程，或者说是土地酸度由低到高的过程，它是一个持续不断地自然过程，如果土地硫化氢值低于 7，便可称之为酸性土地。土地中既存在一些天然酸的形成过程，如土地中动植物呼吸作用产生的碳酸、动植物残体经微生物分解产生的有机酸等；也存在由于人为影响因素而产生的土地酸化。
也有人认为外源氢离子和内源氢离子仅仅是土地硫化氢值变化的部分原因，酸沉降引起的土地酸化也受到土地中化学过程的控制，由此 1984年 VanBreemn等人按照土地酸度的容量概念将土地酸化定义为：土地酸化是指土地无机组分酸中和容量的下降。但是按此概念，土地酸化仅仅反映矿质土地阳离子的净损失或阴离子的净积累，忽略了有机物表面的官能团吸附的盐基离子与氢离子可发生交换反应，对土地酸化也有影响，因此该概念并未得到广泛推广。
与地表水相比，地面土地具有很大的缓冲能力，较多的酸才可能导致土地的酸化。但是，土地系统的化学稳定性是各不相同的，土地对酸化的敏感性取决于基岩的类型、土地的种类、土地的用途以及污染源距离的远近等条件。
不同地区的土地，因为基岩和松散土层的化学性质和物理性质不同，抗酸性能力也不同，物质越容易风化，它的碱性成分就越丰富，就会对土地酸化进程越抗拒。某些区域主要土地基质为古老的缺石灰的岩石（基岩），因为这些岩石耐风化，表土层通常较薄，所以该区域土地酸化较为严重。而像欧洲的大部分地区岩石中石灰含量高，这意味着这些区域有很大能力中和酸沉降和地里形成的酸，不易被酸化。
表示岩石盐基含量的地图可反映其风化的相对难易程度，即可以间接反映出土地耐酸化的难易程度，因此了解基岩和松散土层的物理性质和化学性质对于如何理解何处土地是抗酸化的非常重要。抗酸化性强就意味着土地中包含岩石的盐基含量高，反之亦然，因此土地的抗酸化性还决定于土地的厚度和它的颗粒大小。
1987年，DeVries曾提出用酸中和容量和碱中和容量来反映土地的实际酸化和潜在酸化。土地实际酸化是指酸中和容量的下降，最主要酸化过程为元素的淋溶，反映了阳离子的迁移特征；潜在酸化是碱中和容量的上升，反映土地对阴离子的吸附。在此过程中，氢离子循环贯穿始终，土地酸化过程使氢离子不可逆地而进入土地。
氢离子的主要来源有：人类活动导致酸性或潜在酸性物质的输入；植物吸收同化阳离子后释放出氢离子；弱酸去质子化；氧化反应；阳离子吸附交换反应；阴离子解吸；有机质中氮、硫净化释放氢离子。
因此土地酸化主要出现在以下条件下：排水良好的土地常有不同程度的酸化；在氧化还原条件下氧化亚铁氧化成氧化铁时，土地胶体被交换氢离子占据，可使土地酸化；滨海红树林下的硫酸盐盐土经排水之后，由于硫化物氧化生成硫酸，导致土地高度酸化；茶园土地由于茶树富集铝而使土地活性铝增加，引起土地酸化；酸雨携带的酸性物质沉积于土地；植物对盐基离子的吸收，二氧化碳的溶解和有机酸的解离都可导致土地酸化。
此外，在农业生产中施用生理 子对作物有毒害作用，并且酸性化肥也是引起土地酸化的原因。
1.大气酸沉降
大气酸沉降是指大气中的酸性物质（pH<5.6）通过降水、扩散和重力作用等过程降落到地面的过程。大气酸沉降包括干沉降和湿沉降两种。干沉降指大气中的酸性物质直接降落到地面的过程，沉降到地表的酸性物质包括气态酸性物质（二氧化硫、二氧化氮、硝酸及盐酸等）和颗粒状酸性物质（硫酸雾及含硫、氮的颗粒物等）。湿沉降是大气中的酸性气体和酸性气溶胶通过降水而沉降到地面的过程。
降雨是降水过程的最主要形式，故湿沉降也被狭义地称为酸雨。
酸雨中的强酸包括硫酸、硝酸和盐酸三种，它们在水溶液中完全电离，对降水的酸度贡献最大。酸雨中还存在一定量的弱酸，常见的有有机酸（甲酸、乙酸、乳酸和柠檬酸等）、碳酸等。由于这些酸在 pH<5时几乎不电离，所以它们对降水的 pH影响很小。阴离子是影响酸雨 pH的主要离子，其中以硫酸根离子最重要，其次是硝酸根离子，而氯离子的作用相对较弱。
那么大气中二氧化硫和氮氧化物是从哪里来的呢？
（1）大气二氧化硫的来源。
自然排放：火山喷发。火山喷发时大量硫化氢进入大气。火山喷发硫的排放量相当于全球总硫排放量的1％～2％。海洋排放。海洋是极重要喷发中的火山会释放出大量的硫化氢气体的硫排放源。海浪飞沫溅入地层大气中，这是大气降水（尤其是近海地区）硫酸根离子的原始来源。由于海藻及细菌的作用，海洋年排放相当数量的双甲基硫。土地排放。土地中的有机体在微生物的作用下可以分解产生某些硫化物，进一步转化为二氧化硫释放出来。森林火灾。森林火灾使植物体中的含硫物质转化为二氧化硫而释放。
人为排放：化石燃料燃烧，煤中含硫量为0.5％～6％，我国南方煤含硫量为3％～5％，属于高硫煤，20世纪 80年代初，全球燃煤地区二氧化硫排放量占全球人为二氧化硫总排放的80％以上。有关研究表明，春、秋、冬季酸雨中的硫元素有 50％～ 70％来自污染大气的尘粒，30％来自燃烧二氧化硫气体排放；冶矿，硫化物矿床在开采和冶炼过程中，硫元素被氧化为二氧化硫而排入大气，约占全球二氧化硫总排放量的10％，化工生产，特别是硫酸生产过程会泄露一定量的二氧化硫，石油炼制过程也会产生一定量的二氧化硫。
（2）大气氮氧化物的来源。氮氧化物释放源包括化石燃料燃烧排放（主要是高温燃烧时燃料中氮元素的氧化和对大气氮元素的固定，包括汽车尾气、电厂和冶炼厂的排放等）、生物质燃烧释放、土地中氮元素的微生物过程释放、闪电合成、平流层光化学反应、飞机排放和大气中氮元素的氧化。
土地排放：在土地（包括湿地）中的硫细菌、反硝化细菌参与下的硫还原反应、反硝化反应是土地排放氮元素、硫元素的重要原因。土地微生物活动引起的氮氧化物释放量受土地类型、植被类型、气候条件和农业过程的影响很大，因此变异很大。
人为排放：化石燃料燃烧，估计全球化石燃料燃烧的氮氧化物释放量为21～24吨氮元素/年，其中95％来自北半球，并呈逐步增加的趋势。机动车辆多的城市，大气氮氧化物污染程度高于中、小城市，降水离子组成硫酸根离子 /硝酸根离子比值较低，氮氧化物对酸雨的贡献较大。化石燃料燃烧释放的氮氧化物约占总释放量的50％。
生物质燃烧释放：生物质包括森林开垦燃烧、热带大草原燃烧、农业秸秆燃烧和柴薪燃烧。不同研究者估计的生物质燃烧的氮氧化物释放量差异较大。化石燃料燃烧加上生物质燃烧和飞机排放而引起的氮氧化物释放约占总排放量的70％。
自然和人为释放的氮氧化物最初大多以一氧化氮的形式出现，如土地释放的氮氧化物中90％是一氧化氮。在对流层中，一氧化氮在几分钟内就转为二氧化氮，而氮氧化物被氧化成硝酸也仅需几天。生成的硝酸很快与气溶胶、云水和降雨结合，通过干、湿沉降离开大气。
2.施肥
大范围的土地酸化过程的发生主要受大气酸沉降的影响，而施肥、特别是长期施用化肥对局部土地酸度变化也有较大影响。施肥对土地酸化的影响，包括直接作用和间接作用。
（1）施肥对土地酸化的直接影响体现在如下方面：
①生理残留酸度。施用氯化铵、硫酸铵等肥料，由于植物选择吸收了氨离子，而对氯离子和硫酸根离子的吸收较少，致使氯离子和硫酸根离子残留于土地中，提高土地酸度。
②硝化酸度。施入土地的铵态氮肥、尿素转化后形成的氨离子经硝化作用形成了氢离子，提高土地酸度。
③生理代谢酸度。植物吸收氨离子后，必须转化成氨，同时释放出氢离子。氢离子分泌到土地中会降低土地硫化氢。
④酸性肥料的酸度。肥料的酸碱性不同，有些肥料属于酸性肥料（如过磷酸钙）。酸性肥料施入土地便提高了土地的酸度。
施肥引起的土地酸化与肥料的施用量、种类和施用年限、施肥方法、土地的性质和耕作制度等均有关系。
氮肥（尿素）的长期施用
（1979～2006）能使黑土耕层（0～ 20厘米）的硫化氢下降，施 2倍量氮肥（尿素）使黑土耕层硫化氢下降更明显。单施马粪不会引起黑土明显的酸化，化肥与马粪混施时黑土硫化氢下降缓慢，比单施化肥对黑土硫化氢的影响小得多。
不同肥料引起的酸化程度不同。与过磷酸钙混施时，氯化钾和硝酸钾引起的土地酸化比硫酸钾明显，硫酸铵引起的土地酸化比尿素明显。贵州省种植烟草的土地上施用硫酸铵试验2年，硫化氢下降 0.4～ 0.8。有研究表明氯化铵比硫酸铵对土地酸化的影响更大。
（2）施肥对土地酸化的间接影响。施入土地中的化学氮肥的损失率依氮肥种类、施肥方式和土地性质等而有很大变化。就肥料种类而言，碳铵的损失率高于尿素和硫铵，石灰性稻田施用碳铵（基肥表施）的损失率约占施入氮的 70％，而施用尿素（基肥表施）的损失率占施入氮的 47％～ 48％；就施用方式而言，基肥深施的损失率明显低于基肥表施和基肥混施，非石灰性稻田表施尿素的损失率占施入氮的 44％～ 55％，而深施尿素的损失率占施入氮的3％～ 43％；就土地类型而言，非石灰性稻田施用尿素（基肥表施）的损失率占施入氮的 44％～ 55％，而石灰性稻田施用尿素（基肥表施）的损失率占施入氮的 47％～ 49％。土地氮素损失的很大一部分以气态形式（氨气、氮气和二氧化氮）排放到大气中，硫铵中的硫元素在还原条件下也可以将硫化氢、二氧化硫等各种硫化物排放到大气层。进入大气圈的氮元素和硫元素的气体，转化后又以酸沉降的形式降落地表，对土地酸化产生影响。
众所周知，提高农业的可持续发展能力，就应该关注人类生存的基本资源——土地以及农业表层土（土地植物营养层）。可眼下人们对耕地的高强度开发和不合理利用，已经严重破坏了土地结构。2001年的中国环境质量公报显示，我国农业土地的生态环境质量总体趋于恶化，因此对农业生产产生严重影响，这种损害突出表现在以下方面。
由于我国大量使用化肥，对土地环境产生了严重的酸化污染，最为突出的表现就是氮肥特别是大量氨肥长期大量地使用，铵离子能够置换出土地胶体微粒上起联结作用的钙离子，造成土地颗粒分散，从而对土地团粒结构造成破坏。土地酸化也会将大量非主要营养成分或有毒物质引入土地当中，如硫铵中的硫酸根离子和氯铵中氯离子，或者是尿素中的有毒物质缩二脲，这些物质对土地微生物的正常活动都有抑制或毒害作用。土地酸化不仅破坏土地性质，而且会促进土地中一些有毒有害污染物的释放迁移或导致重金属污染物毒性增强，使微生物和蚯蚓等土地生物减少，导致土地的一些营养元素加速流失。我国东北地区一些农场长期施用氮肥，表土硫化氢值由 5.0下降到4.3，土地板结情况较为严重，有的土地其农业耕种价值已经完全丧失了。
科学家曾经做过试验，给植物浇酸水并观察酸化土地中植物的生长变化。结果发现只要水的硫化氢值低到3以下，水稻、松树、向日葵等叶子表面就会出现坏死斑点；在显微镜下观察植物的叶子，其表面的毛孔和气孔都受到损害，这种损坏使植物的光合作用受到严重的影响。而且酸水夺去了植物体内的钙、镁等元素物质使植物逐渐衰弱。因为镁不足，叶绿素无法合成，就导致植物的叶子变黄。松树等针叶树对酸雨特别敏感，因为针叶树全年不落叶，土地酸化造成的损害会在针叶中逐年积累起来。土地酸化还会使农作物大量减产。酸雨会轻易地对大豆和蔬菜造成危害，使产量和质量（蛋白质含量）下降。在欧洲大陆的最北部北极圈附近地区，许多地区的苔藓和地衣因土地酸化而消失，“地衣沙漠”这个名词由此而来。但是苔藓地衣是当地驯鹿的冬季主要食物，这将影响到驯鹿的生存和数量，还会对食物链和生态平衡产生影响。
