[科普中国]-土壤有机-无机复合体

土壤胶体是指土壤中颗粒直径在1～100nm之间(在长、宽、高三个方向上，至少有一个方向在此范围内)的土壤固体颗粒。一般将小于1μm的土壤颗粒称为土壤胶体。这比一般胶体颗粒的上限大10倍，因为1μm的土壤颗粒已经表现强烈的胶体性质。

土壤胶体一般可以分为无机胶体、有机胶体和有机无机复合体三类。下面我们简单地介绍一下这三类土壤胶体的特性。

简介土壤胶体是指土壤中颗粒直径在1～100nm之间(在长、宽、高三个方向上，至少有一个方向在此范围内)的土壤固体颗粒。一般将小于1μm的土壤颗粒称为土壤胶体。这比一般胶体颗粒的上限大10倍，因为1μm的土壤颗粒已经表现强烈的胶体性质。

土壤胶体一般可以分为无机胶体、有机胶体和有机无机复合体三类。下面我们简单地介绍一下这三类土壤胶体的特性。1

有机-无机复合体土壤中无机胶体和有机胶体往往很少单独存在，而是相互结合在一起。有机胶体与矿质胶体通过表面分子缩聚、阳离子桥接及氢键合等作用联结在一起的复合体称为土壤有机无机复合体。通常把土壤有机-无机复合体中的有机碳数量占土壤全碳的百分比称为复合度。一般有50%～90%的有机质与无机胶体复合在一起。土壤中的黏土矿物有巨大的表面积，而腐殖质的性质也十分活跃、二者之间可以通过范德华力、氢键、静电引力、阳离子键桥、水膜等方式结合起来。但有机无机复合体的形成机制十分复杂，主要取决于土壤腐殖质类到、黏土矿物类型、胶体表面的离子组成、表面酸度、含水量等。1

形成过程土壤有机-无机复合体的形成过程十分复杂。通常认为范德华力、氢键、静电引力、阳离子键桥等是土壤有机-无机复合体健合的主要机理，复合体形成过程中可能同时有两种或多种机理起作用。

通过阴阳离子交换或质子化可以产生静电吸附键，如弱碱性的有机阳离子可以与黏土矿物表面的交换性阳离子发生交换而被吸附。黏土矿物对有机阳离子的吸附取决于层状硅酸盐的电荷性质、黏粒表面阳离子的类型、有机阳离子的特性、体系的pH等。带电荷的有机阳离子也能被吸附在蒙脱石等膨胀性硅

酸盐矿物的层间。对于带负电荷的有机分子也可以被黏性矿物直接吸附，尽管一般情况下，黏粒都带有负电荷，但在黏土矿物边缘也可能带正电荷，高岭石和水铝英石在酸性条件下带正电荷·因而有机阴离子在一定条件下也可通过静电引力与之形成有机黏粒复合体。

Al3+、Fe2+、Ca2+等多价金属离子可以充当黏土矿物与腐殖物质之间的键桥，在土壤有机无机复合体形成过程中起着决定性的作用。但Ca2+是较弱的阳离子健桥，容易被取代，而Al3+、Fe2+与腐殖质的结合很牢固，难于被取代。近来的研究表明、我国北部的中性和石灰性土壤主要以钙键桥结合腐殖质为主，但也有铁铝键桥结合的腐殖质，而南方酸性土壤中则主要是铁铝键桥结合的腐殖质。1

本词条内容贡献者为:

张勇 - 副教授 - 西南大学资源环境学院