土壤物理的土壤电磁

发布网友发布时间：2022-05-10 17:53

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热心网友时间：2023-07-22 16:00

土壤的两种彼此关联的物理性质，即土壤电性和磁性的统称。土壤电磁性的测定对于土壤发生分类的研究、土壤调查和制图、土建工程的地基处理以及农田生态系统的*和环境保护都具有重要意义。按磁性特征，土壤组分可分反磁质、顺磁质和亚铁磁质3类。由于反磁质的磁性极其微弱,土壤磁性主要决定于后两类，尤其是亚铁磁质。但土壤中的铁、锰化合物多为顺磁质，只有磁铁矿、磁赤铁矿及其含钛系列等少数几种为亚铁磁质。土壤磁性与土壤矿物的组成关系密切。成土过程中土壤铁、锰物质的淋移、淀积和形态转化，特别是顺磁质和亚铁磁质的相互转化，是造成土壤磁性消长的原因。
土壤磁性包括磁化率、剩余磁化强度（剩磁）、饱和磁化强度、矫顽力等，以前二者更为重要。土壤磁化率用以量度磁化的难易，其含义可用下式表示：K=J/H。式中K为溶积磁化率，J为磁化强度（单位容积的磁矩），H为外磁场强度,为消除土壤松紧状况的影响，则可用比磁化率表示： X=K/d。式中X为比磁化率；d为土壤容重剩余磁化强度，指物质在外磁场中磁化后再撤离外磁场时，反磁质和顺磁质的感应磁性立即消失，而铁磁质和亚铁磁质仍可长久保持的一部分感应磁化强度。土壤自然剩磁则是土壤形成过程中各种磁化作用保留下的剩磁，包括热剩磁、沉积剩磁、化学剩磁和沉滞剩磁等的综合。土壤剖面中各层的剩磁与感应磁化强度（由现今的地磁场影响产生）的比值称Q值，可作为土壤鉴定的依据。土壤电磁性的调节主要包括电改良和磁处理两个方面。土壤电改良即利用人工直流电加速土壤中的电化学反应和电渗过程，可用于促进盐碱土的淋盐、脱碱和粘质土的排水、加固，达到改善土壤理化性质的目的。进行时一般将阳极置于土表、阴极置于排水沟底部,以利Na的淋洗。直流电引起阳极区的土壤溶液发生酸化，促使钙的活化和钠的排除，进而促进土壤团聚化，可显著提高土壤渗透性能。电流方向宜交替变换，以避免土壤的局部性酸化造成土体理化性质的不均匀性，以及电极材料被腐蚀而产生金属离子毒害。
土壤磁处理即将土壤置于外磁场中使其产生剩磁，或将含铁的工矿废渣经磁处理后用作土壤改良剂。前者可改善碱化土壤的微结构性；后者可改善粘质土壤，特别是潜育性土壤的理化性质。