更新时间：2022-12-11 14:09
酸性硫酸盐土（Acid Sulfate Soil，ASS）是指发育于硫化物矿物成土母质的土壤，或者受硫化物矿物风化、酸化影响的土壤。WRB系统将pH为3.55，上层为含硫层（水溶性硫酸盐含量大于0.05%，且土层厚度大于15cm），且硫化物成土母质位于地表以下100cm深度内（干土含硫0.75%以上，且土层厚度大于15cm）的土壤归类为ASS。
酸性硫酸盐土（Acid Sulfate Soil，ASS）是指发育于硫化物矿物成土母质的土壤，或者受硫化物矿物风化、酸化影响的土壤。WRB系统将pH为3.55，上层为含硫层（水溶性硫酸盐含量大于0.05%，且土层厚度大于15cm），且硫化物成土母质位于地表以下100cm深度内（干土含硫0.75%以上，且土层厚度大于15cm）的土壤归类为ASS。也有学者认为，当硫化物成土母质出现在150—200cm深度土层中，也可导致硫化物发生氧化，形成ASS。ASS地区常见耐酸型指示作物，如红树林、灯芯草牧草等。野外鉴定中，表层含硫层土壤常为浅黄色且具黄色黄钾铁矾或黄棕色施氏矿物结核，土壤pH低于4.0；含硫化物成土母质的土层在湿润状态下呈金黄光泽，pH为6.07.0，常伴有臭鸡蛋气味，颜色不稳定，暴气后常变黑，经过氧化氢氧化后，能使pH值降低至2.5。尽管ASS面积较小，但因多分布于人口密集、经济发达、土地资源紧缺的热带、亚热带滨海三角洲地区，显著危害水产养殖、种植业和城市发展，使该类土壤备受关注。据统计，全球约有1724Mhm2的ASS，其中，约6.50Mhm2在亚洲，4.50Mhm2在非洲，3.00Mhm2在澳洲，3.00Mhm2在拉丁美洲，其余零星分布于欧洲（以芬兰和瑞典为主）和北美。我国ASS面积约0.11Mhm2，主要分布在广东、广西、海南、福建等地区，其中广东省分布面积最大，约占总面积的60%左右。现已明确ASS的发生、发育及其对生态系统的危害严重，已有部分国家制定了相关的法律法规指导约束该类土壤的开发利用。20世纪初我国已有学者关注ASS的环境危害，并在50年代开始鉴定、研究ASS，针对其成土过程、理化特征和改良利用等方面做了大量的工作。但是，目前国内对ASS的发育过程、环境危害等尚未形成系统的认识，以致盲目、不合理开发利用，造成生态破坏等问题。
ASS形成过程中的铁（Fe）、硫（S）生物地球化学循环，在全球物质循环过程中具有重要地位，一直是人们关注的热点。ASS的成土母质为富含还原性硫化物的沉淀物，当硫化物被氧化后形成硫酸及一系列次生铁矿物。ASS成土过程中包含还原性硫化物（硫化铁为主）沉淀物成土母质的形成，以及成土母质的氧化两个关键阶段。发育完全的ASS土壤剖面上，常呈现两种性质截然不同的土层，下层富含黄铁矿的中性土壤（还原环境），也称潜在酸性硫酸盐土（Potential Acid Sulfate Soils，PASS），上层富含黄铁矿氧化产物的酸性土壤（氧化环境），也称实际酸性硫酸盐土（Actual Acid Sulfate Soils，AASS）。
ASS成土母质的形成环境须具备有机质含量高、咸水及厌氧环境三个条件。江口、海湾、潮汐带等富含有机质、海水浸泡的自然环境是ASS成土母质形成的典型景观。在该厌氧淀积环境下，硫酸盐还原菌大量分解有机物质的同时将海水中的SO42－还原形成H2S，H2S与孔隙水和沉积物中的Fe2+及Fe的氢氧化物反应，最终以各种硫化铁形式形成沉淀物淀积下来。因此，ASS通常分布于滨海地区，或者由古代海岸线演变而来的内陆区域。
还原态Fe-S矿物沉淀物形成过程中，最早合成的Fe-S矿物是纳米颗粒大小的四方硫铁矿（FeS），其Fe∶S=1∶1，有H2S和HS两条形成途径（反应式1和2）。固态四方硫铁矿在弱氧化条件下，由O2和S0氧化形成硫复铁矿（Fe3S4），然而该转化过程的反应机理及动力学仍不明了。四方硫铁矿和硫复铁矿稳定性差，被称为亚稳定态硫化亚铁矿物，自然条件下很快转化为热力学稳定性更好的黄铁矿（FeS2）。该过程也可通过两条途径实现，详见反应式3和4。该过程中，固态的亚稳定态硫化亚铁矿物需转化为溶解态，当海水中SO42－含量较低，或者环境中活性铁含量较大，都将阻碍亚稳定态硫化亚铁向黄铁矿转化，使土体中仍保留少量的亚稳定态硫化亚铁（FeS1.1）。
Fe2++H2S→FeS+2H+[1]
Fe2++2HS→Fe（HS）2→FeS+H2S[2]
FeS1．1（代表亚稳定态硫化亚铁矿物）+H2S→FeS2+H2（完全厌氧条件）[3]
FeS1．1+S2－n→FeS2+S2－n－1（半氧化条件）[4]
形成于还原条件的ASS成土母质，因自然条件变化或者人为干扰等影响，使其环境氧化还原电位提高，ASS成土母质被氧化而形成ASS。例如，北欧地区因均衡性地壳上升及农用埋管排水的综合作用使全新世形成的富含还原态Fe-S矿物的成土母质被氧化形成了ASS；泰国曼谷平原则因海岸线的变迁而形成带状ASS。而干旱是导致塞尔维亚、几内亚（比绍）等非洲国家ASS发育形成的主要因素。
ASS成土母质接触氧气后，还原态硫化铁类矿物[亚稳定态硫化亚铁矿物（FeS1.1）和黄铁矿（FeS2）]发生氧化反应，其反应式为5和6。FeS1.1的反应动力学较快，而黄铁矿慢[34]。溶解态O2和Fe3+是该反应主要的氧化剂，最初氧化产物为元素硫（S0）。FeS1.1和FeS2被氧化的过程中，形成多种形态硫、铁矿物，并产生硫酸、H+，最终形成酸性极强、生长障碍因素多及生态危害大的ASS。
10FeS1．1（代表亚稳定态硫化亚铁矿物）+24O2+26H2O→10Fe（OH）3+11H2SO4[5]
4FeS2+15O2+14H2O→4Fe（OH）3+8H2SO4[6]
生长红树林的海涂环境是ASS发育的典型景观环境，红树的硫含量达到0.2%-0.5%，显著高于其他灌木，红树林残体埋藏土层常伴随含硫层的出现，发育于红树林的ASS中硫含量较非红树林生长地区高。因此，国内早期学者认为ASS中硫主要是通过红树植物对海水、沉积物中硫的吸收利用过程而富集，且将ASS定义为由红树林残体埋藏后发育的土壤。然而调查表明，滨海红树林沉积物中的硫以硫化铁硫为主，有机硫次之，硫酸盐含量最低，而黄铁矿和有机硫的生成、富集主要因红树林生态景观提供大量有机质及良好沉积微环境，为硫酸盐还原菌提供良好生存条件。因此，红树林并非是形成ASS的必需景观。我国学者早期一直认为酸性硫酸盐土是由红树林环境形成的特殊土壤，以致低估了酸性硫酸盐土的面积及危害。
ASS的物理化学和生物学特性变化大，是地球上最复杂的生态系统之一。红树林ASS生态系统的生产力水平较高，对全球海洋沉积物中有机物质的贡献超过10%，还发挥着净化大气及水体污染、保护近海生物多样性、保护沿海堤岸及当地居民安全等生态功能。同时，ASS中硫元素地球化学循环也较活跃，厌氧沉积环境促进海水中SO42－转化为黄铁矿等稳定的晶形矿物；而氧化环境中，还原性硫化物被氧化，形成游离态硫酸根。因此，ASS在全球碳、硫元素地球化学循环中具有重要意义。
淹水还原环境下，由于存在硫化物、有机物质，有利于ASS形成金属硫化物和金属含量较高的有机复合物，将游离的金属固定下来，实现海水净化。在氧化环境下，ASS严重酸化，Al、Cd、Mn、Ni、As等有毒金属及类金属大量活化，另一方面，P、Ca、Mg、Zn、Cu、K、B等生物生长必需营养元素被固定或流失，严重毒害实地植物、动物生长。同时，酸根离子和有毒金属及类金属随水经渗漏、侧流等途径进入周边水系，酸化污染周边水体环境，及水系周边生态系统。另外，淹水环境中因潮汐、作物根系作用以及生物扰动等影响，也会发生氧化反应，使还原性硫化物发生氧化，释放出酸根离子和金属或类金属，进而污染海水环境、危害滨海生物。因此，ASS生态系统在不同环境条件扮演着环境金属和类金属净化者和污染者的双重角色，而从土壤学家的角度出发，ASS主要是环境污染源。