1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

1.1能源发展与环境问题

土壤是一种极其重要的自然非可再生资源，在地球生态系统中占据不可替代的地位，维持着地球生态系统的平衡^[1,2]。随着社会工业化进程加快，土壤退化速度加快，土壤酸化最为土壤退化的一个重要表现，对粮食生产及生态环境危害重大。土壤酸化是指土壤中氢离子增加引起土壤ph值降低和盐基饱和度减少的过程^[3]。根据《中国土壤》和《土壤化学原理》中的分级标准，将phlt;6.5的土壤划分为酸性土壤，将phlt;5.0的定位为强酸性土壤^[4,5]。

化肥会不会使土壤酸化关键看化肥被植物吸收的部分是阴离子还是阳离子.比如硫酸铵[（nh₄）²so₄],其有营养的部分在含氮（n）的铵阳离子（nh⁴ ）,则植物将大量吸收铵离子而不吸收没有营养的硫酸根离子（so₄）^2-,在吸收的离子交换过程中大量排出氢离子（h ）,致使土壤酸化.如果用nah₂po₄等肥料,植物将大量吸收有营养的磷酸根离子（h2po₄）-而不吸收钠离子（na ）,同理吸收过程中排出大量的氢氧根离子（oh^-）,使土壤碱化。
负面影响如下：
1）导致微生物活性降低，土壤有益菌适宜在中性土壤中生长发育，如硝化细菌适宜的ph值为6.5～7.9，自生固氮菌为6.6～7.5，纤维素分解菌为6.8～7.5。随着土壤环境的酸化，土壤中有益活性降低，直接影响有机质的矿化和氮的固定。ph值降到6以下时，影响微生物活动，随之影响土壤有机质的分解、有机质的腐化、氮素的矿化，生物活性下降，有机质分解缓慢。
2）ph值在6.5～7.0时，磷与钙结合生成磷酸一钙或磷酸二钙，磷呈h2po4-和hpo4 2-形态，作物能够吸收利用，但是当phlt;5.5时，磷酸根与铁、铝结合形成磷酸铁、磷酸铝被固定，失去肥效，影响作物生长。
3）由于盐基交换作用，酸性土壤胶体上的k＋、ca2 、mg2 被h＋取代，进入土壤溶液而流失，导致钾、钙、镁营养元素缺乏。
4）于此同时，二价锰浓度增加，锰的活性提高，使作物中毒。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

问题：利用SMFC来缓冲pH，修复酸性土壤。

研究手段：通过测定SMFC的电化学性能，土壤的pH，硫酸根等性质。