土壤接受质子（H^＋）促使盐基离子淋失的总过程。即土壤对酸缓冲能力降低的过程。酸化在土壤发生发育过程中极为普遍，是矿物风化中的重要作用之一，它进行得十分缓慢，所以各地的酸性土壤都是经历过漫长时期连续发育的结果。

据布仑斯惕（Bronsted）理论：能提供质子的物质（质子供体）称为酸，能接受质子的物质（质子受体）称为碱。酸碱中和即是质子在供体与受体之间的转移过程。土壤是由多种酸-碱体系构成的，其中碱性物质起对酸的缓冲作用，通常以土壤的酸中和容量（ANC_土）为指标，即将土壤体系的pH降低到一个参比pH时所需强酸的数量。土壤中酸性物质起对碱的缓冲作用，以碱中和容量（BNC）为指标。ANC决定着土壤酸化过程的速率及其强度。例如土壤中存在CaCO₃，能保持土壤pH＞6的水平，而交换性盐（Ca、Mg、K、Na）即可保持pH在5～4的水平。土壤酸中和容量（ANC_土）由土壤固相的酸中和容量（ANC_固）和土壤溶液的酸中和容量（ANC_液）所构成，即

酸化过程

土壤固相中能接受质子的碱性组分，如在参比pH＝5时，即有CaO、MgO、K₂O、Na₂O、FeO和NH₃等，其中除NH₃能接受1个质子外，其它均可接受2个质子，以CaO为例：

酸化过程

如果参比pH＝3时，则AlOOH也必须包括在碱性组分之内，因为

酸化过程

土壤固相中提供质子的酸性组分有：SO₃、P₂O₅、HCl等，它们依次提供2、2和1个质子。例如

酸化过程

土壤中许多其他组分，不是弱酸性的（如SiO₂、CO₂、H₂O、H₂S），就是弱碱性的（如Fe₂O₃），在参比pH为3或5时，它们释放或接受质子。因此，土壤作为一个多种酸—碱体系，土壤的ANC_固就等于碱性组分和酸性组分之差。依据（2）、（3）、（4）的数量关系，就可以列出如下方程式，以表示土壤的ANC_固与土壤固相中碱性或酸性组分的数量关系。式中〔 〕为摩浓度。

酸化过程

同理

酸化过程

根据（5）、（6）两式，可以看出土壤酸化过程的实质就是土壤的酸中和容量的降低过程，即

酸化过程

同时（7）式还表明，土壤酸化过程虽是ANC_土的降低过程，但还必须具备土壤中碱性组分能够迁出土体的条件，即淋溶是土壤酸化的决定性条件。土壤中有机物质分解的弱酸性产物（如CO₂）甚或以固态存在的溶性有机酸等，按（7）式所示的原则并不构成土壤的酸化，即使这些弱酸性物质溶解了固相中碱性物质，使ANC_固降低，但却有同样多质子受体进入液相而增加了ANC_液，所以土壤的ANC_土并未减少。如果土壤具备淋溶条件，ANC_固中被溶出的阳离子随淋溶而移出土体时，土壤就酸化了，因为ANC_土降低了。因此，土壤中不仅要具有弱酸的溶解作用，还须具有淋溶的条件，才能导致土壤酸化。矿质土壤中通常存在的决定土壤酸中和容量的缓冲体系及其pH范围，（见土壤缓冲性），从中可以了解到土壤中各种抵抗酸化物质，在酸化历程中的化学变化、反应产物和土壤pH下降的情况。

质子在溶液中是不安定的，所以除非有另一种能够接受质子的物质存在，质子供体不能给出质子。在自然界的土壤中，释放质子的反应和接受质子的反应，总是相伴进行的，即质子转移反应。所以游离的质子（H^＋）（实际上是水合氢离子，H₃O^＋）的数量与参加转移反应的质子数量比较起来总是极少量的。土壤有许多质子转移的化学反应，它们为土壤酸化过程中所消耗的质子提供了给源。其中较为重要的反应可分为3大类别：[Ⅰ]发生在液相与生物相之间；[Ⅱ]发生在溶液内或溶液与大气之间；[Ⅲ]发生在溶液与固相之间。

在Ⅰ类中，植物根系和微生物吸收阳离子时，伴随着质子从植物根系转移至土壤溶液中，而当吸收阴离子时，质子则反向转移（见表，下同，式8至式12）。当植物根系吸收的阴离子量超过吸收阳离子数量（例如所有N源均以的NO₃^-形态提供）时，近中性的土壤中的质子源，即为H₂CO₃的脱质子反应。因此土壤溶液中HCO₃^-量增加（式10和14）。当植物根系吸收阳离子量大于阴离子量（例如N源为NH₄^＋）时，所产生的质子通常则消耗于风化（式22）或阳离子交换（式23）而被中和。由于植物根系从土壤中吸收氮量很高，所以植物的氮营养对于土壤—植物生态系统中质子平衡可能起很大的作用。但是，如果土壤中有机氮矿化成和（或）的数量与植物原来吸收数量相当时，则两种质子转移过程相互抵消，对生态系统中质子平衡没有影响。当各种涉及到氮的转化、迁移等过程对于土壤与植物之间总的质子流在数量上不重要时，则植物根系对营养离子的吸收，将导致质子流向土壤，因为植物根系吸收阳离子的数量远比吸收和的数量为多。

在Ⅱ类中，质子转移反应可分为两亚类，即质子化—脱质子化反应（式13-16）和氧化—还原反应（式17-21）。对于弱酸如CO₂和大多数有机酸来说，仅当pH接近或超过其酸解离常数（pK_HA＞5）时，它们才是重要的质子源。在水溶液中供质子反应（式14），CO₂则是数量上最重要的弱酸了。金属—有机质配合物的形成（式16），往往是比有机酸的解离（式15）更为重要的质子源。因为铁和铝离子对有机酸具有极强的亲和力。部分观察资料表明，溶解于湖水和河水中的有机酸，其功能团中仅有1/3左右直接参与质子转移反应，其余均与铁、铝离子相配合。有足够量分子态氧存在时，和是硫和氮的热力学安定的形态，所以含有低氧化态硫和氮的化合物最终将被氧化成和，并向环境中释放相当数量的质子（式17-20）。没有分子态氧时，和即会在微生物作用中作为电子受体，导致还原态硫和氮化合物的形成及质子的消耗（式17、20、21）。

土壤中的质子转移反应

在Ⅲ类中，土壤溶液与土壤固相之间的反应中，硅酸盐和碳酸盐矿物中与氧配位结合的金属是土壤酸中和容量最为重要的贡献者，也是风化过程中质子最主要的消耗者，其中一个典型的例子便是长石风化为高岭石。

酸化过程

在风化反应中所需质子的来源较多（表1），在高pH（5～9）时，H^＋对钙、镁、钾和钠的溶解占主导地位（见土壤缓冲性）。在低pH（3～5）时，硅酸盐和水合氧化物中氧化铝是消耗质子的主要物质。在地壳表层pH＞7时，可能发生重新形成硅酸盐和碳酸盐的逆风化过程，该反应中所产生的质子通常由质子化（式14）而被中和的。例如CaCO₃的沉淀。

酸化过程

此外，在土壤渍水条件下发生Fe^3＋还原为Fe^2＋（式24）和被还原并形成FeS的反应中，有机质为微生物活动的能源（电子供体）。在这些反应中质子的消耗则是矿质土壤渍水后进行还原作用时pH升高的重要原因。当Fe^2＋和FeS氧化时这些质子又释放出来。

土壤酸化对土壤发生和土壤肥力的影响是多方面的。在化学的影响方面，CO₂所形成的碳酸是许多原生硅酸盐矿物风化的主要因素。在热带和亚热带雨量丰沛地区，在强烈的淋溶条件下，土壤酸化导致硅酸盐矿物的化学分解，盐基的彻底淋失的同时，SiO₂也被部分地淋失，铁、铝则明显富集，形成了红壤、黄壤等土类。土壤酸化使土壤pH降低和土壤酸度的形成，从而影响植物根系和微生物的活动，影响土壤中养分形态及其有效性。例如中性土壤变成酸性土壤之后，磷酸二钙的含量迅速降低，而出现磷酸铝（铁），降低了土壤中磷的有效性。土壤pH也影响土壤氮形态。酸性和微碱性土壤比中性土壤有利于亚硝酸盐的积聚。某些微量元素的有效性也因土壤酸化而降低。此外，酸性土壤中因交换性铝和羟基铝含量丰富，在一定条件则可能对根系产生铝毒。另一方面，酸化引起土壤ANC_土的降低，当酸沉降物进入土壤之后，羟基铝或水合氧化铝则可能成为对酸的主要缓冲体系，使土壤溶液中出现Al^3＋离子，引起Al^3＋离子进入水体，恶化水生生物特别是鱼类的生态环境。