Введение в антропогенную экологию. Белюченко И.С. - 54 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

107
его биологической доступности, с одной стороны, и способности
длительно поддерживать определенную устойчивость субстрата,
защищая его от быстрой деградации, с другой. В связи с грануло-
метрической многокомпонентностью, разноразмерностью и поли-
функциональностью частей фосфогипса, многообразием компо-
нентов его трансформации, функциональной устойчивостью физи-
ческих и химико-биологических характеристик этот отход является
в самом широком смысле очень важным в хозяйственном отноше-
нии мелиорантом.
Почвенные микроорганизмы, использующие в качестве ис-
точника энергии помимо органического углерода почвы также не-
которые другие элементы (S, P, Mo и другие), выступают важным
биологическим агентом трансформации сложных соединений фос-
фогипса. Микроорганизмы разлагают сложные минеральные со-
единения в простые, которые подвергаются химической и биоло-
гической реутилизации. Разложение потенциально прочных соеди-
нений фосфогипса происходит медленно, что и обеспечивает дол-
говременное действие отхода при его внесении в почву; взаимо-
действие дисперсных минеральных частиц фосфогипса с органиче-
скими соединениями и образование органоминеральных комплек-
сов являются важнейшими механизмами стабилизации органиче-
ского вещества почвы и началом формирования почвенных агрега-
тов, физически защищающих органическое вещество почвы.
Фосфогипс осуществляет физическую и химическую стаби-
лизацию органического вещества почвы через снижение в нем вла-
ги и инактивацию редуцентов, размещающихся на поверхности
микроагрегатов в связи с наличием и возможным образованием
серной кислоты. Наибольшая доля микроорганизмов свойственна
внешней части микроагрегатов, внутри которых размещаются
микрочастицы фосфогипса, имеющие силикатную основу и обра-
зующие гидрофобные зоны. Поскольку в навозе, дефекате, осадках
сточных вод и в других органических отходах органические веще-
ства представлены в основном биохимически лабильными мате-
риалами, то они активнее поддаются физической и химической
стабилизации (Славгородская, 2009).
Важнейшим путём стабилизации органического вещества в
почве является агрегация её частиц. Основным центром аккумуля-
108
ции органического углерода и азота являются микроагрегаты,
представляющие вторичные комплексы минеральных коллоидов
фосфогипса с органическими частицами почвы или органических
отходов. Агрегаты формируются в процессе перестройки органи-
ческих частиц и их осаждения на коллоидах фосфогипса. Предсто-
ит еще много исследований по выяснению механизма агрегирова-
ния. Ядром формирующихся агрегатов при внесении в почву фос-
фогипса, на наш взгляд, выступает не почва, а коллоидные части-
цы отхода: именно они выполняют основную роль в поддержании
стабильности микроагрегатов, создающих своего рода физико-
химические барьеры для сообществ микроорганизмов, влияющих
на трофические связи, состояние минеральных элементов, накоп-
ление воды и т.д.
Основной механизм агрегирования при внесении фосфогип-
са, на наш взгляд, определяется образованием органоминеральных
комплексов через связывание лабильных органических веществ
достаточно устойчивыми агрегирующими образованиями (прежде
всего гуминовыми веществами) с микрочастицами фосфогипса,
что легко заметить при увлажнении и перемешивании отхода и
почвы. Образование микроагрегатов с участием фосфогипса на-
блюдается уже на 2-3-й день после перемешивания этих субстра-
тов с накоплением органических веществ на поверхности частиц
минеральных коллоидов. По разным причинам с внесением в поч-
ву фосфогипса интенсивность разложения органического вещества
в ней снижается и период полураспада гумуса повышается. Про-
блемы агрегирования почвы и фосфогипса представляют большой
научный и практический интерес, и их исследования весьма важ-
ны. Рассмотрим наиболее важные свойства фосфогипса.
Гранулометрический состав фосфогипса. Изучение грану-
лометрического состава этого отхода показало его отличие от поч-
вы в том, что доля частиц меньше 0,25 мм в фосфогипсе весьма
высокая и колеблется от 62 до 70%, а частицы меньше 0,1 мм со-
ставляют 36-41% (табл. 4). При внесении фосфогипса в почву ос-
новная масса его частиц <0,1 мм покрывается сверху массой мел-
ких органических или органоминеральных образований почвы и
формируются макроагрегаты (размерами более 1 мм) и достаточно
устойчивые микроагрегаты в диаметре до 1 мм (рис. 1). Такая осо-
его биологической доступности, с одной стороны, и способности     ции органического углерода и азота являются микроагрегаты,
длительно поддерживать определенную устойчивость субстрата,       представляющие вторичные комплексы минеральных коллоидов
защищая его от быстрой деградации, с другой. В связи с грануло-   фосфогипса с органическими частицами почвы или органических
метрической многокомпонентностью, разноразмерностью и поли-       отходов. Агрегаты формируются в процессе перестройки органи-
функциональностью частей фосфогипса, многообразием компо-         ческих частиц и их осаждения на коллоидах фосфогипса. Предсто-
нентов его трансформации, функциональной устойчивостью физи-      ит еще много исследований по выяснению механизма агрегирова-
ческих и химико-биологических характеристик этот отход является   ния. Ядром формирующихся агрегатов при внесении в почву фос-
в самом широком смысле очень важным в хозяйственном отноше-       фогипса, на наш взгляд, выступает не почва, а коллоидные части-
нии мелиорантом.                                                  цы отхода: именно они выполняют основную роль в поддержании
      Почвенные микроорганизмы, использующие в качестве ис-       стабильности микроагрегатов, создающих своего рода физико-
точника энергии помимо органического углерода почвы также не-     химические барьеры для сообществ микроорганизмов, влияющих
которые другие элементы (S, P, Mo и другие), выступают важным     на трофические связи, состояние минеральных элементов, накоп-
биологическим агентом трансформации сложных соединений фос-       ление воды и т.д.
фогипса. Микроорганизмы разлагают сложные минеральные со-               Основной механизм агрегирования при внесении фосфогип-
единения в простые, которые подвергаются химической и биоло-      са, на наш взгляд, определяется образованием органоминеральных
гической реутилизации. Разложение потенциально прочных соеди-     комплексов через связывание лабильных органических веществ
нений фосфогипса происходит медленно, что и обеспечивает дол-     достаточно устойчивыми агрегирующими образованиями (прежде
говременное действие отхода при его внесении в почву; взаимо-     всего гуминовыми веществами) с микрочастицами фосфогипса,
действие дисперсных минеральных частиц фосфогипса с органиче-     что легко заметить при увлажнении и перемешивании отхода и
скими соединениями и образование органоминеральных комплек-       почвы. Образование микроагрегатов с участием фосфогипса на-
сов являются важнейшими механизмами стабилизации органиче-        блюдается уже на 2-3-й день после перемешивания этих субстра-
ского вещества почвы и началом формирования почвенных агрега-     тов с накоплением органических веществ на поверхности частиц
тов, физически защищающих органическое вещество почвы.            минеральных коллоидов. По разным причинам с внесением в поч-
      Фосфогипс осуществляет физическую и химическую стаби-       ву фосфогипса интенсивность разложения органического вещества
лизацию органического вещества почвы через снижение в нем вла-    в ней снижается и период полураспада гумуса повышается. Про-
ги и инактивацию редуцентов, размещающихся на поверхности         блемы агрегирования почвы и фосфогипса представляют большой
микроагрегатов в связи с наличием и возможным образованием        научный и практический интерес, и их исследования весьма важ-
серной кислоты. Наибольшая доля микроорганизмов свойственна       ны. Рассмотрим наиболее важные свойства фосфогипса.
внешней части микроагрегатов, внутри которых размещаются                Гранулометрический состав фосфогипса. Изучение грану-
микрочастицы фосфогипса, имеющие силикатную основу и обра-        лометрического состава этого отхода показало его отличие от поч-
зующие гидрофобные зоны. Поскольку в навозе, дефекате, осадках    вы в том, что доля частиц меньше 0,25 мм в фосфогипсе весьма
сточных вод и в других органических отходах органические веще-    высокая и колеблется от 62 до 70%, а частицы меньше 0,1 мм со-
ства представлены в основном биохимически лабильными мате-        ставляют 36-41% (табл. 4). При внесении фосфогипса в почву ос-
риалами, то они активнее поддаются физической и химической        новная масса его частиц <0,1 мм покрывается сверху массой мел-
стабилизации (Славгородская, 2009).                               ких органических или органоминеральных образований почвы и
      Важнейшим путём стабилизации органического вещества в       формируются макроагрегаты (размерами более 1 мм) и достаточно
почве является агрегация её частиц. Основным центром аккумуля-    устойчивые микроагрегаты в диаметре до 1 мм (рис. 1). Такая осо-

                             107                                                                108