Жидкая фаза почв. Трофимов С.Я - 65 стр.

UptoLike

Рубрика: 

67
5.2.2. Состояние элементов в растворах кислых и щелочных почв
В разделе 5.1. было показано, что концентрации и состав элементов в почвенных
растворах сильно зависят от геохимической обстановки и типа почв. Для кислых почв
характерно более высокое содержание железа и алюминия, марганца, анионов слабых
органических кислот; для почв с нейтральной и щелочной реакцией большие концентрации
гидрокарбонат- и карбонат-ионов, катионов щелочных и щелочноземельных металлов.
Естественно ожидать, что и формы соединений элементов также будут зависеть от типа
почвы. Если в кислых почвах большая часть катионов металлов связана в комплексы с
органическими анионами, то в засоленных и щелочных почвах преобладают неорганические
комплексы - сульфатные, хлоридные, гидроксокомплекы. Аналогично, соединения углерода
в кислых почвах представлены в основном анионами органических кислот том числе,
фульвокислот), а в щелочных почвах - анионами угольной кислоты и растворенным
углекислым газом. Так, в почве с рН=7,9 молярные концентрации различных ионных форм
кальция распределены так: Сa
2+
(75%), CaSO
4
0
(20%), CaHCO
3
+
(1,7%), CaCl
+
(1,3%), CaCO
3
0
(0,8%), CaHPO
4
0
(0,3%). Остальные формы, в том числе гидроксокомплексы и комплексы с
органическими анионами составляют менее 0,1% от общего содержания кальция в растворе.
Угольная кислота на 91% представлена гидрокарбонат- ионом, далее следует форма Н
2
СО
3
0
(2,2%), NaHСО
3
0
(0.98%), MgHCO
3
+
(0.89%), CO
3
2-
(0.69%), MgCO
3
0
(0.23%). Остальные
ионные формы (их более 25) составляют менее 0,1% (Спозито, 1984).
Спозито, Эссингтон и др. авторы приводят некоторые примеры состава почвенных
растворов с различными значениями рН (табл. 24, 25). В кислых почвах металлы, способные
к комплексообразованию (Mg, Al, Ca, Mn, Fe, тяжелые металлы), в большей степени
связываются с органическими лигандами. В щелочных почвах значительная часть катионов
склонна к образованию комплексов с гидрокарбонат- и карбонат-ионами.
Сравнительная картина состава кислых и щелочных растворов с учетом
количественного соотношения различных ионных форм дана в табл. 24. В качестве входных
данных использован стандартный одинаковый набор из 11 катионов
(H,Ca,Mg,Na,K,Al,Cd,Cu,Ni,Pb,Zn) и 4-5 анионов (SO
4
, CO
3
, Cl, NO
3
, фульват). При этом
следует принять во внимание, что взятые концентрации не отражают реальных различий в
составе природных почвенных растворов. Так, при расчетах вообще не рассматривали
концентрацию железа, содержание фульват-ионов в кислой почве было нехарактерно низким
(из расчета 12 мг/л Сорг), а в щелочной напротив, относительно высоким 48 мг С/л.
Содержание катионов щелочных и щелочноземельных металлов в щелочной почве было
5.2.2. Состояние элементов в растворах кислых и щелочных почв


      В разделе 5.1. было показано, что концентрации и состав элементов в почвенных
растворах сильно зависят от геохимической обстановки и типа почв. Для кислых почв
характерно более высокое содержание железа и алюминия, марганца, анионов слабых
органических кислот; для почв с нейтральной и щелочной реакцией – большие концентрации
гидрокарбонат- и карбонат-ионов, катионов щелочных и щелочноземельных металлов.
Естественно ожидать, что и формы соединений элементов также будут зависеть от типа
почвы. Если в кислых почвах большая часть катионов металлов связана в комплексы с
органическими анионами, то в засоленных и щелочных почвах преобладают неорганические
комплексы - сульфатные, хлоридные, гидроксокомплекы. Аналогично, соединения углерода
в кислых почвах представлены в основном анионами органических кислот (в том числе,
фульвокислот), а в щелочных почвах - анионами угольной кислоты и растворенным
углекислым газом. Так, в почве с рН=7,9 молярные концентрации различных ионных форм
кальция распределены так: Сa2+ (75%), CaSO40 (20%), CaHCO3+ (1,7%), CaCl+ (1,3%), CaCO30
(0,8%), CaHPO40 (0,3%). Остальные формы, в том числе гидроксокомплексы и комплексы с
органическими анионами составляют менее 0,1% от общего содержания кальция в растворе.
Угольная кислота на 91% представлена гидрокарбонат- ионом, далее следует форма Н2СО30
(2,2%), NaHСО30 (0.98%), MgHCO3+ (0.89%), CO32- (0.69%), MgCO30 (0.23%). Остальные
ионные формы (их более 25) составляют менее 0,1% (Спозито, 1984).
      Спозито, Эссингтон и др. авторы приводят некоторые примеры состава почвенных
растворов с различными значениями рН (табл. 24, 25). В кислых почвах металлы, способные
к комплексообразованию (Mg, Al, Ca, Mn, Fe, тяжелые металлы), в большей степени
связываются с органическими лигандами. В щелочных почвах значительная часть катионов
склонна к образованию комплексов с гидрокарбонат- и карбонат-ионами.
      Сравнительная     картина   состава   кислых   и   щелочных   растворов   с    учетом
количественного соотношения различных ионных форм дана в табл. 24. В качестве входных
данных    использован      стандартный      одинаковый     набор    из    11        катионов
(H,Ca,Mg,Na,K,Al,Cd,Cu,Ni,Pb,Zn) и 4-5 анионов (SO4, CO3, Cl, NO3, фульват). При этом
следует принять во внимание, что взятые концентрации не отражают реальных различий в
составе природных почвенных растворов. Так, при расчетах вообще не рассматривали
концентрацию железа, содержание фульват-ионов в кислой почве было нехарактерно низким
(из расчета 12 мг/л Сорг), а в щелочной – напротив, относительно высоким – 48 мг С/л.
Содержание катионов щелочных и щелочноземельных металлов в щелочной почве было



                                            67