Жидкая фаза почв. Трофимов С.Я - 7 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГУ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

9
основном господствует квазиравновесное описание процессов. В рамках этого подхода
отдельные состояния и процессы взаимодействия фаз и компонентов почвенных систем могут
быть описаны с помощью категорий равновесной термодинамики (Смагин, 2004, Регуляторная
роль…, 2002).
1.2.1. Взаимодействие жидкой и газообразной фазы почв.
Почвенный воздух представлен многочисленными газами (N
2
, O
2
,CO
2
,CO, CH
4
, H
2
S,H
2
и
пр), а также парами жидких (Н
2
О) и твердых (Hg, I
2
) веществ. Основными компонентами
газовой фазы являются азот, кислород, аргон, углекислый газ и пары воды. В условиях
анаэробиозиса состав почвенного воздуха может дополняться сероводородом, водородом,
метаном. Динамика макросостава газовой фазы определяется процессами выделения
углекислоты и поглощения кислорода, а также взаимодействиями с жидкой и твердой фазами.
Одним из важнейших процессов, регулирующим как состав почвенного воздуха, так и раствора,
является растворение газов в жидкости (почвенном растворе). Данный процесс подчиняется
закону Генри:
С
i
=K
H
P
i
,
где С
i
– концентрация растворенного газообразного компонента i, P
i
– парциальное давление
пара i-компонента над раствором, K
H
– константа Генри. Так, для углекислого газа, который
растворяется в воде с образованием угольной кислоты (H
2
CO
3
), закон Генри имеет вид:
[CO
2
]
раств
=[H
2
CO
3
]=K
H
P
CO2
, где K
H,СО2
=0,0344 (при 25
0
С)
Растворение СО
2
играет большую роль в создании величины кислотности почвенного
раствора. Угольная кислота H
2
CO
3
двухосновная, основная часть протонов образуется при
Сорбция
-
десорбция
газов
Осаждение
-
растворение,
комплексообразо
вание с участием
органических
веществ
Потребление растениями
, корневые и
микробные
выделения
Сорбция
-
десорбция
ионов на
твердых фазах
Осаждение
-
растворение,
минералообразо-
вание
миграция
Почвен-
ный
раствор
Рис. 1. Почвенный раствор как компонент
открытой многофазной системы 
                              Потребление растениями, корневые и
                                    микробные выделения


                  Сорбция-                                      Сорбция-
                  десорбция                                     десорбция
                  газов                                          ионов на
                                         Почвен-              твердых фазах
                                           ный
                                         раствор
                   Осаждение-                                   Осаждение-
                  растворение,                                 растворение,
                комплексообразо                               минералообразо-
                вание с участием                                   вание
                  органических            миграция
                    веществ


                     Рис. 1. Почвенный раствор как компонент
                     открытой многофазной системы

основном господствует квазиравновесное описание процессов. В рамках этого подхода
отдельные состояния и процессы взаимодействия фаз и компонентов почвенных систем могут
быть описаны с помощью категорий равновесной термодинамики (Смагин, 2004, Регуляторная
роль…, 2002).



1.2.1. Взаимодействие жидкой и газообразной фазы почв.


      Почвенный воздух представлен многочисленными газами (N2, O2,CO2,CO, CH4, H2S,H2 и
пр), а также парами жидких (Н2О) и твердых (Hg, I2) веществ. Основными компонентами
газовой фазы    являются азот, кислород, аргон, углекислый газ и пары воды.            В условиях
анаэробиозиса состав почвенного воздуха может дополняться                сероводородом, водородом,
метаном.    Динамика макросостава газовой фазы определяется процессами выделения
углекислоты и поглощения кислорода, а также взаимодействиями с жидкой и твердой фазами.
Одним из важнейших процессов, регулирующим как состав почвенного воздуха, так и раствора,
является растворение газов в жидкости (почвенном растворе). Данный процесс подчиняется
закону Генри:
                                             Сi=KH Pi,
где Сi – концентрация растворенного газообразного компонента i, Pi – парциальное давление
пара i-компонента над раствором, KH– константа Генри. Так, для углекислого газа, который
растворяется в воде с образованием угольной кислоты (H2CO3), закон Генри имеет вид:
                   [CO2]раств=[H2CO3]=KHPCO2, где KH,СО2=0,0344 (при 250С)
      Растворение СО2 играет большую роль в создании величины кислотности почвенного
раствора. Угольная кислота H2CO3 двухосновная, основная часть протонов образуется при
                                                  9

Страницы