Общая экология. Володина Г.Б - 51 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

изоморфное замещение (например, замещение в структуре
+4
Si на
+3
Al , а
+3
Al на
+2
Fe ,
+2
Mg ); адсорб-
ция ионов на поверхности ППК; диссоциация ионов ППК (например, протонов из гидроксогрупп алю-
мосиликатов, а также из карбоксильных групп и фенольных гидроксогрупп органических веществ);
ориентация полярных молекул вблизи поверхности раздела твердой и жидкой фаз.
В связи с тем, что в естественных условиях ППК имеет отрицательный заряд, поглощаются пре-
имущественно катионы. Положительный заряд в ППК возникает на поверхности гидроксидов железа и
алюминия, за счет амино-групп органических веществ. Компенсируется положительный заряд ППК по-
глощением анионов. Количество поглощенных веществ, прочность их удерживания зависят от свойств
ППК (дисперсность, минералогический состав, состав органических и органно-минеральных веществ),
от кислотно-основных и окислительно-восстановительных условий, от свойств поглощаемых химиче-
ских веществ.
Главная функция ППК – участие в обменных реакциях с загрязняющими веществами, поступаю-
щими в почву. Реакции обмена с этими веществами протекают в эквивалентных количествах и обрати-
мы, если не сопровождаются хемосорбцией. Скорость и соотношение обменивающихся ионов зависят
от валентности ионов загрязняющих веществ в растворе, их радиуса, концентрации. С повышением рН
увеличивается поглощение катионов Cd, Pb, Zn, Hg и других, уменьшение рН ведет к большему погло-
щению As, Se, Sb, Mo. Результаты вегетационных и полевых опытов, исследование почв техногенно-
нарушенных территорий показывают, что при одном и том же уровне содержания в почвах тяжелых ме-
таллов признаки угнетения растений в наибольшей степени проявляются на тех почвах, где ППК имеет
мало активных центров, способных к обменным реакциям с металлами, где низка емкость катионного
обмена (ЕКО). Почвы с ЕКО меньше 20 мг·экв/100 г наиболее подвержены загрязнению тяжелыми ме-
таллами, пестицидами и другими химическими веществами; при ЕКО выше 50 мг·экв/100 г почвы более
устойчивы к загрязнению. Защитные функции ППК проявляются в способности обменных катионов за
счет ионообменных реакций нейтрализовать кислые осадки и ограничить миграцию тяжелых металлов.
Кислотность почв
Носителем кислотности могут быть почвенный раствор и почвенные коллоиды. Кислотность делит-
ся на два вида: актуальную (активную) и потенциальную (скрытую), которая, в свою очередь, подразде-
ляется на обменную и гидролитическую.
Актуальная кислотность – кислотность почвенного раствора (водной вытяжки). Характеризуется
двумя показателями: активностью ионов
+
H
(рН) и содержанием кислотных компонентов (количество
кислотности). рН определяют потенциометрически со стеклянным электродом непосредственно в поч-
венном растворе [20]. Количество кислотности находят путем титрования почвенных растворов или
водных вытяжек щелочью.
На величину рН почвенного раствора влияют свободные органические кислоты: винная, щавелевая,
лимонная, муравьиная, масляная, коричная, уксусная, фульвокислоты и другие, что связано с высокой
степенью их диссоциации. Из минеральных кислот большое значение имеет угольная кислота, которая
диссоциирует на ионы
+
H
и
−
3
HCO , на ее количество влияет растворение в почвенном растворе
2
CO
. Ве-
личина рН почвенного раствора зависит от парциального давления
2
CO в почвенном воздухе, степени
диссоциации образующейся
32
COH , наличием кислых солей и общей ионной силы раствора. Только за
счет
2
CO величина рН может снизиться до 4…5. На значение актуальной кислотности может повлиять
состав твердых фаз почвы, что связано с диссоциацией и обменом катионов ППК. Если почва насыщена
катионами кальция и магния и в ней появляются карбонаты этих металлов, то в почве образуются рас-
творимые бикарбонаты кальция и магния:
23232
2
)Ca(HCO)[ППК](HCO2H[ППК]Ca +=+
++
,
23323
)Ca(HCOCOHCaCO
=
+
Реакция рН в этом случае устанавливается в пределах 7 – 8, т.е. близка к нейтральной или щелочной
среде. Эта реакция характерна для обыкновенных и мощных черноземов.
Классификация почв по уровням актуальной кислотности почвы следующая (табл. 6.1).
6.1 Классификация почв по уровням актуальности кислотности
Сильнокислые рН 3–4 Слабощелочные рН 7–8

Страницы