1. Состав и свойства почвы постоянно меняются под влиянием жизнидеятельности, климата, деятельности человека. При внесении удобрений почва обогащается питательными для растений веществами, изменяет свои физические свойства.

Неправильная эксплуатация может привести к нарушению почвенного покрова - к эрозии почвы, засолению, заболачиванию ее.

Состав почв в значительной степени зависит от материнских пород и отличается большим территориальным разнообразием, что находит отражение в почвенном районировании и классификации почв. Различают, например, тундровые, глеевые, торфяно-болотные, подзолистые, лугово-черноземные, черноземы, сероземы, аллювиально-дерновые, бурые пустынно-степные, солонцы и другие почвы.

Основные свойства почвы как экологической среды – это ее физическая структура, механический и химический состав, рН и окислительно-восстановительные условия, содержание органических веществ, аэрация, влагоемкость и увлажненость. Различные сочетания этих свойств образуют множество разновидностей почв и разнообразие почвенных условий – эдафических факторов.

Ниже в таблице приведены данные о почвенных ресурсах планеты, о распространении различных типов почв. Здесь же приведены данные и об их хозяйственном освоении. В зависимости от особенностей структуры, механического и химического состава все типы почв подразделяются на подтипы, роды, виды и разновидности.

Распространенность основных типов почв мира и степень их освоения

Географические пояса и типы почв

Тропический пояс

Почвы дождевых лесов – красные и желтые ферралитные почвы

Почвы сезонно-влажных ландшафтов – красные саванновые, черные слитые

Почвы полупустынь и пустынь

Субтропический пояс

Почвы постоянно влажных лесов – красноземы, желтоземы

Почвы сезонно-влажных ландшафтов – коричневые и др.

Почвы полупустынь и пустынь

Суббореальный пояс

Почвы лиственных лесов и прерий – бурые лесные и др.

Почвы степных ландшафтов – черноземы, каштановые

Почвы полупустынь и пустынь

Бореальный пояс

Почвы хвойных и смешанных лесов – подзолистые, дерново-подзолистые

Почвы мерзлотно-таежных ландшафтов

Полярный пояс

Почвы тундровых и арктических ландшафтов

Сейчас на Земле по распространенности ведущее положение занимают четыре типологические группы почв:

1) почвы влажных тропиков и субтропиков, преимущественно красноземы и желтоземы, для которых характерны богатство минерального состава и большая подвижность органики (более 32 млн. км2);

2) плодородные почвы саванн и степеней – черноземы, каштановые и коричневые почвы с мощным гумусовым слоем (более 32 млн. км2);

3) скудные и крайне неустойчивые почвы пустынь и полупустынь, относящиеся к разным климатическим зонам (более 30 млн. км2);

4) относительно бедные почвы лесов умеренного пояса – подзолистые, бурые и серые лесные почвы (более 20 млн. км2).

Свойства почвы:

К физическим свойствам почвы относятся:

пористость (зависит от величины и формы зерен) крупнозернистые почвы содержат мало пор, примерно до 25% на песке или гравии, а на черноземе пористость достигает 85%, на глинистой почве пористость составляет 40-45%.

Капиллярность почвы. Способность почвы поднимать влагу. Капиллярность выше у мелкозернистых почв, а , значит высота поднятия грунтовых вод, скажем, у чернозема выше, чем на песчаной почве. Поэтому строительство благоприятнее на крупнозернистых почвах, меньше сырость . ниже грунтовые воды.

Влагоемкость почвы - то есть способность почвы удерживать влагу: высокую влажность будет иметь чернозем, меньше подзолистая и еще меньше песчаная почва. Это имеет значение для создания оптимального по влажности микроклимата внутри зданий. Считается, что почвы с большой влагоемкостью являются нездоровыми.

Гигроскопичность почвы - это способность притягиваь водяные пары из воздуха. Минимальной гигроскопичностью обладают крупнозернистые почвы, свободные от загрязнений.

Почвенный воздух. Он заполняет поры меду частицами почвы, находясь в непосредственном контакте с атмосферным воздухом, отличается по составу от атмосферного. Если в атмосферном воздухе содержание кислорода достигает 21%, то в почвенном воздухе содержание кислорода занчительно меньше - 18-19%. В чистой почве содержится в основном кислорода и углекислый газ, в загрязненных почвах добавляется водород и метан. Чем больше кислорода в почвенном воздухе, тем лучше идут в почве процессы самоочищения. Например, в куче мусора, где нет доступа кислорода преобладают процессы гинения,а если отходы обезвреживются в незагрязненной почве ( то есть мало отходов, много чистой почвы) то процессы самоочищения идут до конца, заканчиваясь минерализацией и гумификацией то есть образованием гумуса.

Почвенная влага - существует в химически связанном, в жидком и газообразном состоянии. Влага почвы оказывает влияние на микроклимат и на выживание микроорганизмов в почве.

Химический состав почвы. В почве могут содержатся все химические элементы. Тело человека по качественному составу содержит те же макро и микроэлементы, что и почва, поскольку почва участвует в круговороте веществ в природе, а, значит почва влияет на состояние здоровья человека.

Чернозем — это тип почвы, встречающийся в луговой и степной зонах, характеризуется повышенным содержанием гумуса (до 15) и высоким уровнем природного плодородия. Из названия данного типа почвы следует характеристика его окраски, которой чернозем обязан гумусу.

Структура почвы является важным признаком при определении ее

генетических особенностей и агропроизводственной ценности. Под

структурностью почвы понимается ее способность распадаться на

отдельности или агрегаты, состоящие из склеенных перегноем и иловатыми

частицами механических элементов. Каждому типу почв каждому горизонту

свойственны определенные типы структур. Гумусовые горизонты –

зернистая, комковато-зернистая или комковатая структура. Элювиальные

горизонты – плитчатая, листовая, чешуйчатая, пластинчатая структура.

Иллювиальные горизонты – столбчатая, призматическая, ореховая, глыбистая

структура. Хорошо развитая структура почвы – условие для создания в ней

благоприятного воздушного и влажностного режима для развития растений.

2. Поверхностные и подземные воды, их классификация и происхождение

Образование поверхностных вод — сложный процесс. Потоки, низвергающиеся с неба в виде дождя или снега — это испарившаяся из морей и океанов вода. От характера местности, по которой она течет под действием силы тяжести (одновременно вода является сильнейшим разрушителем той части земной коры, находящейся выше уровня моря), зависит маршрут, по которому она, собираясь в ручьи и реки, устремляется снова к морю. Таким образом, завершается одна крупная фаза гидрологического цикла.

Стекая по поверхности, вода захватывает и переносит нерастворимые минеральные частицы песка и почвы, часть из них она оставляет по дороге, часть переносит к морю, а какие-то вещества растворяются в ней. Поверхностные воды, проходя по неровной местности и падая со скал, насыщаются кислородом воздуха, его соединения с органическими и неорганическими веществами, вымытыми из суши конкретной местности и солнечный свет поддерживают большое разнообразие форм жизни в воде в виде водорослей, грибов, бактерий, мелких ракообразных и рыб.

Кроме того, русла многих рек бывают покрыты деревьями, тех районов, по которым они протекают, если берега рек покрыты лесами. Опавшие листья и хвоя деревьев попадают в реки, они играют большую роль в наполнении воды биологическим содержанием. После попадания в воду они растворяются в ней. Именно этот материал в дальнейшем становится основной причиной загрязнения ионообменных смол, которые используют для очистки воды.

Физические и химические свойства загрязнений поверхностных вод постепенно меняются с течением времени. Внезапные природные катаклизмы могут привести к резкому изменению в короткий срок состава поверхностных источников воды. Химия поверхностных вод меняется также в зависимости от сезона, например, в периоды сильных дождей и таяния снега (период большого паводка, когда уровень в реках резко поднимается). Это может оказать благоприятное или неблагоприятное влияние на характеристики воды, в зависимости от геохимии и биологии местности.

Химия поверхностных вод также меняется в течение года в несколько циклов засухи и дождей. Длительные периоды засухи серьезно влияют на нехватку воды для промышленного использования. В местах, где реки впадают в моря, возможно попадание соленой воды в реку в период засухи, что создает дополнительные проблемы. Промышленные пользователи должны ориентироваться на изменчивость поверхностных вод, обязательно учитывать при проектировании очистных сооружений и разработке других программ.

Пове́рхностные во́ды суши — воды, которые текут (водотоки) или собираются на поверхности земли (водоёмы).

Различаются морские, озерные, речные, болотные и другие воды.

Из малых составляющих поверхностных вод наибольшая масса воды содержится в озерах. Самое крупное из них – Каспийское море, площадь которого 371 тыс. км2, самое глубокое 0 озеро Байкал (1620 км), самое мелкое – Чад – 12 м.

С точки зрения движения вод озера – это маленькие модели океана, а по концентрации и набору растворенных веществ озера ближе к подземным водам. Очень соленые озера чаще всего совершенно бессточны: вода рек и ледников приносит растворенные вещества, которые при испарении накапливаются в озере. Более чем в 10 раз более соленую воду содержат некоторые озера, по сравнению с водой мирового океана.

Болота – другая малая составляющая надземных вод, промежуточное звено между озерами и подземными водами. Их общая площадь около 3 млн. км2. Болота – главные ловушки органического углерода, в них происходит его накопление и захоронение.

Реки в отличие от озер и болот – быстрые транспортеры воды. Имея сравнительно небольшой мгновенный запас воды, реки в течение года доставляют к устью массу воды, равную 4,5 • 1013 т

Поверхностные воды постоянно или временно находятся в поверхностных водных объектах. Объектами поверхностных вод являются: моря, озёра, реки, болота и другие водотоки и водоёмы. Различают солёные и пресные воды суш.

Поверхностные воды противопоставляются подземным водам.

Подземные воды - воды, находящиеся в верхней (до глубины 12-16 км) части земной коры в жидком, твердом и парообразном состоянии.

Подземные воды - полезное ископаемое, особенно ценное своей возобновляемостью в естественных условиях и в процессе эксплуатации. Количество подземных вод оценивается их запасами.

По условиям залегания подземные воды подразделяются на почвенные, верховодку, грунтовые, межпластовые.

классификация подземных вод. условия их залегания

По условиям залегания выделяют три типа подземных вод: верховодку, грунтовые и напорные, или артезианские.

Верховодкой называются подземные воды, залегающие вблизи поверхности земли и отличающиеся непостоянством распространения и дебита. Обычно верховодка приурочена к линзам водоупорных или слабо проницаемых горных пород, перекрываемых водопроницаемыми толщами.

Грунтовые воды. Грунтовыми называются воды, залегающие на первом водоупорном горизонте ниже верховодки. Обычно они приурочены к выдержанному водонепроницаемому пласту и характеризуются более или менее постоянным дебитом. Грунтовые воды могут накапливаться как в рыхлых пористых породах, так и в твёрдых трещиноватых коллекторах. Уровень грунтовых вод представляет собой неровную поверхность, повторяющую, как правило, неровности рельефа в сглаженной форме: на возвышенностях он ниже, в пониженных местах - выше. Грунтовые воды перемещаются в сторону понижения рельефа.

Напорные, или артезианские воды. Напорными называют такие воды, которые находятся в водоносном слое, заключенном между водоупорными слоями, и испытывают гидростатическое давление, обусловленное разностью уровней в месте питания и выхода воды на поверхность. Область питания у артезианских вод обычно лежит выше области стока воды и выше выхода напрных вод на поверхность Земли.

Артезианские воды характеризуются постоянством дебита и хорошим качеством, что немаловажно для её практического использования

По степени минерализации подземные воды делятся на: - пресные: до 1 г/л; - солоноватые: 1-10 г/л; - соленые: от 10 до 35-50 г/л; и - рассолы: более 35-50 г/л.

По температуре подземные воды делятся на: - переохлажденные: ниже 0 град.С; - холодные: 0-20 град.С; и - термальные: выше 20 град.С.

В зависимости от качества подземные воды делятся на питьевые и технические.

Подземные воды формируются в основном из вод атмосферных осадков, выпадающих на земную поверхность и просачивающихся (инфильтрующих) в землю на некоторую глубину, и из вод из болот, рек, озер и водохранилищ, также просачивающихся в землю.

Подземные воды образуются различными способами. Как уже отмечалось выше, один из основных способов образования подземной воды – просачивание, или инфильтрация, атмосферных осадков и поверхностных вод (озёр, рек, морей и т.д.).

Другой путь их образования – за счёт конденсации водяных паров в горных породах. В тёплое время года упругость водяного пара в воздухе больше, чем в почвенном слое и нижележащих горных породах. Поэтому водяные пары атмосферы непрерывно поступают в почву и опускаются до слоя постоянных температур, расположенного на разных глубинах – от одного до нескольких десятков метров от поверхности земли. В этом слое движение паров воздуха прекращается в связи с увеличением упругости водяных паров при повышении температуры в глубине Земли. Вследствие этого возникает встречный поток водяных паров из глубины Земли вверх – к слою постоянных температур. В поясе постоянных температур в результате столкновения двух потоков водяных паров происходит их конденсация с образованием подземной воды.

Грунтовые воды могут образовываться за счет искусственных гидротехнических сооружений н апример таких, как оросительные каналы.