26. Общие закономерности поглощения анионов в почвах.

Поглощение почвами анионов обусловливает ряд факторов: состав и свойства почвенного поглощающего комплекса, особенности самих анионов, реакция почвенного раствора. Сорбция анионов почвами будет возрастать по мере снижения реакции среды, увеличения доли коллоидов, несущих положительный заряд, и содержания компонентов, с которыми анионы способны давать труднорастворимые соединения.

Поглощение почвой анионов может происходить химическим, физико-химическим и биологическим путем, а также вследствие осаждения их при механическом захвате коагулирующими коллоидами.

В автоморфных почвах хлориды и нитраты характеризуются высокой подвижностью и преимущественно закрепляются в результате проявления биологической поглотительной способности. Это обусловлено тем, что с компонентами, формирующими твердую и жидкую фазы почв, они не образуют труднорастворимых соединений, в отношении них проявляется отрицательная физическая сорбция, при наличии ба- зоидов им трудно конкурировать за место в ППК с другими анионами.Сульфатный и карбонатный ионы накапливаются в почвах в первую очередь благодаря проявлению химической поглотительной способности. Их кальциевые соли обладают низкой растворимостью, вследствие чего при взаимодействии растворимых солей имеет место хемосорбция — образование осадка, переходящего в твердую фазу почвы:

Для почв засушливых регионов — южных черноземов, каштановых, бурых полупустынных, серо-бурых пустынных почв типична аккумуляция в почвенном профиле СаС03 и CaS04, где они образуют соответствующие горизонты — карбонатный и гипсовый.

Поглощаются эти анионы также биологическим путем и, вероятно, отчасти за счет физико-химической сорбции, что экспериментально установлено для сульфат-иона.

Процессы поглощения фосфат-ионов имеют сложную природу, но ясно, что большое значение имеет хемосорбция. При наличии в почвенном растворе катионов Са2+, Mg2+, и особенно Fe2+, А13+, или при вытеснении их из ППК в раствор они образуют с фосфат-ионами трудно растворимые в воде соединения, выпадающие в осадок. Закреплению фосфатов способствует присутствие в почвах минералов-солей, таких как гипс, кальцит, доломит и других. Фосфаты взаимодействуют или с кальцием, переходящим в раствор, или же поглощаются на поверхности минералов без вытеснения кальция.

Осадочная сорбция активно протекает в кислых почвах, богатых гидроксидами железа и алюминия, которые фиксируют фосфат-ионы на своей поверхности.

В больших количествах поглощают фосфаты свежеосажденные гидроксиды, у окристаллизованных эта способность резко падает. Первичные и вторичные алюмо- и феррисиликатные минералы способны поглощать фосфат-ионы на своей внешней, а иногда и внутренней поверхности через элементы, входящие в кристаллическую решетку минералов и обменные катионы. Глинистые минералы могут поглощать фосфат-ионы за счет физико-химической сорбции, благодаря наличию в кристаллической решетке гидроксил-ионов, способных к реакциям обмена:

Фосфат-ионы энергично поглощаются биологическим путем, так как фосфор является важнейшим элементом питания живых организмов.

Анионы кремниевой кислоты сорбируются почвами по аналогии с фосфат-ионами. Кремниевая кислота образует нерастворимые соединения со многими катионами и легко осаждается из почвенного раствора. Она обладает склонностью к ковалентной связи и является составным компонентом прочных алюмосиликатных решеток. В больших количествах поглощается кремнекислота растениями и некоторыми простейшими микроорганизмами.

Почвы активно поглощают ОН-ион, что связано с его способностью давать нерастворимые гидроксиды и образовывать ковалентную связь. Этот анион широко представлен в органических и минеральных соединениях и участвует во многих химических реакциях.