- •Часть 1 учебное пособие
- •Часть 1
- •1. Обшие сведения об атмосфере и загрязняющих веществах
- •1.1. Структура и состав атмосферы
- •1.2. Классификация загрязнений атмосферы
- •1.3. Загрязнение атмосферы в результате хозяйственной деятельности человека
- •1.4. Основные загрязняющие вещества атмосферного воздуха
- •1.5. Химические превращения загрязняющих веществ в атмосфере
- •1.5.1.Свободные радикалы в атмосфере
- •1.5.2.Химические превращения соединений серы
- •1.5.3. Химические превращения соединений азота
- •1.5.5.Фотохимический смог в городской атмосфере
- •1.6. Химические основы воздействия загрязняющих веществ на окружающую
- •1.6.3.2. Воздействие оксидов азота на материалы
- •1.6.3.4.Влияние аэрозолей на материалы
- •2. Общие сведения о литосфере
- •2.1.Структура и состав литосферы. Формирование почвы, ее значение
- •2.2.Составные части почвы
- •2.3.Свойства почвы
- •2.4. Загрязнение почв
- •Часть 1
2.2.Составные части почвы
Почва представляет собой субстрат, состоящий из трех фаз: твердой, жидкой и газообразной. Соотношения этих фаз могут колебаться даже в пределах одной разновидности почвы в зависимости от климатических условий и уровня хозяйствования (рис.2.1). Твердая фаза содержит минеральные,органическиеиорганоминеральныесоставные части.
Минеральнаячасть представлена грубой фракцией (песок и пыль), глиной, оксидами и гидроксидами железа и алюминия.
Минералогическая природа песка отражает минералогический состав коренных и почвообразующих пород.
Рис. 2.1. Примерное соотношение твердой, жидкой и газообразной фаз почвы
Песок и пыль состоят в основном из кварца, полевых шпатов, слюд и в случае карбонатных почв – из кальцита. Они играют важную роль в формировании механического состава почв, образовании ее скелета, тогда как песчаные и пылеватые карбонатные фракции определяют, кроме того, и физико-химические свойства почвы, например, реакцию почвы (PH).
Глинистая фракция почв представлена смесью глинистых минералов и других составных частей (кварц, карбонаты, окислы и т.д.). К наиболее распространенным глинистым минералам относится: каолинит, монтмориллонит, иллит, вермикулит и др.
Глинистые минералы характеризуются:
- очень маленькими размерами элементарных частиц;
- пластинчатой структурой; пластинки несут отрицательный электрический заряд.
Самые важные особенности этих минералов:
- очень большая удельная поверхность, достигающая 800 м2/г у монтмориллонита и вермикулита;
- способность сорбировать ионы, особенно катионы, а также нейтральные молекулы. (Глины как поверхностные катализаторы могут приводить к преобразованию адсорбированных органических молекул, что очень важно при разрушении синтетических органических веществ, например, пестицидов);
- большая водовместимость.
Оксиды и гидроксиды железа и алюминия, присутствующие в почве в свободной форме или в комплексе с глинами, способны к сорбции анионов и нейтральных молекул.
Органические части представлены различными фракциями органического вещества почвы, в том числе и гумусовыми.
Фракции органического вещества почвы включают:
- живые органические фракции, состоящие из почвенных микроорганизмов, фауны почвы, корней растений, что в совокупности составляет биомассу почвы;
- неживые органические фракции, образующиеся в процессе разложения отмерших организмов, гумусовые вещества, составляющие самую большую часть органического вещества почв.
Примерное соотношение различных фракций в расчете 100 т/га органического вещества следующее: корни – 2–6 т; микроорганизмы – 1–2 т; не гумусовые вещества – 8–12 т; гумусовые вещества – 80–85 т.
Органоминеральныечасти почвы делятся на две основные группы:
- органические комплексы с ионами металлов (Cu2+,Fe2+,Mn2+и т.д.), которые играют важную роль в перемещении отдельных элементов, особенно железа и марганца;
- соединения, формирующиеся между глинами и гумусовыми и негумусовыми органическими веществами, из которых наиболее важные глинисто-гумусовые соединения. Они играют роль в формировании структуры почвы, обладают физико-химическими особенностями молекулярной адсорбции и ионного обмена.