1.9. Поглотительная способность почв

Поглотительной способностью почв называется свойство ее компонентов (твердой, жидкой, газообразной и биологической фаз) обменно или необменно поглощать из окружающей среды различные твердые, жидкие и газообразные вещества, отдельные молекулы, ка­тионы и анионы.

Это свойство было известно давно, задолго до оформления почвоведения в самостоятельную науку. Еще древнеримский мыслитель и поэт Тит Лукреций Кар в поэме «О природе вещей» отмечал:

Влага морская становится сладкой и пресной по вкусу Там, где сквозь толщу земли проникает она в водоемы. Там под землей свои горькие части она оставляет, Так как последним легко зацепиться в неровностях почвы.

Учение о поглотительной способности почв разработано в трудах К.К. Гедройца, Г. Вигнера, С. Маттсона, Е.Н. Гапона, Б.П. Ни Кольского, Н.П. Ремезова, И.Н. Антипова-Каратаева, Н.И. Горбу нова и др.

Всякое тело можно дроблением или растворением, или другим путем измельчить до частиц различной величины. Тело в распыленном состоянии представляет собой дисперсную систему, в которой разли­чают две части: дисперсную фазу и дисперсионную среду. Дисперсная фаза - совокупность частиц раздробленного тела. Дисперсион­ная среда - жидкость, газообразное или твердое тело, в котором распределены эти частицы.

Дисперсные системы классифицируются следующим образом:

• грубодисперсные - взвеси;

• коллоиднодисперсные - коллоидные растворы;

• молекулярные - растворы недиссоциированных веществ;

• ионнодисперсные - растворы диссоциированных на ионы ве­ществ.

Почва представляет совокупность всех типов дисперсных систем, постоянно взаимодействующих друг с другом.

1.9.1. Виды поглотительной способности

Наиболее полно характеристика поглотительной способности почв изложена в работах К.К. Гедройца, который выделил пять ее видов: механическая, химическая, биологическая, физическая и физико-хи­мическая.

Механическая поглотительная способность - свойство почвы поглощать поступающие с водным или воздушным потоком твердые частицы, размеры которых превышают размеры почвенных пор. В данном случае почва выступает как «сито» или «губка», пропускающая через себя все, что мельче почвенных отверстий. Водные суспен­зии освобождаются от взвесей. Это свойство почвы используется для первой стадии очистки питьевых и сточных вод. Яркий пример ме­ханического поглощения твердых частиц - очистка полых речных вод (водные суспензии) при затоплении пойм рек. В результате по­сле паводка на поверхности пойменных почв накапливаются твердые взвеси - почвенный наилок. Почва поглощает атмосферную пыль, в том числе и техногенного происхождения.

Химическая поглотительная способность обусловлена образо­ванием в результате происходящих в почве химических реакций труднорастворимых соединений, выпадающих из раствора в осадок. Поступающие в почву в составе атмосферных, грунтовых, полив­ных вод катионы и анионы могут образовывать с солями почвен­ного раствора нерастворимые или трудно растворимые соединения. Например:

А1(ОН)₃ + Н₃РО₄ -> AlPO₄ + ЗН₂О Na₂CO₃ + CaSO₄ -> CaCO₃ + Na₂SO₄

Химическая поглотительная способность связана с взаимодействи­ем ионнодисперсных систем.

Биологическая поглотительная способность. Биологическое по­глощение вызвано способностью живых почвообитающих организ­мов (корни растений, микроорганизмы) поглощать различные эле­менты. Биологическая поглотительная способность характеризуется большой избирательностью поглощения, обусловленной специфиче­ской для каждого вида потребностью живых организмов в элемен­тах питания.

Физическая поглотительная способность связана с изменением концентрации молекул на поверхности раздела дисперсной фазы и дисперсионной среды. С увеличением поверхности частиц увеличива­ется их поверхностная энергия. Представление о поверхности частиц разного диаметра дает табл. 23.

Таблица 23