- •Почвоведение (физика и химияпочв) факторы и условия почвообразования.
- •Факторы почвообразования
- •Состав и свойства почвы выветривание горных пород и минералов. Почвообразующие породы выветривание
- •Минеральная часть твердой фазы почвы.
- •Классификация почвообразующих пород
- •Минералогический состав минеральной части почвы.
- •Первичные минералы.
- •Вторичные минералы
- •Почвообразующие породы
- •Морфология почв.
- •Строение почвенного профиля.
- •Структура почв.
- •Гранулометрический состав почв.
- •Окраска почвы.
- •Новообразования и включения.
- •Газовая фаза почвы. Состав почвенного воздуха и воздушные свойства почв.
- •Газообмен между почвой и атмосферой.
- •Формы почвенного воздуха.
- •Водные свойства почвы. Формы почвенной влаги.
- •Основные водные свойства почв.
- •Поглотительная способность почв.
- •Виды поглотительной способности.
- •Строение и свойства почвенных коллоидов.
- •Адсорбционные свойства почвенных коллоидов.
- •Поглощение катионов почвой.
- •Поглощение анионов почвой.
- •В кислых почвах поглощение фосфатов происходит в результате взаимодействия с ионами железа, алюминия и марганца. При этом химическое осаждение фосфатов происходит по следующим схемам:
- •Где: a – количество содержащихся в почве обменных анионов,
- •Почвенный раствор.
- •Состав почвенного раствора.
- •Общие свойства почвенного раствора.
- •Катионообменная способность почв. Селективность катионного обмена.
- •Кинетика катионного обмена.
- •Окислительно-восстановительные реакции и процессы в почвах. Окислительно-восстановительный потенциал в почвах.
- •Потенциалопределяющие системы в почвах.
- •Типы окислительных режимов почв.
- •Органическое вещество почвы. Состав и свойства органического вещества.
- •Элементный состав гумусовых кислот.
- •Структурные фрагменты гумусовых кислот.
- •Функциональные группы гумусовых кислот.
- •Молекулярные массы гумусовых кислот.
- •Строение гумусовых кислот.
- •Связь гумусовых кислот с минеральными компонентами.
- •Гетерополярные и комплексно-гетерополярные соли.
- •Адсорбционные комплексы.
- •Химия элементов и соединений в почвах. Основные химические элементы в почвах.
- •Микроэлементы в почвах.
- •Тяжелые металлы в почвах.
- •Основные термины и определения.
Типы окислительных режимов почв.
Классификация окислительно-восстановительных режимов основывается на учете уровней ОВП, при которых происходит качественное изменение ОВ-процессов, происходящих в почвах.
Все почвы можно разделить на две большие группы: 1) почвы с преобладанием окислительных условий и 2) почвы с преобладанием восстановительных условий. Первая группа включает автоморфные почвы и почвы со слабо выраженными гидроморфными признаками. Вторая группа включает переувлажненные почвы, в частности, пойменные и болотные.
Однако для решения практических задач требуется более подробная классификация почв. В разное время было предложено несколько градаций развития окислительных и восстановительных процессов, но общепринятой классификации до сих пор не разработано (табл.10.3.1.). Многие авторы считают, что типизация ОВ-режимов и состояний почв должна происходить путем деления на более мелкие интервалы обычно встречающегося диапазона от –200 до +700 мВ.
Таблица 10.3.1. Градации окислительно-восстановительных
процессов в почвах.
Характер процессов |
Н.К.Хитрян |
У.Х.Патрик |
ОВП, мВ |
||
Восстановительные |
||
Интенсивно-восстановительные |
< +200 |
- 300 – -100 |
Восстановительные |
|
- 100 – +150 |
Умеренно-восстановительные |
200 – 300 |
+150 – +450 |
Слабовосстановительные |
300 – 400 |
|
Окислительные |
||
Слабоокислительные |
400 – 500 |
+450 – +700 |
Умеренно-окислительные |
500 – 600 |
|
Интенсивно окислительные |
> 600 |
Несколько иной подход использовал А.И.Перельман, предложив учитывать не только уровни потенциалов, но и наличие сероводорода. Он выделил окислительную, восстановительную без сероводорода (глеевую) и восстановительную сероводородную обстановки. Окислительная обстановка характеризуется присутствием свободного кислорода и других сильных окислителей. При этом величины Eh щелочных почв находятся в пределах +150 – +600–700 мВ, кислых – +400 – +500 мВ. При восстановительной глеевой обстановке кислород и сероводород в воде отсутствуют, Eh в щелочной среде ниже +150 мВ, в кислой – ниже +400 – +500 мВ. Для восстановительной сероводородной обстановки характерна щелочная среда с Eh ниже нуля до – 500 – 600 мВ. При этом наблюдается отсутствие свободного кислорода и присутствие значительного количества сероводорода, метана, других углеводородов.
Соответственно этой классификации, по особенностям протекания окислительно-восстановительных процессов выделяется три ряда почв: 1) автоморфные почвы с преобладанием окислительной среды, 2) почвы с восстановительной глеевой обстановкой, 3) почвы с восстановительной сероводородной обстановкой.
Детальную группировку почв по ОВ-обстановкам разработал И.С.Кауричев. Она наиболее полно охватывает различные почвы и позволяет выделить четыре типа окислительно-восстановительных почвенных режимов: абсолютное господство окислительных процессов, господство окислительных процессов, контрастный окислительно-восстановительный режим, преобладание восстановительных условий по всему профилю. Эта группировка учитывает не только общий уровень ОВП, но и его профильное распределение, а также сезонную динамику окислительных процессов.
Состояние химических элементов и соединений в почвах тесно связано с окислительно- восстановительным потенциалом. Эта связь двухсторонняя. Величина потенциала вызывает изменение соединений, содержащих элементы с переменной валентностью, влияет на окислительное состояние почв, подвижность фосфатов, алюминия и других составляющих. В то же время химический состав почвы способствует или препятствует изменению Eh в сторону его повышения или понижения. В малогумусированных почвах Eh обусловлена абиотическим фактором, в гумусированных почвах за счет жизнедеятельности микроорганизмов идет интенсивное развитие восстановительных процессов.
С ОВ-процессами тесно связаны превращения растительных остатков, накопление и состав образующихся органических веществ, и как следствие, формирование профиля почвы.