Поиск

Особенности миграционных потоков влаги в почве (часть 4)
22.10.2012

Исходя из отмеченных выше расчётов, правомерен вопрос: не связана ли высокая эффективность десорбции водными растворами BOB и 0,1 н. H2SO4 (из гор. A1 данные элюенты вытесняют соответственно 59 и 231 мг/100 г Ca2+, а из гор. Cк - 427 и 310 мг/100 г) с величиной pH? И далее: нужно ли использовать одинаковые исходные концентрации веществ (элюентов) или же десорбенты должны иметь одинаковые величины pH? В литературе по этому вопросу имеется определённая информация (табл. 2.18).

Особенности миграционных потоков влаги в почве (часть 4)

Из табл. 2.18 следует, что при одной и той же величине pH винная кислота обладает более эффективным десорбирующим действием на исследуемые минералы в сравнении с H2SO4. Особенно это касается кремния, алюминия и калия. С ионами железа и алюминия, например, винная кислота (и иные органические кислоты) образует различные по растворимости металлорганические комплексы. В принципе действие элюентов должно оцениваться не только по величине pH (концентрации протонов), но и по генезису новой H3O+ - органическая или неорганическая кислота, а также по молярности растворов. Органические лиганды с кислотными свойствами обладают пролонгирующим действием в отношении ионов H3O+, а молекулы сильных и средних по силе минеральных кислот диссоциируют сразу и полностью на ионы. При этом анионы SO4в2 , PO4в3- могут образовывать с ионами металлов слабо-и среднерастворимые соли: явление вторичного осадкообразования. Такие органические кислоты как щавелевая, лимонная, винная., а также высокомолекулярные фракции фульвокислот в водной среде образуют различные формы солей и осадки с ионами металлов Ca2+, Fe3+, Cd2+, Pb2+, Cu2+, Ni2+ в зависимости от величины pH, соотношения в растворе масс кислоты и иона металла. Вторичные осадки наряду с новообразованными коллоидами Fe, Al и Si могут закупоривать капилляры и уменьшать скорость перемещения почвенной влаги и растворённых веществ в профиле почвы.
Рассматривая пути внутрипочвенного перемещения влаги, исследователи отмечают их зависимость от внешних и внутренних (генетических и тополитогенных...) факторов. Существенное влияние на инфильтрацию влаги оказывает сезонный режим осадков, характер расчленения рельефа и дренированность почв и грунтов. По сведениям Рачинского В.В. с соавт. - рис. 2.7 - наиболее активная миграция воды и растворённых в ней продуктов почвообразования (пахотные дерново-подзолистые и лесные подзолистые тяжелосуглинистые почвы) наблюдается в период поздней осени - начале зимы, когда биогенный поток веществ и десукция явно заторможены.
Особенности миграционных потоков влаги в почве (часть 4)

В лесных ландшафтах тайги подзолистые почвы часто «уходят» под зиму в состоянии полного насыщения влагой (хотя осенью 2000-го года снег выпал на ненасыщенный влагой почвенный покров). Поэтому в зимне-весенний период в таких почвах (особенно весной) наблюдается незначительное (18-36%) поглощение атмосферных осадков и талых вод. Преобладает поверхностный сток, как и в случае глубокого переохлаждения почв. Подобные условия весьма благоприятны для развития анаэробных процессов (особенно в гор. A0 и A0A1) и мобилизации в раствор значительных масс BOB с кислотными свойствами.
При насыщении верхних горизонтов подзолистых почв влагой и создании известного напора воды будет происходить инфильтрационное выдавливание как почвенного воздуха, так и «старого» почвенного раствора в глубь почвы и заполнение порового пространства «новым» и химическими веществами Поэтому при оценке направленности и скорости потоков влаги в почвах необходимо иметь фактические данные о поровом пространстве, как реальных артериях переноса гравитационной влаги и различных форм веществ в ЭПА.
Отметим ещё одну особенность миграции веществ. Вследствие низких концентраций химических элементов и BOB в генетических горизонтах почв подзолистого типа будет преобладать неравновесная динамика сорбции и хроматографии, Она в принципе соответствует начальному (или среднему) участку на кривой изотермы сорбции, когда сорбент ещё далёк от стадии насыщения сорбатом, а система сорбат - сорбент - от равновесного состояния. Отсюда следует: вещества в лизиметрических водах, в частности почв подзолистого типа, находятся в неравновесном (с твёрдой фазой) состоянии, за исключением, очевидно, горизонтов A0 и A1.