Поиск

Взаимодействие почвенного воздуха с твердой и жидкой фазами почвы
28.10.2015

Почвенный воздух, почвенный раствор, грунтовые воды и твердая фаза почвы тесно связаны между собой и находятся в постоянном взаимодействии. Почвой и почвообразующими минералами наиболее интенсивно поглощаются тяжелые и относительно легко сжимаемые газы — аммиак и углекислота. В табл. 95 приводятся данные о количестве поглощенного воздуха в зависимости от механического состава и типа почв.

Взаимодействие почвенного воздуха с твердой и жидкой фазами почвы

Поглощение воздуха почвой тем больше, чем больше в ней содержится органических веществ, минералов монтмориллонитовой группы, а также соединений, подобных окиси железа, обладающих большой поглотительной способностью в отношении газов.
Взаимодействие почвенного воздуха с твердой и жидкой фазами почвы

Как видно из данных табл. 96, 100 г почвенного гумуса могут поглотить более 1000 см3 угольной кислоты и более 24 000 см3 аммиака. Очевидно, эти цифры следует принимать лишь как показатель возможных максимальных величин.
Поглощение воздуха почвой возрастает при увеличении атмосферного давления или при уменьшении температуры. При возрастании температуры или при уменьшении атмосферного давления происходит десорбция ранее поглощенного воздуха и газов.
При увлажнении воздушно-сухой почвы, насыщенной значительным количеством поглощенных газов, смачивание протекает крайне замедленно, так как процесс десорбции газов водой требует известного времени. Увлажнение почвы сопровождается почти полной десорбцией ранее поглощенных газов. Таким образом, состав почвенного воздуха изменяется в зависимости от поглощения и вытеснения газов из твердой фазы почвы. Сезонная и суточная динамика температуры, уровня грунтовых вод, влаги, атмосферного давления и ветра сказывается на составе почвенного воздуха.
Столь же сложны взаимоотношения между почвенным воздухом и почвенным раствором. Часть газов непрерывно поглощается почвенным раствором, в то время как другая часть вновь выделяется из растворенного состояния в почвенный воздух.
Динамика взаимоотношений газообразной и жидкой фаз почвы определяется режимом температуры, давления и парциальным давлением газа. С понижением температуры почвы происходит увеличение растворимости газов в почвенных водах. Особенно значительно возрастает растворимость углекислоты. Соответственно с понижением температуры возрастает растворимость карбонатов и интенсивность окислительных реакций. С повышением температуры происходит резкое снижение растворимости газов (табл. 97), ослабление окислительных процессов и выпадение из раствора карбонатов.
Взаимодействие почвенного воздуха с твердой и жидкой фазами почвы

Повышение атмосферного давления вызывает повышение растворимости газов в почвенном растворе. Снижение давления сопровождается переходом газов из почвенного раствора в почвенный воздух. Увеличение концентрации того или иного газа в составе почвенного воздуха соответственно вызывает увеличение количества этого газа в почвенном растворе.
Высказанные соображения в значительной мере относятся и к грунтовым водам гидроморфных почв. М.Т. Ястребов и И.Н. Скрынникова показали, что состав почвенного воздуха и его компонентов — углекислоты, кислорода, сероводорода, а также их концентрация в грунтовых водах гидроморфных почв в известной мере взаимосвязаны. Возможный состав газов в грунтовых водах гидроморфных почв Подмосковья характеризуют данные М.Т. Ястребова (табл. 98).
Взаимодействие почвенного воздуха с твердой и жидкой фазами почвы