|
|
ОглавлениеI. Законы экологии и земледелия, определяющие генезис, эволюцию, плодородие и деградацию почв II. Зоны экологического неблагополучия на территории России III. Свойства, процессы и режимы почв как показатели, определяющие их плодородие и деградацию IV. Почвообразовательные процессы и их влияние на плодородие и деградацию почв V. Влияние антропогенного воздействия на деградацию почв VI. Влияние сельхозиспользования на плодородие и деградацию почв VIII. Геохимические барьеры и их роль в оптимизации обстановки при деградации почв Для бесплатного чтения доступна только часть главы! Для чтения полной версии необходимо приобрести книгуVIII. Геохимические барьеры и их роль в оптимизации обстановки при деградации почвАгрономическая, экологическая и экономическая значимость проблемыМиграция биофильных элементов из почв и накопление в них токсикантов в значительной степени снижает урожай сельхозкультур и ухудшает его качество. Поэтому создание геохимических барьеров на пути миграции имеет большое агрономическое значение. В связи с тем что продукты миграции из почв попадают в водную и воздушную среды, их поглощение представляет также экологическую проблему. При этом искусственное создание геохимических барьеров связано с большими экономическими затратами, и поиск оптимальных путей их создания имеет большое экономическое значение. Рассматриваемые вопросы1. Определение геохимических барьеров, типы барьеров. 2. Принцип действия отдельных геохимических барьеров. 3. Геохимические барьеры для сорбции биофильных элементов и токсикантов. 4. Создание геохимических барьеров для охраны почв при разной степени и характере их деградации. 5. Пути оптимизации обстановки. Определение геохимических барьеров, типы барьеровУчастки биосферы (и даже земной коры), на которых в миграционном потоке на коротком (по сравнению с его протяженностью) расстоянии резко уменьшается интенсивность миграции химических элементов и, как следствие этого процесса, повышается их концентрация, получили название геохимических барьеров. Этот термин был предложен Перельманом А. И. в 1961 г. Им же были разработаны основы учения о геохимических барьерах, которое к настоящему времени стало одной из важнейших частей целого ряда наук о Земле. Геохимические барьеры — участки ландшафтной сферы, на которых происходит резкое уменьшение интенсивности миграции и концентрация химических элементов и соединений. С латеральными (боковыми) миграционными потоками и сменой на их пути геохимической обстановки связано появление ландшафтно-геохимических барьеров, а с радиальными (вертикальными) потоками и контрастностью условий миграции в различных генетических горизонтах почв — почвенно-геохимических барьеров. По форме геохимические барьеры разделяются на линейные, приуроченные к границам между элементарными ландшафтными ареалами, и площадные, имеющие субгоризонтальное простирание. Размеры геохимических барьеров могут варьировать от нескольких сантиметров до сотен и тысяч метров. В природе встречаются как отдельные типы, классы, виды геохимических барьеров, так и их сочетания. Это же характерно и для разных компонентов ландшафта, катены, отдельных горизонтов почвенного профиля. Понятие «катена» включает почвы плато, верхней части склона, середины склона, нижней трети склона, выположенного склона. Так принято в почвоведении. Геохимические барьеры биосферы разделяются на два основных типа: природные и техногенные. И те и другие располагаются на участках изменения факторов миграции. В первом случае смена факторов, а соответственно и геохимической обстановки, обусловливается природными особенностями конкретного участка биосферы. Во втором случае такая смена геохимических обстановок происходит в результате антропогенной деятельности. Оба типа геохимических барьеров подразделяются Перельманом А. И. на три класса: физико-химические, биогеохимические и механические. Позже Алексеенко В. А. был выделен класс только техногенных (социальных) барьеров. Наибольшее значение имеют следующие барьеры: окислительный (железистый, марганцевый, серный) восстановительный, сульфидный, глеевый, кислотный, щелочной, испарительный, сорбционный, микробиологический, биологический, сульфатный, карбонатный. Значительное влияние на миграцию веществ оказывают и термодинамические барьеры, связанные с резким изменением температуры, давления, влажности, ΔG, ΔH, ΔS, парциального давления в почве О2, СО2. Определенные геохимические барьеры характерны для определенных ландшафтов в зональном аспекте, для отдельных элементов рельефа (например, в притеррасной части поймы). Каждый горизонт почв является определенным геохимическим барьером, отдельные мезозоны и микрозоны почв являются геохимическими барьерами (например, внешние и внутренние части структурных отдельностей, новообразования, в том числе железо-марганцевые конкреции). Геохимические барьеры меняются во времени и в пространстве. Целесообразно их разделение по типам поглощения — физического, механического, биологического, физико-химического, химического (осадкообразования и комплексообразования). Принцип действия отдельных геохимических барьеровI. Биогеохимические барьеры являются участками биогенной аккумуляции элементов, необходимых для организмов (O, C, H, Ca, K, N, Si, Mg, P, S, Na, Cl, Fe, Ba, Sr, Mn, B, F, Zn, Rb, Cu, V, Ni, As, Co, Li, Mo, I, Se, Ra). Примерами таких барьеров могут служить растительный покров суши, гумусовые горизонты почв, колонии микроорганизмов, осуществляющие процессы преобразования соединений ряда элементов и, как следствие, изменяющие их концентрацию (серобактерии, железобактерии и др.). II. Физико-химические барьеры. Этот тип делится на следующие классы: 1) окислительные; 2) восстановительные; 3) сульфатный и карбонатный; 4) щелочной; 5) кислый; 6) испарительный; 7) адсорбционный; 8) термодинамический. Окислительные барьеры возникают на участках смены восстановительных условий окислительными или менее окислительных более окислительными. В этом классе выделяют следующие виды окислительных барьеров в зависимости от того, какие элементы преимущественно аккумулируются в условиях конкретной окислительной обстановки. А. Железистый или железисто-марганцевый барьеры возникают на контакте глеевых вод с кислородными водами или воздухом. В таких местах часто развиваются ожелезнение или омарганцевание за счет выпадения из вод гидроокислов железа и марганца. Примером подобного механизма аккумуляции железа и марганца является формирование различного рода ожелезненных горизонтов вплоть до болотных руд (рудняка, ортштейна), а также микроскоплений в форме различных конкреций, бобовин, примазок, трубочек в результате возникновения кислородных барьеров. Очевидно, в этих процессах могут, одновременно с физико-химическим фактором (окисление), участвовать и специфические микроорганизмы (железобактерии и др.), т.е. проявляется и биохимический барьер. Б. Марганцевый барьер возникает преимущественно в легко проницаемых породах (песчаные, гравелистые образования и др.), а также в болотных почвах степных и пустынных зон в условиях миграции слабощелочных (лишенных железа) вод. Следствием осаждения марганца на окислительном барьере являются примазки гидроксикомплексов марганца, черные, «омарганцованные» горизонты и т.п. без заметного ожелезнения. Внимание! Авторские права на книгу "Охрана почв. Учебник" (Савич В.И., Седых В.А., Гераськин М.М.) охраняются законодательством! |
||||||||||||||||||||||
