WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаГеографія фізична, Геоморфологія, Геологія → Cтруктура грунту. Вода в грунті - Реферат

Cтруктура грунту. Вода в грунті - Реферат


Реферат на тему:
Cтруктура грунту. Вода в грунті
Структура - це відокремлення (агрегати), на які може розпадатися ґрунт.
Агрегати складаються зі з'єднаних між собою механічних елементів. Форми, розміри і якісний склад структурних відокремлень у різних ґрунтах і горизонтах неоднаковий. Розрізняють, за С.О.Захаровим, три основні типи структури, кожен з яких ділиться на дрібніші одиниці (рис. 64). Ґрунт може бути структурним і безструктурним. При структурному стані маса ґрунту розділена на відокремлення тієї чи іншої форми та величини. При безструктурному стані окремі механічні елементи, що складають ґрунт, не з'єднані між собою, а існують окремо або залягають суцільною зцементованою масою.
Структурні відокремлення в горизонті не бувають одного розміру і форми. Частіше структура буває змішаною, тому при описі це зазначають двома або трьома словами в послідовності зростання кількості відповідних агрегатів: грудкувато-зерниста, грудкувато-пластинчато-пилувата і т. ін.
Для різних генетичних горизонтів ґрунтів характерні певні форми структури: грудкувата, зерниста - для дернових, гумусових горизонтів, пластинчасто-лускувата - для елювіальних, горіхувата - для ілювіальних у сірих лісових ґрунтів тощо.
При оцінці ґрунтової структури потрібно відрізняти морфологічне поняття структури від агрономічного. В агрономічному розумінні оптимальна тільки грудкувато-зерниста структура розміром від 0,25 до 10 мм.
Поглинальна здатність ґрунту та її види
Склад і кількісне співвідношення органічних, мінеральних та органо-мінеральних колоїдів у ґрунтах різні і залежать від характеру ґрунтоутворюючих порід і типу ґрунтоутворення. Сукупність усіх речовин, що знаходяться в колоїдному стані в даному ґрунті, називається, за О.Н.Соколовським, ґрунтовим колоїдним комплексом (ГКК). Це різноманітні глинисті мінерали, гумусові та білкові речовини, гідроксиди кремнію, заліза та алюмінію. На ґрунтові колоїди припадає основна частка поглинальної здатності ґрунту, однак помітна роль у поглинанні належить і передколоїдній фракції (частинки від 0,2 до 1 мкм).
Сукупність високодисперсних мінеральних, органічних і органо-мінеральних частинок твердої фази ґрунту, здатних поглинати, утримувати і обмінювати молекули, іони, різні речовини та сполуки називається, за К.К.Гедройцем, ґрунтово-поглинальним комплексом (ГПК).
Поглинальною здатністю ґрунтів називається їхня властивість обмінно чи необмінно поглинати різні тверді, рідкі і газоподібні речовини або збільшувати їх концентрацію на поверхні колоїдних частинок, які знаходяться у ґрунті.
К.К.Гедройц виділив п'ять її видів: механічну, хімічну, біологічну, фізичну та фізико-хімічну, або обмінну.
Механічна поглинальна здатність - це властивість ґрунтів поглинати тверді частинки, що надходять із водним або повітряним потоком, розміри яких перевищують розміри ґрунтових пор.
Вода при цьому очищається від зависей, що дозволяє використовувати ґрунт для очищення питних і стічних вод. При будівництві зрошувальних систем властивість ґрунтів поглинати тверді частинки використовується для замулювання дна і- стінок каналів з метою зменшення фільтрації (кольматування каналів, водосховищ тощо).
Хімічна поглинальна здатність зумовлена утворенням внаслідок проходження хімічних реакцій у ґрунті важкорозчинних сполук, які випадають із розчину в осад.
Катіони й аніони, які надійшли до ґрунту з атмосферними, поливними і ґрунтовими водами, добривами, утворюють із солями ґрунтового розчину нерозчинні або важкорозчинні сполуки:
[ГПК2-]Са2+ + Na2SО4 ? [ГПК2-] 2Na+ + CaSО4;
[ГПК2-]Ca2++ 2NaHCО3? [ГПК2-]2Na+ + Ca(HCО3)2;
Ca(HCО3)2 + H2О ? CaCО3 + CО2;
Al(OH)3 + H3PО4 ? A1PО4 + 3H2О;
Na2CO, + CaSО4 ? CaCO3 + Na2 SO2.
Біологічне поглинання спричиняється здатністю живих організмів (корені рослин, мікроорганізми), які живуть у ґрунті, поглинати різні елементи. Живі організми володіють вибірковою здатністю до елементів живлення.
Фізична поглинальна властивість - властивість ґрунту збільшувати концентрацію молекул різних речовин на поверхні тонкодисперсних частинок.
Поверхнева енергія таких частинок виникає на границі дотику дисперс-ної фази з дисперсійним середовищем і вимірюється добутком поверхневого натягу на сумарну поверхню частинок дисперсної фази, яка прагне до найменшого скорочення.
Це реалізується шляхом: а) скорочення поверхні збільшених частинок, або б) зменшення поверхневого натягу внаслідок адсорбції на поверхні частинок деяких речовин. Речовини, які знижують поверхневий натяг, називаються поверхнево-активними (органічні кислоти, алкалоїди, велика кількість високомолекулярних сполук). Вони притягуються до поверхні тонкодисперсних частинок, тобто проявляють додатну адсорбцію. Багато мінеральних солей, кислот, лугів підвищують поверхневий натяг води, зумовлюючи від'ємну адсорбцію, при якій концентрація цих речовин зменшується з наближенням до поверхні частинки.
Фізико-хімічна, або обмінна поглинальна властивість, - властивість ґрунту поглинати й обмінювати іони, що знаходяться на поверхні колоїдних частинок, на еквівалентну кількість іонів розчину, взаємодіючого з твердою фазою ґрунту.
Ця властивість ґрунту зумовлена наявністю у його складі так званого ґрунтового поглинального комплексу (ГПК), зв'язаного з ґрунтовими колоїдами.
Головним механізмом фізико-хімічної, або обмінної, поглинальної здатності ґрунтів є процеси сорбції. Обмінна сорбція катіонів - це здатність катіонів дифузного шару колоїдних міцел обмінюватися на еквівалентну кількість катіонів зітк-неного з ним ґрунтового розчину. Обмінними катіонами у ґрунті звичайно є: Са2+, Mg2+, K+, Na+, NH4+, Mn2+, Fe2+, Fe3+, H+, Al3+. У незначних кількостях присутні катіони Li+, Sr2+ та інші.
Головні закономірності сорбції катіонів:
1) еквівалентність обміну між поглинутими катіонами та катіонами взаємодіючого розчину. Термодинамічна константа повністю зворотного (рівноважного) обміну двох однаково заряджених катіонів А і В має дорівнювати 1,
КА/В = аАпогл. o аВрозч./аАрозч. o аВпогл. = 1
де аА і аВ - активності катіонів у ввібраному стані і в рівноважному
оточуючому розчині.
2) у ряду різновалентних іонів енергія поглинання збільшується з підвищенням валентності іона:
Li+ < Na+ < К+ < NH4+ < Cr+ " Mg2+ < Са2+ " А13+ < Fe3+.
Під енергією поглинання розуміють відносну кількість поглинутих катіонів
ґрунтами при одній і тій самій концентрації в розчині.
3) енергія поглинання визначається радіусом негідратованого іона: чим менший радіус, тим слабше зв'язується іон. Це пояснюється більшою щільністю заряду, а, отже, й більшою гідратованістю іона. Гідратні оболонки зменшують їх чутливість до електростатичного тяжіння (табл. 34).
4) усередині рядів іонів однієї валентності енергія поглинання збільшується з підвищенням атомної маси та атомного номера:
одновалентні 7Li < 23Na < ,8(NH)4 < 39К < 89Pb;
двовалентні 27Mg < 4ОСа < 59Со <,12Cd;
тривалентні 27А1 < 56Fe.
Іон Н+ або Н3О+
Loading...

 
 

Цікаве