- •Тема 1. Ґрунтоутворення
- •1.1. Загальні особливості ґрунту
- •1.2. Загальна схема ґрунтоутворення
- •1.3. Утворення й еволюція ґрунтів
- •1.4. Морфологічні ознаки ґрунтового профілю
- •Тема 2. Фактори ґрунтоутворення
- •2.1. Грунтоутворюючі породи
- •2.2. Клімат як фактор ґрунтоутворення
- •2.3. Організми і їхня роль у ґрунтоутворенні і формуванні родючості ґрунтів.
- •2.4. Рельєф як фактор ґрунтоутворення.
- •2.5 Вік ґрунтів.
- •2.6. Діяльність людини.
- •2.7. Взаємозв'язок факторів ґрунтоутворення
- •Тема 3 Мінералогічний та механічний склад ґрунтів та ґрунтоутворюючих порід
- •3.1 Мінералогічний склад ґрунтів та ґрунтоутворюючих порід
- •Тема 4 Органічна частина ґрунтів
- •4.1 Джерела органічної речовини ґрунтів і їх фракційно-груповий склад
- •4.2 Особливості складу та будови гумусових речовин
- •4.3 Взаємодія гумусових речовин з мінеральними компонентами ґрунту, хімікатами та забруднювачами
- •4.3.1 Взаємодія з мінеральними компонентами
- •4.4 Органічна речовина у різних типах ґрунтів
- •4.5 Процеси перетворення органічних залишків
- •4.6 Роль органічної речовини у ґрунтоутворенні, родючості і живленні рослин
- •Тема 5 Хімічний склад ґрунтів і ґрунтоутворюючих порід
- •5.1 Вміст хімічних елементів у породах і ґрунтах.
- •5.2 Форми сполук хімічних елементів у ґрунтах і їх доступність рослинам.
- •5.3 Мікроелементи ґрунтів
- •5.4 Радіоактивність ґрунтів
- •Тема 6 Ґрунтові колоїди та поглинальна здатність ґрунтів
- •6.1 Ґрунтові колоїди як носії сорбційних властивостей ґрунту
- •6.2 Види поглинальної здатності ґрунту
- •6.3 Основні закономірності сорбційних процесів у ґрунтах
- •6.4 Склад обмінних катіонів, кислотність, лужність і буферність ґрунтів
- •6.5 Поглинальна здатність і її роль у генезисі і родючості ґрунтів
- •Тема 8 Фізичні властивості ґрунтів
- •8.1 Загальні фізичні властивості.
- •8.2 Фізико - механічні властивості
- •Тема 9 Ґрунтова вода, водяні властивості і водяний режим ґрунтів
- •9.1 Агрегатний стан води
- •9. 2 Категорії ґрунтової вологи
- •9.3 Водяні властивості ґрунтів
- •9.4 Доступність ґрунтової вологи рослинам
- •9.5. Водяний режим ґрунтів
- •Тема 10 Ґрунтове повітря і повітряний режим ґрунтів
- •10.1 Стан ґрунтового повітря
- •10.2 Склад вільного ґрунтового повітря
- •10.3 Газообмін ґрунтового повітря з атмосферним. Повітряні властивості ґрунтів
- •10.4 Повітряний режим ґрунтів і його регулювання
- •Тема 11 Родючість ґрунту
- •11.1 Поняття родючості грунту
- •11.2 Види родючості
- •11.3 Відтворення грунтової родючості
- •Тема 12 Генезис, класифікація та географія ґрунтів України
- •12.1 Зона Полісся
- •12.2 Зона Лісостепу
- •12.2.1 Сірі лісові ґрунти
- •12.2. Зона Степу
- •12.2.1 Чорноземні ґрунти
- •12.4. Зона Сухого Степу
- •12.4.1 Каштанові ґрунти
- •12.4.4 Солоді Основні ознаки, генезіс і властивості солодей
- •12.5 Українські Карпати
- •12.6 Кримська гірська область
6.2 Види поглинальної здатності ґрунту
Процеси поглинання, що протікають у ґрунтах, об'єднують найрізноманітніші явища як сорбційної природи, так і не пов'язані безпосередньо із сорбцією на частинках ґрунту. Під поглинальною здатністю варто розуміти здатність ґрунту затримувати сполуки або частини їх, що знаходяться в розчиненому стані, а також колоїдально розпилені частинки мінеральної й органічної речовини, живі мікроорганізми і грубі суспензії. Сукупність компонентів ґрунту, що беруть участь у процесах поглинання, називається ґрунтовим поглинаючим комплексом (ГПК). Основну частину ГПК складають ґрунтові колоїди. Виділяють 5 видів поглинальної здатності: механічну, фізичну, фізико-хімічну (обмінну), хімічну і біологічну.
Механічна поглинальна здатність - це властивість ґрунту, як усякого пористого тіла, затримувати у своїй товщі частинки крупніші ніж система пор. При такому розумінні механічне поглинання не відносяться до розряду сорбційних процесів. Проте в останній час досліджено широке коло так званих внутрішньодифузних процесів у ґрунтах, наприклад дифузії крупних молекул органічних або органо-мінеральних сполук у порові простори ґрунтових часток, міжпакетні шари глинистих мінералів і слюд і наступним механічним (або в поєднанні з іншими силами) удержанням молекул. Оскільки дані процеси призводять до перерозподілу розчиненої речовини між фазами системи, вони безумовно можуть бути віднесені до сорбції.
Фізична поглинальна здатність являє собою зміну концентрації молекул розчиненої речовини на поверхні твердих часток ґрунту. Одним із видів фізичного поглинання є молекулярна сорбція, яка може бути обумовлена різними видами фізичної взаємодії молекул із різнорідною поверхнею твердої фази ґрунту. Добре вивчена сорбція ґрунтом дипольних молекул води, багатьох газів, органічних сполук, у тому числі пестицидів. Фізичне поглинання всіх перерахованих сполук грає важливу роль у стабілізації властивостей ґрунту, виконанням ним важливих санітарно-захисних функцій.
До фізичного поглинання відносять також негативну сорбцію ґрунтом хлоридів і нітратів, сутність якої зводиться до зниження концентрації електроліту в межах не розчинюючого обсягу молекулярно-сорбованої води, внаслідок чого концентрація електроліту в обсязі несорбованої води зростає.
Фізико-хімічна здатність складається у властивості ґрунту обмінювати деяку частину катіонів, що утримуються у твердій фазі на еквівалентну кількість катіонів ґрунтового розчину. Катіонний обмін у ґрунті протікає за схемою:
[ППК] + 5 КСl[ППК] + СаСl2+ МgCl2+ НСl
Таким чином, під фізико-хімічним поглинанням у ґрунтах розуміють іонообмінну сорбцію або, конкретніше, обмін катіонів у ґрунтах, для якого характерна еквівалентність і повна оборотність.
Проте, якщо враховувати усі види поглинання в ґрунтах, у цей вид поглинальної здатності доцільно включити необмінне поглинання (сорбцію) катіонів на мінеральних сорбентах ґрунти внаслідок ізоморфних заміщень, а також обмінне поглинання аніонів.
Необмінне поглинання катіонів виявлено у всіх типах ґрунтів і в різному ступені проявляється, певно, для всіх катіонів. Проте найбільшою мірою необмінно сорбіруються катіони калію й амонію. Необмінне поглинання катіонів у більшому ступені виражено в сильногумусованих ґрунтів і ґрунтів важкого механічного складу.
Обмінне поглинання (сорбція) аніонів виражено в кислих ґрунтів, багатих колоїдними формами півтораоксидів або іншими, наприклад органічними, амфолитоідами. У таких ґрунтах передбачається наявність позитивно заряджених поверхонь.
Хімічна поглинальна здатність складається в утворенні важкорозчинних осадів при взаємодії окремих компонентів ґрунтового розчину. У цьому випадку має місце утворення нової твердої фази.
До цього виду поглинальної здатності доцільно віднести утворення осадів на поверхнях ґрунтових частинок при взаємодії іонів, здатних до взаємного осадження, один із яких знаходиться в поглиненому стані (наприклад, обмінно-сорбовані катіони). Така сорбція одержала назву осадової.
До хімічного виду поглинання відносять і комплексоутворювальну сорбцію полівалентних катіонів із ґрунтового розчину при їхній взаємодії із сорбованою органічною речовиною за рахунок утворення координаційних зв'язків. Процеси хімічного поглинання грають істотну роль у формуванні глиногумусових компонентів або взаємодії алюмосилікатів із гумусовими сполуками. В утворенні сполук даного типу значна роль належить і адгезіоним взаємодіям мінеральних і гумусових компонентів. Під адгезією розуміють склеювання поверхонь різноманітного складу і будови під дією різних сил.
Наведемо приклади різноманітного виду хімічної поглинальної здатності в ґрунтах.
1. Утвореннянової твердої фази, наприклад, реакція в ґрунтовому розчині з фосфатом
2Al3++ Ca(H2PO4)2 → 2AlPO4↓ + Ca2+ + 4H+
2. Осадова сорбція фосфатів, наприклад, на поверхні важкорозчинних гідроксидів
[Al(OH)3]n+ CaHPO4→ [Al(OH)3]n-1 AlPO4+ H2O + Ca2++ 2OH-
3
Si │ O │ Аl
│ O │ Si O-
O-
Si │ O │ Al │ O │ Si O-
4. Утвореннясорбційногоглиногумусовогокомплексу шляхом поєднанняхемосорбційної(-) іадгезійної(……) взаємодії
M+
Цей тип взаємодії грає важливу роль в утворенні органо-мінеральних колоїдів ґрунтів.
Біологічна поглинальна здатністьвиражається в поглинанні ґрунтовоюбіотоюі коренями рослин речовин із ґрунтового розчину. Процеси біологічного поглинання, змінюючи концентрацію іскладґрунтового розчину, істотно впливають на численнісорбційнірівноваги, щоскладаютьсяв ґрунті, істансорбційногокомплексу ґрунту.