Материал: GOSY-1_vmeste

Научно обоснованное нормирование содержания радиоактивных веществ в почвах требует учета почвенных свойств — способности почв к закреплению радионуклидов и их разбавлению в почвенном растворе, что в равной мере относится и к другим загрязняющим веществам В этом плане к наиболее важным свойствам почвы следует отнести емкость поглощения и состав обменных катионов, а также рН, Eh, содержание гумуса, минералогический состав.

Поскольку тяжелые почвы характеризуются обычно большей емкостью поглощения, более высокими концентрациями ионов в почвенном растворе и содержанием гумуса по сравнению с легкими, в таких почвах радиоактивные вещества фиксируются более прочно почвенным поглощающим комплексом, а в почвенном растворе ионы радионуклидов в большей степени разбавляются ионами других химических элементов, из которых наиболее существенны ионы элементов, являющихся химическими аналогами радионуклидов.

Прочная сорбция радионуклидов и повышенная конкуренция с ними ионов других элементов, и прежде всего элементов-аналогов за места сорбции на поверхности кор ней, приводят к снижению их поступления в фитомассу, т. е. в продукцию растениеводства.

Таким образом, тяжелые почвы по сравнению с легкими, с одной стороны, характеризуются повышенной буферностью к загрязняющим веществам и меньшим поступлением этих веществ в урожай, а с другой — повышенной способностью к их аккумуляции в верхней толще почвы.

Иначе говоря, чем выше уровень плодородия почв, тем более высокие нагрузки радиоактивных и других загрязняющих веществ допустимы на такие почвы без превышения установленных предельно допустимых концентраций (ПДК) токсикантов в продукции растениеводства. Но зато эти почвы через какой-то период непрерывного действия источника загрязнения могут оказаться значительно более загрязненными по сравнению с менее плодородными почвами.

Уровни структурной организации почв

Структурный уровень организации объекта - группа материальных объектов определенной формы, строения и состава, все индивидуальные представители которой характеризуются принципиально однотипным хар-ром превращений в-ва и энергии и однотипными как по направлению, так и по интенсивности взаимодействиями. Каждый структурный уровень характеризуется своим особым комплексом природных з-нов поведения и взаимодействия (внутри себя и с ОС) составляющих его объектов и явлений.

Самое доскональное познание почвы на каком-либо одном уровне не может дать полной информации о почве в целом, только сочетание исследования почвы в целом с исследованиями на каждом из ее структурных уровней может дать достаточно полное представление о почве. Исследование почвы как природного тела требует на каждом структурном уровне своего методического подхода и специфических методов исследования.

Уровни структурной организации почвы: (Воронин, Розов)

1.Атомарный уровень – почва как совокупность атомов хим эл-тов. С этим уровнем мы имеем дело, когда изучаем валовый состав почв и естественную или искусственную радиоактивность почв. Исп-ют масс-спектрограф и счетчики частиц

2.Кристалло-молекулярный (молекулярно-ионный) – на этом уровне протекают главные пр преобразования почвенной массы: разрушение и новообразование минер части, преобразование и синтез орг в-в, эл-тами уровня выступают м-лы и ионы в почвенном воздухе и р-ре, на пов-ти почвенных частиц; изучают состав почвен в-ва, ГВ, почвенных минералов. Объекты уровня - объекты, изучающиеся химией и минералогией почв. Исп-ют электронный микроскоп и рентгеновский аппарат.

3.Уровень элементарных почвенных частиц (ЭПЧ) – эл-том уровня являются ЭПЧ, выделяемые при гранулометрическом анализе почв в виде разных фракций; ЭПЧ включают чистые мономинеральные зерна, полиминеральные образования, органо-минеральные комплексы и орг глобулы; разнообразны они и по размерам (ЭПЧ в живой почве – всегда не то, что выделено при анализе). Объекты – предмет изучения физики почв.

4.Уровень почвенных агрегатов – включает макро- и микроагрегаты или собственно стр-ру почвы, ее структурные отдельности (педы), взаимодействие между почвенными частицами. Объекты – предмет изучения физики почв. Исп-ют поляризационный микроскоп и лупу.

5.Уровень почвенного гор-та – исследуется каждый гор-т самостоятельно в пределах его толщи безотносительно к какому-либо определенному профилю с точки зрения морфологии, сос-ва, генезиса. Важный уровень, т.к. гор-т – структ-й эл-т профиля. Система гор-тов почв - основа диагностики почв.

6.Уровень почвенного профиля – синоним термина «почвенный индивидуум»; почва как единое природное целое. Исп-ют целый комплекс особых методов и подходов.

7.Уровень почвенного покрова – набор сочетаний и комплексов различных почв, взаимодействующих между собой, стр-ра ПП (Фридланд СПП). Изучает география почв.

Поэтапное иерархическое изучение почв: Морфология; Мезоморфология - бинокуляр (в поле изучается, в 10-100 раз увеличение); Микроморфология - поляризационный микроскоп; Субмикроморфология - (РЭМ – растровый электронный микроскоп, СЭМ – сканирующий электронный микроскоп).

Иерархия процессов почвообразования:

1.Элементарный процесс (ЭМ) - (неспецифич) отдельная простая р-ция взаим. между 2 или несколькими системами => в результате р-ции меняется вещественный состав => измен-ся тв. фаза почвы (обмен, окисление и др). На уровне хим р-ций.

2.Микропроцесс (МП) (неспециф для почвы, идут везде) - меняется на качественном уровне, но малы масштабы. Процесс-результат некого цикла Реализация элементарного механизма в каком-то многофазном цикле. Формир-ся какой-то тв продукт почвообразования. Необратимое или частичное обратимое явление изменения не имеют диагностич значения, только какое-то качественное изменение.

3.Элементарный почвообразовательный процесс (ЭПП) – пр., составляющий какую-то часть общего процесса почвообраз-я и обязательно образующий какой-либо устойчивый и диагностически значимый признак или спектр признаков в почвенной системе. Почвенный пр низкого уровня, сохраняющий какую-то почвенную специфику. Длительно повторяющийся во времени, устойчив. в пр-ве. Комбинация микропроцессов, комбинац образует устойчивый признак в почвенном профиле.

4.Горизонтооброзующий (ГП) – совокуп-ть ЭПП, взаимодействующих друг с другом в пределах гор-та.

5.Профилеобразующий почвообр. процесс (ППП) - в пределах профиля.

Ни один ЭПП не может сформировать почву, всегда система ЭПП.

Соотношение иерархических уровней с уровнями организации почвы

Уровни организации почвенной массы (Корнблюм): исп-ся чисто методический инструмент морфологического исслед-я.

Почва (с точки зрения морфологии) - многоуровневая иерархическая система, состоящая из морфологических эл-тов разного уровня.

морфема->полиморфема->морфон->гетерополиморфон (возможно нескольких уровней) -> гор-т, оказываются соответствующими интервалам элементарная почвенная частица – агрегат (возможно нескольких уровней) -> гор-т (по Воронину, Розанову с существенно более детальным делением).

ПМЭ (почвенный морфологический эл-т) – любое независимое от его происхождения внутрипочвенное тело, отличное от соседних с помощью невооруженного глаза и других органов чувств, не менее чем на один класс или градацию.

Морфологические эл-ты мб простыми или сложными (составными).

Согласно шкале св-в по форме проявления и степени выраженности.

Морфема - почвенный морфологический элемент, внутри которого невооруженным глазом нельзя обнаружить более мелкие элементы (>0,25 мм) (отдельные педы, кристаллы солей, льда, друзы минералов и индивидуальные зерна минералов).

Полиморфемы - составные морфологические эл-ты, состоящие из морфем одного типа, разделенных резкостными, дизъюнктивными или комбинаторными границами (кристаллы гипса).

Гетероморфемы - гетероморфные составные морфологические эл-ты, представляющие собой устойчивые комбинации морфем и полиморфем разных типов и, как и слагающие их морфемы, являющиеся эл-тами повторяемости внутри более крупного морфологического эл-та - морфона.

Морфоны - сложные или составные морфологические элементы, образованные повторяющимися в их пределах разнотипными морфемами и дающие обл-ти пересечения и совмещения ареалов морфем 2х и более типов. Каждый морфон отличается от соседних морфемами по меньшей мере одного типа (объединения однотипных первичных структурных отдельностей, не имеющих пленок; скопления однотипных минеральных зерен или обломков плотных пород, не обнаруживающих внутренней дифференциации; солевые корки, не содержащие иных морфем кроме однотипных кристаллов солей, их друз и разделяющих их пор; железистые, гипсовые и карбонатные конкреции, если они состоят не только из соответствующих морфем, но имеют еще и поры или зерна кварца). Морфон мб анклавным (если одна морфема полностью окружает какую-то другую) или конклавным (разные морфемы соприкасаются внутри морфона).

Полиморфоны - повторение однотипных морфонов в пределах одного гор-та.

Гетероморфоны - повторение различных морфонов.

Генетический гор-т – главный морфологический эл-т почвы из отдельных морфонов, которые состоят из морфем.

ГРАН. СОСТАВ.

Почва — исключительно сложная полидисперсная_ система, состоящая из частиц разнообразного размера

Гранулометрический (механическим) составом почвы- массовое соотношение (относительное содержание в процентах) в ее составе твердых частиц(ЭПЧ) (механических элементов) разной крупности, выделяемых в пределах непрерывного ряда определенных условных групп крупности (гранулометрических фракций).

При гран составе имеем дело с частицами-ЭПЧ, кот. трудно разрушить физич. и химич. методами. ЭПЧ-обломки горных пород и аморфные соеденения (органич соед, гидрооксиды fe,al) , все элементы кот. находятся в химич. взаимосвязи и не поддаются разрушению общепринятыми методами пептизации.