Типы окислительных режимов почв.
Классификация окислительно-восстановительных режимов основывается на учете уровней ОВП, при которых происходит качественное изменение ОВ-процессов, происходящих в почвах.
Все почвы можно разделить на две большие группы: 1) почвы с преобладанием окислительных условий и 2) почвы с преобладанием восстановительных условий. Первая группа включает автоморфные почвы и почвы со слабо выраженными гидроморфными признаками. Вторая группа включает переувлажненные почвы, в частности, пойменные и болотные.
Однако для решения практических задач требуется более подробная классификация почв. В разное время было предложено несколько градаций развития окислительных и восстановительных процессов, но общепринятой классификации до сих пор не разработано (табл.10.3.1.). Многие авторы считают, что типизация ОВ-режимов и состояний почв должна происходить путем деления на более мелкие интервалы обычно встречающегося диапазона от –200 до +700 мВ.
Таблица 10.3.1. Градации окислительно-восстановительных
процессов в почвах.
Характер процессов | Н.К.Хитрян | У.Х.Патрик |
ОВП, мВ | ||
Восстановительные | ||
Интенсивно-восстановительные | < +200 | - 300 – -100 |
Восстановительные |
| - 100 – +150 |
Умеренно-восстановительные | 200 – 300 | +150 – +450 |
Слабовосстановительные | 300 – 400 |
|
Окислительные | ||
Слабоокислительные | 400 – 500 |
+450 – +700 |
Умеренно-окислительные | 500 – 600 | |
Интенсивно окислительные | > 600 |
Несколько иной подход использовал А.И.Перельман, предложив учитывать не только уровни потенциалов, но и наличие сероводорода. Он выделил окислительную, восстановительную без сероводорода (глеевую) и восстановительную сероводородную обстановки. Окислительная обстановка характеризуется присутствием свободного кислорода и других сильных окислителей. При этом величины Eh щелочных почв находятся в пределах +150 – +600–700 мВ, кислых – +400 – +500 мВ. При восстановительной глеевой обстановке кислород и сероводород в воде отсутствуют, Eh в щелочной среде ниже +150 мВ, в кислой – ниже +400 – +500 мВ. Для восстановительной сероводородной обстановки характерна щелочная среда с Eh ниже нуля до – 500 – 600 мВ. При этом наблюдается отсутствие свободного кислорода и присутствие значительного количества сероводорода, метана, других углеводородов.
Соответственно этой классификации, по особенностям протекания окислительно-восстановительных процессов выделяется три ряда почв: 1) автоморфные почвы с преобладанием окислительной среды, 2) почвы с восстановительной глеевой обстановкой, 3) почвы с восстановительной сероводородной обстановкой.
Детальную группировку почв по ОВ-обстановкам разработал И.С.Кауричев. Она наиболее полно охватывает различные почвы и позволяет выделить четыре типа окислительно-восстановительных почвенных режимов: абсолютное господство окислительных процессов, господство окислительных процессов, контрастный окислительно-восстановительный режим, преобладание восстановительных условий по всему профилю. Эта группировка учитывает не только общий уровень ОВП, но и его профильное распределение, а также сезонную динамику окислительных процессов.
Состояние химических элементов и соединений в почвах тесно связано с окислительно- восстановительным потенциалом. Эта связь двухсторонняя. Величина потенциала вызывает изменение соединений, содержащих элементы с переменной валентностью, влияет на окислительное состояние почв, подвижность фосфатов, алюминия и других составляющих. В то же время химический состав почвы способствует или препятствует изменению Eh в сторону его повышения или понижения. В малогумусированных почвах Eh обусловлена абиотическим фактором, в гумусированных почвах за счет жизнедеятельности микроорганизмов идет интенсивное развитие восстановительных процессов.
С ОВ-процессами тесно связаны превращения растительных остатков, накопление и состав образующихся органических веществ, и как следствие, формирование профиля почвы.
- Почвоведение (физика и химияпочв) факторы и условия почвообразования.
- Факторы почвообразования
- Состав и свойства почвы выветривание горных пород и минералов. Почвообразующие породы выветривание
- Минеральная часть твердой фазы почвы.
- Классификация почвообразующих пород
- Минералогический состав минеральной части почвы.
- Первичные минералы.
- Вторичные минералы
- Почвообразующие породы
- Морфология почв.
- Строение почвенного профиля.
- Структура почв.
- Гранулометрический состав почв.
- Окраска почвы.
- Новообразования и включения.
- Газовая фаза почвы. Состав почвенного воздуха и воздушные свойства почв.
- Газообмен между почвой и атмосферой.
- Формы почвенного воздуха.
- Водные свойства почвы. Формы почвенной влаги.
- Основные водные свойства почв.
- Поглотительная способность почв.
- Виды поглотительной способности.
- Строение и свойства почвенных коллоидов.
- Адсорбционные свойства почвенных коллоидов.
- Поглощение катионов почвой.
- Поглощение анионов почвой.
- В кислых почвах поглощение фосфатов происходит в результате взаимодействия с ионами железа, алюминия и марганца. При этом химическое осаждение фосфатов происходит по следующим схемам:
- Где: a – количество содержащихся в почве обменных анионов,
- Почвенный раствор.
- Состав почвенного раствора.
- Общие свойства почвенного раствора.
- Катионообменная способность почв. Селективность катионного обмена.
- Кинетика катионного обмена.
- Окислительно-восстановительные реакции и процессы в почвах. Окислительно-восстановительный потенциал в почвах.
- Потенциалопределяющие системы в почвах.
- Типы окислительных режимов почв.
- Органическое вещество почвы. Состав и свойства органического вещества.
- Элементный состав гумусовых кислот.
- Структурные фрагменты гумусовых кислот.
- Функциональные группы гумусовых кислот.
- Молекулярные массы гумусовых кислот.
- Строение гумусовых кислот.
- Связь гумусовых кислот с минеральными компонентами.
- Гетерополярные и комплексно-гетерополярные соли.
- Адсорбционные комплексы.
- Химия элементов и соединений в почвах. Основные химические элементы в почвах.
- Микроэлементы в почвах.
- Тяжелые металлы в почвах.
- Основные термины и определения.