Главная » Просмотр файлов » Д.С. Орлов - Химия почв

Д.С. Орлов - Химия почв (1114534), страница 29

Файл №1114534 Д.С. Орлов - Химия почв (Д.С. Орлов - Химия почв) 29 страницаД.С. Орлов - Химия почв (1114534) страница 292019-05-08СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 29)

В водах каналов, по которым вода поступает на орошаемыемассивы, доля Na+ в составе катионов постепенно повышается по мереудаления от водохранилища. Такие воды при поливе смещают сложив­шееся равновесие в системе ППК—почвенный раствор и в составе об­менных катионов увеличивается доля обменного натрия. Особенно бы­стро идет этот процесс, когда для орошения используются воды арте­зианских скважин с повышенным содержанием натриевых и магние­вых солей (табл. 26); как видно, уже через пять лет количество обТ а б л и ц а 26Влияние орошения сильноминерализованными водами на состав обменных катионовтемно-каштановой почвы (содержание Na+ в воде — 78% от суммы катионов;по Болдыреву, 1980)Обменные катионы, мг*экв/100 гПродолжительностьорошенияГлубина,смНеорошаемая почва0—2020—4040—600—2020—4040—600-2020—4040—60Орошение 5 летОрошение 10 летNa+Са*+Mg*+0,90,60,92,21.91,94,82,92,018,515,310,515,014,510,18,411,89,98,09,17,99,99,57,812,79,96,7менного Na+ увеличилось более чем в 2 раза, а через 10 лет — в5,5 раза, причем этот процесс захватывает и глубокие горизонты почвы.Чтобы прогнозировать вероятность вхождения Na+ в почвенныйпоглощающий комплекс, а следовательно, и потенциальную опасностьосолонцевания почвы при ее орошении минерализованными водами,используют специальный показатель адсорбируемости натрия, или на­триевое адсорбционное отношение.

Этот показатель обозначают абревиатурой ПАН, или в латинской транскрипции SAR (sodium adsorp­tion ratio). Величину SAR рассчитывают по результатам определенияконцентрации катионов в ирригационной воде:S A R =[Na+]2/ [Са +] + [Mgg+]_1,41 [Na+]K[Ca2+] + [Mg^+Jгде квадратные скобки обозначают концентрации соответствующих ка­тионов в воде (в мг-экв/л). По смыслу величина SAR отвечает правойчасти уравнения изотермы катионного обмена, и поэтому при равнове­сии доля обменного натрия в составе ППК находится в прямой (хотя ине всегда прямолинейной) зависимости от SAR. Этот показатель, сле106довательно, позволяет оценить качество поливной воды, ее пригодностьдля орошения без опасности вызвать осолонцевание почвы.Опасность осолонцевания зависит не только от величины SAR, нои от общей минерализации ирригационных вод, что объясняется нели­нейностью изотермы катионного обмена и влиянием ионной силы наактивности катионов раствора.

Общая теория этих взаимодействийеще не разработана, и поэтому оценка вод по их пригодности дляорошения и потенциальной опасности засоления и осолонцевания почвимеет пока эмпирический характер (табл. 27).Т а б л и ц а 27Оценка качества воды по опасности засоления и осолонцевания почв(по Ричардсу, 1953)Опасность осолонцевания (уровни SAR)Общая мине­рализацияводы, г/л<11—22—3>.зОпасность засоленияпочвынизкаясредняявысокаяочень высокаянизкаясредняявысокаяоченьвысокая8—106—84—62—415—1812—159—126—922—2618—2214—1811—14>26>22»18>14При величине SAR ниже 8 опасность осолонцевания невелика привсех уровнях минерализации воды, а при SAR>16—18 она становитсявысокой, и использовать такие воды для орошения незасоленных почвнецелесообразно.Изменение состава обменных катионов происходит и при естест­венном рассолении или промывке засоленных почв; эти процессы сме­щают сложившееся в природных условиях соотношение катионов поч­венного раствора.

Изменение состава обменных катионов при рассоле­нии использовал К. К. Гедройц для объяснения происхождения солон­цов из почв, засоленных нейтральными солями. По К. К. Гедройцу,удаление легкорастворимых солей вызывает следующие процессы в поч­вах: обменный Na+ реагирует с присутствующим СаСОз с образова­нием соды, что вызывает появление щелочной реакции. А посколькупосле удаления солей отсутствуют электролиты, вызывающие коагуля­цию высокодисперсной части почв, то наступает набухание и пептизация коллоидальной части почвы с последующим развитием характер­ных признаков солонца. Гипотеза К.

К. Гедройца применима для техслучаев, когда в составе легкорастворимых солей преобладают натрие­вые соли — NaCl, Na2S04, а почва не содержит гипса.Промывка или естественное рассоление почв в присутствии гипсаили при значительном содержании легкорастворимых кальциевых со­лей приводят к эффекту рассолонцования, т.

е. к замене Na+ в погло­щающем комплексе на Са 2+ и Mg 2+ . Это вытекает, в частности, изуравнения ионного обмена. Если уравнение обмена ионов Na+ и Са 2+записать в виде:N лNa^ал.__ ^Na+(уравнение Никольского), то из этого следует, что даже простое раз­бавление равновесного раствора должно вызвать изменение соотноше­ния Na+ : Са2+ в ППК.107Допустим, что правая часть уравнения К -Na~>1/2 ,. = п.

Приразбав-2«Са +лении раствора в 2 раза концентрации ионов (а в первом приближе­нии и их активности) также уменьшаются в 2 раза. Тогда+ -21/2(°Ш+У-21,4Na n0,7л.К- (л С а 2 + :2) 1/2 Кi+-2СаСледовательно, если до разбавления отношение катионов в ППК, вы­раженное как N +:N[/l+, равнялось п, то после разбавления оноуменьшилось в 0,7 раза и доля обменного Na+ снизилась. Понятно,что этот эффект разбавления имеет место только применительно к об­мену разновалентных ионов.

Если в обмене участвуют ионы с одина­ковыми зарядами, то разбавление не влияет на их соотношение в ППК(если не принимать во внимание изменение коэффициентов активно­сти). Таким образом, мы приходим к выводу, что рассоление почв, каки промывки, должно снижать опасность осолонцевания почв. Вместес тем при промывках проявляется и другой эффект, также снижающийопасность осолонцевания. Он заключается в различных скоростях вы­щелачивания из почвенного профиля натриевых и кальциевых солей.Натрий менее прочно удерживается твердыми фазами почвы, чемкальций.

Поэтому при промывке обычно наблюдается быстрое выще­лачивание Na+ и С1~, они вымываются в первую очередь.Уже с первыми порциями фильтрата при промывке солончака вы­носится 60—70% всего количества Na + и С1~, вслед за этими ионамивымываются Са2+, Mg 2+ ,S 0 4 2 - и наиболее медлен­но Н С 0 3 - (рис. 16). В ре­зультате соотношение ка­тионов в почвенном раство­ре промываемой почвы не­прерывно изменяется, сни­жается доля Na+ и нара­стает относительное содер­жание Са 2+ . Это явлениетакже сдерживает возмож­ность нежелательного раз­50010001500вития осолонцевания поч­то01ъем промывных бед, млвы. Более того, происходитулучшение состава обмен­Рис.

16. Относительная скорость выщелачи­ных катионов. Если в ис­вания ионов при промывке засоленной поч­ходном солончаке обмен­вы (модельный опыт)ный Na+ составлял 40% отсуммы обменных катионов,то после промывки его доля снизилась до 26%, а в опыте с добавле­нием гипса — до 7% (табл. 28). Приведенные материалы представляюттолько результат модельного опыта и характеризуют общее направле­ние процесса.

Количественный результат процесса в производственныхусловиях может быть иным в зависимости от реального состава солей,значения рН и условий промывки.Для улучшения свойств почв с высоким содержанием обменногоNa+ применяют различные способы химической мелиорации, чаще все­го гипсование. Те же приемы используют и для предупреждения раз­вития солонцеватости в почвах, орошаемых минерализованными вода108Т а б л и ц а 28Изменение состава обменных катионов после промывкисолончакаОбменные катионы , % от суммыПочваСа2+Mg a +Na+к+До промывкиПосле промыв­кибез гипсас гипсом25324034675261626722ми. Теоретические основы гипсования солонцов и солонцеватых почв•были разработаны К. К.

Гедройцем. В основе метода лежит реакциявытеснения обменного Na+ ионами кальция гипса:Ш а 2 + CaS04 ^ Ш а 2 + Са2+ + SO2,- ^ ПСа + 2Na+ + SO 2 - .Гипс CaS04-2H 2 0 сравнительно хорошо растворим; при равновесииактивность ионов Са 2+ в растворе достигает 1,2-Ю-2 М/л, причем гипсприсутствует в твердой фазе, и по мере вхождения Са 2+ в поглощаю­щий комплекс активность Са2+ в растворе поддерживается на сравни­тельно постоянном уровне за счет дополнительного растворения гипса.Продуктом реакции является Na2S04 — легкорастворимая соль,•способствующая коагуляции почвенных коллоидов и легко вымывае­мая из почвы при последующей промывке. Таким образом, достигаетсявысокая эффективность гипсования.Количество гипса, необходимое для гипсования солонцеватых почви солонцов, рассчитывают исходя из содержания обменного натрия.Не трудно подсчитать, что если в почве содержится 12 мг-экв/100 г•обменного натрия, то в пересчете на мелиорируемый почвенный слоймощностью в Я см и площадью 1 га это составит12-Я-сМООО экв/га,где d — объемная масса почвы.

Характеристики

Тип файла
PDF-файл
Размер
23,28 Mb
Тип материала
Высшее учебное заведение

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
Как Вы думаете, сколько людей до Вас делали точно такое же задание? 99% студентов выполняют точно такие же задания, как и их предшественники год назад. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6458
Авторов
на СтудИзбе
304
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее