Тема 10 . Методы гигиенического исследования физико-механических свойств почвы
Цель занятия. Изучить методы гигиенического исследования физико-механических свойств почвы.
Практические навыки. Освоить лабораторные методы исследования проб почвы с гигиеническими целями.
Материалы и оборудование. Пробы почвы, инструменты для взятия проб почвы, набор сит, почвенные термометры, стеклянная бюкса, аналитические весы, мерные цилиндры, стеклянные трубки.
Задание. 1. Ознакомиться с правилами и методами отбора проб почвы для гигиенических исследований.
2. В предложенном образце почвы определить механический состав, цвет, запах, влажность, пористость, водопроницаемость, влагоемкость, капиллярность.
3. Дать заключение о гигиенических свойствах почвы.
Отбор проб почвы для исследования. Выбирают две площадки по 25 м2 каждая: одну вблизи источника загрязнения, другую – вдали от него. Если на участке нет видимых источников загрязнения, то выделяют 1–2 площадки по 25 м2 каждая. Площадки разбивают на квадраты в 1 м2. Пробы почвы отбирают в сухую посуду специальным буром (рис. 43) или лопаткой по диагонали на глубине 0,25; 075–1; 1,75–2 м. При этом из каждого горизонтального слоя берут отдельно средний образец, состоящий из 5–8 отдельных проб массой до 1 кг
 |
каждый. Помещают пробы в полиэтиленовый мешочек, который нумеруют и снабжают сопроводительным документом.
а б в
|
|
|
Рис. 43. а – бур Некрасова; б – бур Френкеля; в – щуп Рождественского
В лаборатории образцы почвы перемешивают, взвешивают, освобождают от посторонних примесей (камень, стекло, металл, дерево и т. п.) и просеивают через сито с отверстиями диаметром 3 мм.
В зависимости от целей исследования почву анализируют в натуральном виде или в воздушно-сухом состоянии после высушивания в хорошо вентилируемом помещении. Высушенную почву просеивают через сито с диаметром отверстий 1 мм, после чего ее перемешивают, растирают в ступке пестиком, просеивают через сито с диаметром отверстий 0,25 мм и ссыпают в банку с притертой пробкой.
Пробы почвы исследуют сразу же после поступления в лабораторию или консервируют их при 0 0С толуолом или хлороформом. В таком состоянии пробы можно хранить в течение нескольких суток.
Определение механического состава почвы. Механический состав почвы – это количественное содержание частиц различной величины, выраженное в процентах к взятой массе почвы. Изучение механического состава дает возможность судить о степени проницаемости почвы для воздуха, что важно для процессов самоочищения почвы.
Для определения структуры почвы ее массу разделяют на отдельные части, отличающиеся друг от друга величиной почвенных частиц. Для этого применяют набор металлических сит с отверстиями 10; 5; 3; 2; 1; 0,5; 0,25 мм в диаметре, которые при работе соединяют друг с другом в последовательном порядке: сита с более крупными отверстиями помещают вверх, с мелкими - вниз.
|
|
|
В верхнее сито насыпают 200-300 г воздушно-сухой почвы и, сотрясая набор сит, просеивают через них всю навеску почвы.
Почвенные частицы распределяются по отдельным ситам соответственно их величине (диаметру отверстий сит). На ситах № 1,2,3 собираются частицы почвы более 3 мм, которые по классификации Н. А. Качинского представляют собой камни и гравий; на ситах № 4 и 5 - частицы размером 1-3 мм (крупный песок); на ситах № 6 и 7 - средний песок с диаметром частиц 0,25-1 мм; на дне набора сит собирается мелкий песок, пыль и глинистые частицы.
По окончании просеивания содержимое каждого сита и дна прибора взвешивают и вычисляют механический состав почвы в процентах.
Определение цвета почвы выполняют как в отношении свежевзятой почвы, так и высушенной, так как при высыхании она часто меняет окраску. Отмечают основной тон, его интенсивность и оттенки.
Почва может быть темноокрашенной и светлоокрашенной. Более темные почвы содержат большое количество гумуса и структура их хорошо выражена. К светлоокрашенным почвам относятся подзолистые и песчаные, в которых кроме небольшого количества органических веществ, чаще всего очень мало содержится биологически важных минеральных веществ – соединений кальция, фосфора и калия.
|
|
|
Определение запаха почвы можно проводить непосредственно на месте при взятии пробы. В лаборатории свежую почву помещают в колбу и смачивают горячей водой, закрывают часовым стеклом. Через несколько минут содержимое в колбе встряхивают, снимают часовое стекло и определяют запах.
При загрязнении органическими веществами почва приобретает несвойственный ей запах: аммиачный, гнилостный, сероводородный, которые могут появляться лишь при свежем загрязнении почвы навозом, неочищенными сточными водами, трупами животных или при разложении органических веществ в анаэробных условиях.
Определение температуры почвы. К измерению температуры почвы в гигиенических целях прибегают редко, хотя она могла бы иметь значение, например, при выборе участков под лагеря для животных, стойбища ранней весной, летом и поздней осенью, на пастбищах, а также в загонах.
|
|
|
Для измерения используют термометры: в поверхностном слое почвы – изогнутые термометры Савинова (рис. 44), которые в зависимости от глубины исследуемого слоя имеют различную длину, а в глубоких (не более 1 м) – длинные термометры в металлической оправе с острым наконечником.
Рис. 44. Почвенный термометр Савиннова. Принцип намерения температуры почвы.
Определение влажности почвы. Влажность почвы – это отношение массы воды, содержащейся в известном объеме почвы, к массе сухой почвы в том же объеме в процентах.
В предварительно взвешенную стеклянную бюксу помещают 10 г исследуемой свежей почвы и выдерживают при температуре 105 0С в течение 5 часов, после этого бюксу закрывают крышкой, охлаждают в эксикаторе (30-40 минут) и взвешивают на аналитических весах.
Вычисляют процентное содержание воды в почве по формуле:
(А1 – А2) ∙ 100 / А1,
где А1 – первоначальная масса образца почвы, г; А2 – масса образца почвы после высушивания, г.
Рекомендуется производить анализ в двух параллельных навесках из взятого образца почвы и результат выражать средней величиной.
Определение пористости почвы. Пористость – это процентное отношение объема заполненных воздухом и водой промежутков между твердыми частицами почвы к общему объему ее. От объема пор почвы зависит ее аэрация.
В мерный цилиндр на 1000 мл помещают 400 см3 воздушно-сухой почвы, затем наливают 600 мл водопроводной воды. Смесь перемешивают. Число миллилитров, недостающее до 1000, в пересчете на 100 составит общий объем почвы в процентах.
Пример. После перемешивания 400 см3 почвы с 600 мл воды общий объем составил 880 мл, т. е. в 400 см3 почвы объем пор был 1000–880=120 мл воздуха. Отсюда пористость (общий объем пор) почвы:
(1000 – 880) ∙ 100 / 400 = 30 %
Определение водопроницаемости (фильтрационной способности) почвы. Свойство почвы пропускать воду через верхние слои в нижние называется водопроницаемостью, которое определяет ее водно-воздушный режим.
Водопроницаемость определяется временем, необходимым для просачивания воды слоем в 4 см через слой почвы в 20 см. Для определения этого показателя мерный цилиндр высотой 30–35 см и диаметром 3–4 см без дна укрепляют в штативе, прикрывают нижнее отверстие фильтровальной бумагой и подвязывают полотном. В цилиндр насыпают образец почвы до уровня 20 см. На слой почвы наливают воду слоем 4 см и отмечают время, за которое через этот слой пройдут первые капли воды.
Определение влагоемкости почвы. Под влагоемкостью понимают свойство почвы удерживать в своих порах воду. При большой влагоемкости уменьшается ее возможность воздухо- и водопроницаемости. На таких участках почвы нередко наблюдается отсыревание ограждающих конструкций помещений (полов, стен), замедляется разложение органических веществ.
Для определения влагоемкости берут стеклянную трубку диаметром 4 см и длиной 20 см, нижний конец ее плотно обвязывают марлей. Взвесив трубку, наполняют ее на 10–15 см воздушно-сухой почвой и снова взвешивают, чтобы определить массу взятой почвы. После этого трубку до верхнего уровня почвы погружают в сосуд с водой. Как только почва полностью пропитается водой, трубку осторожно (не встряхивая) вынимают, дают стечь воде в течение 1–2 минут и снова взвешивают. Разница в массе трубки с влажной и сухой почвой есть масса поглощенной почвой воды. Отношение ее к массе взятой сухой почвы, умноженное на 100, есть полная влагоемкость, выраженная в процентах.
Определение капиллярности почвы. Капиллярность почвы – это ее водоподъемное свойство, которое зависит от ее механического состава, т.е. чем меньше размер частиц почвы, тем выше подъем влаги по капиллярам. Высокая капиллярность нередко служит основной причиной сырости почвы и даже помещений, если отсутствует гидроизоляция.
Для определения капиллярности почвы в штативе устанавливают в ряд высокие (1 м и более) стеклянные трубки диаметром 2,5–3 см с сантиметровыми делениями. Нижние концы их обвязывают марлей. Каждую трубку доверху заполняют почвой (одновременно исследуют несколько разнородных почв - песчаную, глинистую и др.). Нижние концы трубок должны упираться в плоское дно ванны, в которую наливают воду так, чтобы концы трубок были погружены в нее на 0,5 см. Затем по изменению окраски почв в трубках следят за быстротой и высотой капиллярного подъема воды, отмечая ее уровень, через 5, 10, 15, 30 и 60 минут и далее через каждый час до прекращения его повышения.
Величину капиллярности почвы выражают предельным уровнем поднятия воды в трубках в сантиметрах.
Контрольные вопросы. 1.Как проводят отбор проб почвы для физико-механического исследования? 2. Методы исследования механических и физических свойств почвы. 3.Каковы физические свойства почвы и их гигиеническое значение?
Дата добавления: 2021-04-07; просмотров: 404; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!