Методы сбора атмосферных осадков
ЛЕКЦИЯ 6. ПОЧВЕННЫЙ РАСТВОР, МЕТОДЫ ЕГО ВЫДЕЛЕНИЯ И ИЗУЧЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА
ВОПРОС 1. Методы выделения почвенных растворов
ВОПРОС 2. Особенности химического анализа почвенных растворов, лизиметрических и почвенно-грунтовых вод
ВОПРОС 3.Роль почвенных растворов в продукционном процессе
ВВЕДЕНИЕ. Жидкая фаза почвы, или почвенный раствор, и газо-образная её фаза, т. е. почвенный воздух, являются наиболее легко изменяющимися во времени составными частями почв.
Эти фазы оказывают большое влияние на процессы почвообразования, жизнедеятельность растений и жизнь макро- и микроорганизмов. Все процессы разложения орга-нического вещества и превращения его в гумус, разрушения и химического выветривания первичных минералов, синтеза вторичных минералов в значительной степени зависят от жидкой фазы почвы. Взаимодействие почвы с атмосферой и литосферой тоже осуществляется через жидкую и газообразную фазы.
Почвенная влага формируется за счет и при помощи атмосферных осадков. При фильтрации через почву химический состав воды претерпевает большие изменения. Поэтому почвенную влагу изучают не только почвоведы, но и геохимики, гидрологи, гидрохимики.
Ученик В.В. Докучаева В.И. Вернадский назвал жидкую фазу почвы «кровью земли». Как количество влаги, так и её химический состав являются быстро меняющимися во времени величинами и зависят как от внутренних условий почвы (жизнедеятельности корневых систем, взаимодействия между фазами и т. д.), так и от внешних, в первую очередь, климатических. Они имеют ярко выраженную сезонную изменчивость. Поэтому изучение динамики химического состава почвенной влаги является одним из важней-ших стационарных исследований, особенно на засоленных и орошаемых почвах.
|
|
|
ВОПРОС 1. Методы выделения почвенных растворов
Существует большое количество методов выделения почвенных растворов. Всё их многообразие объединено в несколько групп.
Первая группа методов – выделение и изучение почвенных растворов при помощи водных вытяжек, т. е. извлечение почвенного раствора добавлением к почве воды в количестве, значительно превышающем навеску почвы [9].
Чаще всего берут соотношение 1:5. Однако полученные таким путем вытяжки существенным образом отличаются от истинных почвенных растворов. Поэтому водные вытяжки, как правило, используются при изучении засоленных почв, содержащих большое количество легкорастворимых солей.
Вторая группа методов – выделение раствора из почвы в сравнительно неизменном виде. Для выделения почвенного раствора из почвенных образцов необходимо преодолеть силу взаимодействия твердой и жидкой фаз почвы.
|
|
|
Поэтому методы данной группы основаны на применении
внешней силы:
а) давление, создаваемое прессом;
б) давление сжатого газа;
в) центробежная сила (центрифугирование);
г) вытесняющая способность различных жидкостей.
В современных почвенных исследованиях чаще всего применяются первый и последний методы.
Третья группа методов – лизиметрические методы, действующие по принципу замещения почвенных растворов талыми и атмосферными водами.
Для этого применяют лизиметры – специальные устройства для улавливания стекающих по почвенному профилю почвенных растворов.
Устройство лизиметров бывает самым различным – лизиметры-контейнеры с бетонированными стенами и дном; лизиметры-монолиты, лизиметры-воронки и т. д.
Четвертая группа методов – непосредственное исследование водной фазы почвы в естественном состоянии (изменения in situ) в полевых условиях при помощи различных потенциометров и иономеров, позволяющих опре-
делять широкий набор ионов (Ca 2+, Mg 2+, Na+, K+, NO3 -, Cl-,SO42‑и др.).
Количественные характеристики современного процесса почвообразования требуют одновременного для одних и тех же территорий исследования динамики химического состава атмосферных осадков, вод поверхностного стока и самой жидкой фазы почвы, включая почвенную верховодку и грунтовые воды.
|
|
|
Рассмотрим методы изучения всех этих объектов.
Методы сбора атмосферных осадков
По данным ряда исследователей [10], в среднем на всю территорию России ежегодно выпадает с осадками до 40–50 кг/га минеральных веществ.
В промышленных областях и отдаленных городских районах это содержание увеличивается до 50–100 кг/га.
В наиболее развитых промышленных районах (Свердловская и Челябинская обл.) ежегодно с атмосферными осадками выпдает до 300–800 кг/га минеральных веществ и, безусловно, в определенных исследованиях данное количество минеральных веществ следует учитывать.
В системе Гидрометслужбы разработаны надежные методы сбора проб атмосферных осадков, выпадающих на открытых площадках для целей их дальнейшего химического анализа. Для химического анализа недопустимо использовать дождевые и снеговые осадки, собранные в обычные дождемеры, так как в них возможно случайное загрязнение, которое исказит истинный химический состав атмосферных осадков.
Для сбора проб дождевых вод применяются эмалированные воронки с крышками, которые вставляются в полиэтиленовые или кварцевые колбы.
|
|
|
Колбы с воронками устанавливаются на деревянном столе (60 х 60 см) высотой до 150 см. Пробы твердых осадков собирают в специальные эмалированные ванночки или кюветы размером 30 х 40 см, также имеющие крышки.
В зимний период в начале выпадения снежных осадков кювету выносят на площадку столика и прикрепляют винтами. После прекращения выпадения снега ее вносят в теплое помещение, измеряют количество снеговой воды, полностью перенося ее в мерную колбу. Собранную воду анализируют. Для большей точности необходимо приборы для сбора осадков устанавливать в 2–3-кратной повторности и анализировать отдельно воду каждой пробы.
В последнее время большое внимание уделяется трансформации химического состава атмосферных осадков при прохождении их через крону растений. В частности установлено, что дождевые осадки, проходя через кро-
ну лиственных и хвойных растений, выщелачивают из них калий, кальций, серу, азот и другие химические элементы.
Особенно сильное подкисление атмосферных осадков происходит при их стекании по стволам хвойных растений. Так, по данным В. Н. Мина [12], если на открытой площадке величина pH дождевой воды равна 5,7–6,1, то после стекания по стволу ели она снижается до 2,6–3,5 за счет резкого воз-
растания в них содержания органических веществ.
Для изучения данного явления приборы, рассмотренные нами ранее, устанавливают в разных местах под кроной деревьев. Для сбора осадков, стекающих по стволам деревьев, методика отбора проб следующая (по Мину): на стволах зачищают кольцеобразные неровности, на них крепят ре-
зиновую полоску шириной ≈ 4 см. Один конец её опускают в приемную колбу. На этой резиновой полоске крепят покрытый лаком или из оцинкованного железа желобок и таким образом идет сбор атмосферных осадков. При этом необходимо строго соблюдать все известные предосторожности от загрязнения воды как лесной подстилкой, так и почвой. Ни в коем случае нельзя брать для анализа стоковые воды, если лотки и трубы для их сбора сделаны из бетона, так как последний содержит много водорастворимого кальция.
Дата добавления: 2022-01-22; просмотров: 54; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!