В особых условиях сформирован почвенный покров промышленной зоны. Здесь значение кислотности находится под влиянием таких мощных техногенных факторов, как щелочные пылевые выпадения (концентрация которых в этой зоне существенно выше, чем в ранее рассмотренных), строительная пыль, а также временное хранение отходов производства. В результате значения показателя рНKCl в этой зоне самые высокие как в верхнем, так и в нижнем слое при небольшой изменчивости признака.
Одним из наиболее важных свойств почв, играющих особую роль в выполнении их экологических функций, является буферность. Этот показатель в рамках совместной работы с асп. , проводимой под руководством автора (Дабахов, Смирнова, 2002; Смирнова, 2005), изучался на территории рекреационных зон методом оценки изменения реакции почвенной пробы при добавлении раствора кислоты или щелочи по следующей схеме:
Варианты | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
0,1н HCl, мл | 16 | 8 | 6 | 4 | 2 | - | - | - | - | - | - |
0,1н NaOH, мл | - | - | - | - | - | - | 2 | 4 | 6 | 8 | 16 |
H2O, мл | 9 | 17 | 19 | 21 | 23 | 25 | 23 | 21 | 19 | 17 | 9 |
Под буферной емкостью в данном исследовании понимали количество Н+ и ОН-, необходимое для достижения рН суспензии значений 3,5 и 8,5 единиц (верхнего и нижнего предела, при достижении которого почва считалась полностью деградированной).
В таблице 2 приведены данные по масштабам поглощения ионов водорода почвами типичных площадок на территории парковых зон. Полученные результаты свидетельствуют о наибольшем буферном потенциале почвенного покрова парка «Дубки». Достаточно близкие значения отмечены и в Автозаводском парке. Максимальное количество нейтрализованных ионов Н+ приходится на диапазон рН от 5,0 до 3,0 единиц, причиной чего могут быть реакции замещения обменных оснований и процессы растворения сильных оснований органических кислот. В парке «Дубки» их потребление активно происходило также в диапазоне 7,0-5,0 единиц, т. е. в зоне катионного обмена с участием функциональных групп специфических органических кислот, а также карбонатной системы. Минимальная буферная емкость характерна для почв Стригинского бора, что обусловлено исходным низким значением кислотности, а также песчаным гранулометрическим составом и промывным водным режимом. Ионы Н+ наиболее активно поглощаются в диапазоне 1,0-3,0 единиц рН.
2. Поглощение ионов Н+ в различных диапазонах рН, ммоль/кг почвы
№ площадки | Слой, см | рН исходное | Диапазон рН | Е, ммоль Н+/кг | |||||
7-6 | 6-5 | 5-4 | 4-3 | 3-2 | 2-1 | ||||
Парк «Дубки» | |||||||||
1 | 0-5 | 6,79 | >29,3 | 41,1 | 35,1 | >54,5 | - | - | >160 |
5-20 | 6,52 | >8,2 | 29,2 | 28,8 | 56,5 | >37,3 | - | 86,2 | |
Автозаводский парк | |||||||||
2 | 0-5 | 6,66 | >6,2 | 42,5 | 41,7 | >69,6 | - | - | 125,8 |
5-20 | 6,67 | >10,6 | 29,8 | 38,1 | 41,3 | >40,2 | - | 89,4 | |
Стригинский бор | |||||||||
3 | 0-5 | 4,43 | - | - | >0,6 | 9,2 | 47,8 | >102,4 | 2,9 |
5-20 | 4,34 | - | - | >0,4 | 5,9 | 64,3 | >89,4 | 1,8 | |
Аналогичные результаты получены и в отношении щелочной буферности, что вполне предсказуемо, поскольку в нейтрализации щелочных выпадений принимает участие ряд механизмов, определяющих устойчивость и к кислотному воздействию (табл. 3). Относительно высокая буферная емкость почв Стригинского бора к подщелачиванию связана в основном с их высокой исходной кислотностью.
3. Поглощение ионов ОН - в различных диапазонах рН, ммоль/кг почвы
№ площадки | Слой, см | рН исход-ное | Диапазон рН | Е, ммоль ОН-/кг | |||||||
4-5 | 5-6 | 6-7 | 7-8 | 8-9 | 9-10 | 10-11 | 11-12 | ||||
Парк «Дубки» | |||||||||||
1 | 0-5 | 6,79 | - | - | >8,9 | 62,7 | >88,4 | - | - | - | 119,0 |
5-20 | 6,52 | - | - | >14,4 | 45,6 | 47,5 | >52,5 | - | - | 93,3 | |
Автозаводский парк | |||||||||||
2 | 0-5 | 6,66 | - | - | >4,7 | 26,4 | 36,7 | 45,2 | >47,0 | - | 50,7 |
5-20 | 6,67 | - | - | >3,3 | 24,2 | 37,6 | 44,0 | >50,9 | - | 47,4 | |
Стригинский бор | |||||||||||
3 | 0-5 | 4,43 | >0,5 | 6,2 | 17,9 | 15,5 | 1,8 | 17,2 | 29,5 | >71,4 | 47,8 |
5-20 | 4,34 | >0,1 | 1,3 | 13,1 | 7,1 | 16,2 | 22,7 | 24,0 | >75,5 | 34,2 | |
Для оценки эффективности поглощения ионов Н+ и ОН - нами введен расчетный показатель, отражающий процент приращения содержания указанных ионов в почвенной суспензии от количества добавленных кислотных или щелочных агентов. В дальнейшем в работе эти показатели называются «остаточная кислотность» и «остаточная щелочность». Рассмотрение результатов показывает заметное изменение эффективности поглощения ионов Н+ и ОН - в зависимости от диапазонов реакции среды, а также существенные различия между исследованными территориями по эффективности поглощения в данных диапазонах. В качестве основной тенденции, которая может быть выделена при рассмотрении таблиц 4 и 5, можно назвать снижение эффективности поглощения ионов водорода при движении к более кислой реакции среды. Если в диапазоне рН 6,0-8,0 остаточная кислотность находилась на уровне n×10-3- n×10-4, то в диапазоне 1,0-4,0 она составила единицы и десятки процентов.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 |
