Учебно-методический комплекс дисциплины ДС.5 Экология почв (стр. 7 )

В некоторых почвах, например, подзолистых, под гумусовым горизонтом образуется белесый горизонт А2 , напоминающий цветом золу. Из этого горизонта гумус и минеральные соединения вымываются в иллювиальный горизонт В, где и накапливаются. Горизонт В плотный, часто окрашен в красновато-бурый цвет. Под ним залегает слабо измененная, не содержащая гумуса горная (материнская) порода С.

Описание почвы по генетическим горизонтам осуществляется по следующим критериям:

1) Мощность горизонта (см).

2) Глубина залегания горизонта от поверхности почвы (см).

3) Характер перехода в следующий горизонт (при переходе 1-2 см - резкий, до 5 см - постепенный и свыше 5 см - незаметный).

4) Окраска.

5) Структура (призматическая, глыбчатая, плитчатая, листоватая, зернистая, ореховатая, комковая, бесструктурная).

6) Сложение (рыхлое, плотное, пористое, трещиноватое).

7) Новообразования (в виде пятен, языков, подтеков, ходов животных).

Почвы различаются также по их механическому составу. Так, почвы нашего подзолистого типа (лесные) можно разделить на следующие виды: песок рыхлый содержит физической глины до 5%; песок связный - 6-10 % глины; супесь - 11-20 % глины; суглинок легкий - 21-30 % глины; суглинок средний - 31-40 % глины; суглинок тяжелый - 41-50 % глины; и собственно глина - глины свыше 50 %.

4. Почва как составная часть ЛИТОСФЕРЫ

1) Земля - единственная из всех известных планет, которая имеет почву. Процесс почвообразования протекает со скоростью 0,5-2 см в столетие.

2) Связь почвы с литосферой исключительно непосредственная, так как она возникла собственно на поверхности литосферы и во многом из ее составных элементов. Можно утверждать, что своей «жизнедеятельностью» почва способствует дальнейшему геохимическому преобразованию верхних слоев литосферы.

3) Почва (педосфера) представляет собой верхний слой литосферы толщиной от нескольких сантиметров до 1-2 м. Входит в состав ЛИТОБИОСФЕРы (=Часть биосферы, занимающая верхние слои литосферы (до 2-3 км, по некоторым данным - максимально 8,5 км глубиной ).

Литосфера - одна из главнейших геосфер, представляет собой оболочку Земли, которая объединяет земную кору, подкорковую часть верхней мантии и подстилающую часть астеносферы. Характерным признаком литосферы является содержание в ней пород в твердом кристаллическом состоянии, обусловливающим ее жесткость и прочность. Вниз по разрезу температура повышается и в астеносфере, где она достигает значений, при которых вещество переходит в частично расплавленное состояние и обладает пластичностью, позволяющей течь даже при действии очень малых избыточных давлений.

В свете современных представлений, согласно теории тектоники литосферных плит, установлено, что литосферные плиты, которые слагают внешнюю оболочку Земли, образуются за счет остывания и полной кристаллизации частично расплавленного вещества астеносферы.

Мощность литосферы меняется от нескольких километров под рифтовыми долинами срединных океанических хребтов, почти до 100 км под периферией океанов, а под древними щитами мощность литосферы достигает 300-350 км.

4) В литосферу живые организмы проникают на ничтожную глубину. Основная их масса сосредоточена в верхнем слое почвы мощностью в несколько десятков сантиметров и редко кто проникает на несколько метров или десятков метров вглубь (корни растений, дождевые черви).

По трещинам земной коры, колодцам, шахтам и буровым скважинам животные и бактерии могут опускаться на гораздо большую глубину - до 2,5-3 км.

Проникновение зеленых растений в глубь литосферы невозможно из-за отсутствия света. Животные не находят там питания. Механические свойства горных пород, слагающих литосферу, также препятствуют распространению в них жизни.

Наконец, с продвижением в недра Земли температура возрастает и на глубине 3 км достигает 100 С. На глубине более 3 км от земной поверхности живые организмы существовать не могут.

5) АБИОСФЕРА - слои литосферы, не испытывающие и ранее никогда не подвергавшиеся какому бы то ни было влиянию живых организмов или биогенных веществ.

6) ГИПОБИОСФЕРА - слой литосферы, куда живые организмы могут попадать лишь в результате случайных причин и где они в состоянии временно существовать, но не нормально жить и размножаться.

7) Более 92% массы литосферы приходится на долю только четырех элементов - железа, кислорода, кремния и магния. Земная кора по своему составу оказывается более обогащенной кислородом и кремнием. Эти элементы вместе с алюминием образуют самые распространенные в коре соединения - силикаты и алюмосиликаты. В земной коре обнаружено около трех тысяч видов минералов, однако примерно на 90 % ее масса образована силикатами алюминия, железа, кальция, магния, калия и натрия, а также оксидом кремния. Верхняя мантия преимущественно состоит из тяжелых минералов, обогащенных железом и магнием, типа фаялита ( Fe2SiO4 ) и форстерита ( Mg2SiO4 ).

8) Геобиосфера состоит из области жизни на поверхности суши - террабиосфера (с террабионтами), которая подразделяется на фитосферу (от поверхности земли до верхушек деревьев ) и педосферу (почвы и лежащие под ними подпочвы) с педобионтами; литобиосферу - жизнь в глубинах земли (с литобионтами, живущими в порах горных пород).

Литобиосфера распадается на два слоя: гипотеррабиосферу - слой, где возможна жизнь аэробов (или подтеррабиосфера) и теллуробиосферу - слой, где возможно обитание анаэробов (или глубинобиосфера). Жизнь в толще литосферы существует в основном в подземных водах.

Слой разреженной жизни под педосферой (с ее педобионтами), образованной почвенной синузией фитосферы или, по воззрениям , всей толщей слоя интенсивного выветривания, называется хипотеррабиосферой или гипотеррабиосферой.

9) Изучения литосферы подразделяется на мониторинг почв и мониторинг горных пород. Несмотря на некоторое упрощение эта классификация удобна для практической реализации.

10) Почва - верхний слой литосферы, поэтому она наиболее сильно подвергается загрязнению. В наибольшей степени от него также страдают верхние горизонты почвы. Локальное значение имеет накопление твердых отходов на поверхности литосферы. Однако и в этом случае через агенты выветривания антропогенные загрязнения распространяются на значительные расстояния и проникают во все компоненты биосферы.

Охрана литосферы. Загрязнение литосферы твердыми отходами

Причиной загрязнения литосферы может быть сброс сточных вод, нефтепродуктов, выброс аэрозолей, пыли, загрязнение почвы пестицидами и т. д. Но главными видами загрязнения литосферы являются твердые бытовые и промышленные отходы.

В состав твердых бытовых отходов входят пищевые отходы, бумага, картон, стекло, текстиль, металлы, полимеры и т. д.

В состав твердых промышленных отходов входят металлы (черные и цветные), мусор, древесина, пластмассы, шлак, окалина, зола и т. д.

На одного жителя в городе приходится примерно по 1 тонне твердых отходов в год, причем эта цифра ежегодно увеличивается.

Твердые бытовые отходы и их утилизация

Основными методами обезвреживания твердых бытовых отходов являются мусоросжигательные заводы, мусороперерабатывающие заводы и санкционированные свалки.

Санкционированные свалки - это складирование твердых бытовых отходов, которое предусматривает долговременную переработку отходов при участии кислорода воздуха и микроорганизмов.

В городах под складирование бытовых отходов отводятся большие территории. Удалять отходы необходимо в короткие сроки, чтобы не допускать размножения насекомых, грызунов и предотвращать загрязнение окружающей среды.

Мусоросжигательные заводы являются более эффективным способом обезвреживания твердых бытовых отходов по сравнению с санкционированными свалками. Но он также оказывает существенное негативное воздействие на окружающую среду. В результате сжигания отходов образуются отходящие газы, содержащие в своем составе SO2, HCl, HF, NOx, CO, летучую золу и т. д.

Различают нетоксичные и токсичные промышленные отходы. Токсичные отходы подразделяют на четыре класса токсичности: чрезвычайно токсичные, высокотоксичные, умеренно токсичные и малотоксичные.

Основными видами твердых промышленных отходов являются шлаки тепловых электростанций и металлургических заводов, природные отвалы горнодобывающих предприятий и горнообогатительных комбинатов, строительный мусор и т. д.

Обезвреживание отходов - удаление из них вредных примесей.

Утилизация отходов означает и обезвреживание и одновременное извлечение из них полезных продуктов.

Размещение отходов подразумевает или складирование или захоронение отходов. При этом складирование - это размещение отходов на поверхности земли, а захоронение - это размещение отходов на глубине, как правило, в контейнерах.

От категории отходов зависят плата за их размещение и сам порядок размещения. Нетоксичные промышленные отходы складируют на городских свалках. Токсичные отходы подвергают обезвреживанию и захоронению на специально организованных полигонах. Вокруг участков захоронения токсичных отходов отводят санитарно-защитные зоны с радиусом не менее 3 км.

Особое место среди высокотоксичных отходов занимают радиоактивные отходы, размещение которых производят в соответствии с договорами, заключаемыми с природоохранительными организациями (полигонами, заводами и т. д.), занимающимися утилизацией и захоронением отработанных радиоактивных материалов.

4. ПОЧВА и ГИДРОСФЕРА. Водный режим почв.

Гидра­тация - образование водной оболочки вокруг ионов и колло­идных частиц. Гидратация почвенных частиц связана с сорбцией паро­образной и жидкой влаги.

Проникновение воды через полупроницаемую перепонку в растворе называется осмосом. Давление, развивающееся в сосуде с полупрони­цаемой стенкой, называется осмотическим.

В почвенной толще вода пе­редвигается от участков с низкой концентрацией раствора к участку с более высокой концентрацией.

Почвен­ную воду принято делить на категории, формы и виды (, 1965). Выделяются 6 основных категорий почвенной влаги, раз­личающиеся между собой прочностью связи с твердой фазой почвы и степенью подвижности.