ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Использование гуминовых веществ

123 4

Основная роль гуминовых веществ в биосфере - это участие в структурообразовании почвы, накоплении питательных элементов и микроэлементов в доступной для растений форме, регулировании геохимических потоков металлов в водных и почвенных экосистемах.

К концу XX века, одной из основных проблем которого стало химическое загрязнение окружающей среды, гуминовые вещества, начали выполнять роль естественных детоксикантов. Гумусовые кислоты связывают в прочные комплексы ионы металлов и органические экотоксиканты в воде и почве (рис. 3). Известно, что наиболее активен свободный токсикант, связанное вещество не так опасно, поскольку теряет биодоступность.

Рис. 1. Связывание экотоксикантов гуминовыми кислотами. (Химия и жизнь)

Гуминовые вещества применяют в растениеводстве как стимуляторы роста или микроудобрения. В отличие от аналогичных синтетических регуляторов роста, гуминовые препараты не только влияют на обмен веществ растений, при систематическом их использовании улучшается структура почвы, ее буферные и ионообменные свойства, становятся активнее почвенные микроорганизмы. Особого внимания заслуживают адаптогенные свойства — гуминовые препараты повышают способность растений противостоять болезням, засухе, переувлажнению, переносить повышенные дозы солей азота в почве.

Другое применение гуминовых веществ — рекультивация загрязненных почв и вод. Применение для очистки и рекультивации территорий, загрязненных органическими веществами и нефтепродуктами, а также тяжелыми металлами. Уже разработаны и используются твердые сорбенты на основе гуминовых веществ.

Наряду со связывающими свойствами гуминовые вещества имеют ярко выраженные поверхностно-активные свойства. Поэтому их добавляют для лучшей растворимости гидрофобных органических веществ (например, нефтепродуктов). Гуминовые вещества входят в состав буровых растворов, а также служат основой растворов, предназначенных для промывания водоносных горизонтов, загрязненных ароматическими веществами. Также для этих целей используют синтетические ПАВ, но, в отличие о них, гуминовые вещества совершенно безопасны для природы.

Еще одним примером использования гуминовых веществ может служить использование при радиационной дезактивации загрязненных территорий. Изменяя степень модификации гуминовых веществ, можно управлять и свойствами, которыми будет обладать будущая гуминовая пленка. По экспериментальным данным, новый препарат на основе гуминовых веществ сорбирует плутоний почти на 95%.

Типы гумуса

Основной источник накопления гумуса в почвах – зеленые растения.

Количество растительной массы поступающей в почву зависит от характера растительности.

В лесных почвах – это опад, образующий подстилку. Корни древесной растительности также составляют достаточно большое количество органики, но из-за длительности существования их доля участия в образовании гумуса невелика.

Под травяной растительностью основным источником гумуса являются мелкие корни, масса которых в метровом слое почвы составляет в среднем 17т/га.

Под однолетниками – наименьшее количество корней.

Накопление корневой массы зависит также и от типа почв – в подзолистых почвах корни расположены в верхней части почвенного профиля, в лесостепных почвах – по всему профилю.

Из-за ежегодного отмирания трав – под такой растительностью образуется в итоге очень мощный слой гумуса.

Вторичным источником органического вещества служащего для образования гумуса являются отмирающие микроорганизмы, мхи, лишайники, а также роющие и копающие животные.

I. ТИПЫ ГУМУСА, ОБРАЗУЮЩИЕСЯ В УСЛОВИЯХ АЭРАЦИИ

1. Мор (сырой или грубый кислый гумус) - содержит много детрита, практически не связан с минеральной частью почвы. Формируется при низкой биологической активности, низких температурах, избытке влаги, в условиях кислой и сильнокислой реакции среды. Является наиболее низкокачественным гумусом

Горизонт подстилки стратифицирован на три слоя: слаборазложившийся (О₁), среднеразложившийся (О₂) и сильно разложившийся (О₃). Гумусоаккумулятивный горизонт (А₁) отсутствует, так как при разложении подстилки образуются легко растворимые фульвокислоты (бедный гумус), сразу же мигрирующие в нижнюю часть профиля, где либо иллювиируются (накапливаются) в горизонте В, либо сразу поступают в грунтовые воды, включаясь в большой и малый циклы круговорота веществ. Под подстилкой залегает подзолистый горизонт или маломощный (до 5 см) переходный горизонт А₁А₂. Граница между органической и минеральной частями четкая, резкая.

2. Модер (модергумус) (грубый гумус) - формируется в условиях кислой реакции среды при средней биологической активности (подавляются процессы гумификации), имеет слабое сцепление с минеральной частью почвы. Содержащий большое количество полуразложившихся остатков.

Горизонт подстилки двухслойный: сверху – слаборазложившийся (О₁), внизу – среднеразложившийся (О₂). Под подстилкой образуется маломощный (до 15 см) горизонт А₁, но структура его ещё не биологически построенная, а диспергированная. Между подстилкой и минеральным горизонтом А₁ граница размытая, переход постепенный, часто наблюдается их смешение.

Образуется из остатков древесной растительности (мало белка, зольных элементов, много лигнина ((от лат Lignum - дерево) – полимерное вещество входящее в состав одревесневших растительных клеток), воска, смол (хвоя)). Всё это в виде наземного опада, разлагается на поверхности почвы в условиях сквозного промывания осадками, участие грибов с образованием большого количества органических кислот.

3. Мулль (Мюлль) (мягкий гумус) - формируется при высокой биологической активности в условиях слабокислой, нейтральной и слабощелочной реакции среды, имеет прочную связь с минеральной частью почвы.

Однослойная слаборазложившаяся подстилка (О₁) представляет собой свежий лиственный опад. Органика разлагается быстро, почти сразу входя в состав горизонта А₁ в виде гуминовых кислот. Горизонт А₁ мощный (свыше 15 см), имеет биологически построенную структуру (зернистая), которая создается благодаря образованию глинисто-гумусового комплекса (ГГК).

Чаще всего образуется при разложении остатков травяной растительности (например корни бобовых – богаты углеводами, белками и зольными элементами) в толще почвы в присутствии значительного кол-ва оснований, особенно кальция. Мулль равномерно пропитывает минеральную часть почвы. Мулль также образуется в почвах под лиственными и смешанными лесами с большой активностью почвенной фауны.

II. ТИПЫ ГУМУСА, ОБРАЗУЮЩИЕСЯ В АНАЭРОБНЫХ УСЛОВИЯХ

1. Влажный мулль. (Влажный мюлль) – горизонт подстилки однослойный в виде свежего опада влажнотравья или гипновых мхов. Под подстилкой залегает сильно оглееный горизонт А₁ или перегнойный горизонт (А_Т) черного цвета творожистой консистенции. Разложение органики быстрое, но неполное, благодаря чему она на стадии макромолекул и обрывков полимеров включается в состав минерального горизонта, не доходя до стадии гуминовых кислот.

2. Анмоор (Перегнойный) - формируется в условиях длительного избыточного увлажнения при умеренной биологической активности. Подстилка представляет свежий опад болотных макрофитов (тростник, осоки) и образуется на поверхности низинного торфа (Т₃). Разложение быстрое, но неполное, так же как для предыдущего вида.

3. Торф - формируется в условиях постоянного избыточного увлажнения. Скорость разложения органики крайне замедленна, она состоит из мхов, как правило, сфагновых.

Лабораторная работа № 12

123 4