Процессы накопления и миграции токсичных химикатов в почве
Дипломная работа - Экология
Другие дипломы по предмету Экология
еский параметр, как плотность. Плотность почвы - одно из основных, фундаментальных свойств почвы. Без знания этой величины невозможны никакие раiеты, никакая количественная оценка почв.
Влажность в почвоведении определяется как количество воды, приходящееся на единицу веса абсолютно сухой почвы. Оторфованные почвы, торфы, лесные подстилки, степной войлок зачастую имеют значение влажности более 100 %, что указывает на то, что вес абсолютно сухого вещества значительно меньше, чем вес влаги, вмещающейся в нем. Минеральные почвы имеют диапазон изменения влажности от долей до 50 % к весу [8].
Коэффициент фильтрации является фундаментальной гидрологической характеристикой, знание которой необходимо для любых количественных раiетов движения влаги в почве [8]. Поэтому Кф является стабильной, отражающей основные свойства почв величиной. Поэтому рекомендуется определять именно эту величину, именно величина Кф и используется во всевозможных гидрологических раiетах. На рисунке 1 представлен график, отражающий процесс впитывания и фильтрации.
Рисунок 1 - Изменение скорости водопроницаемости, отражающее две стадии процесса водопроницаемости - впитывание и фильтрацию
Из рисунка 1 видно, что в любой момент времени можно расiитать поток влаги в почву как количество воды (Q, см3), прошедшее в почву в единицу времени (t, мин) через единицу площади экспериментального цилиндра (S, ): qW = Q/St см/мин. Для соответствующих стадий этот поток будет равен коэффициенту впитывания (Квпит) и коэффициенту фильтрации (Кф), так как градиент гидравлического давления близок к единице. Оба они будут иметь ту же размерность, что и поток влаги qW, см/сут.
Впитывание воды - это начальная стадия водопроницаемости (инфильтрации) почвы. Поступление влаги в ненасыщенную водой почву под влиянием градиентов сорбционных и капиллярных сил и гидравлического напора. Как правило, рассматривают впитывание воды с поверхности почвы. Характеризуют коэффициентом впитывания Квпит - аналогом коэффициента фильтрации Кф для начального периода движения воды в ненасыщенной почве, указывая, в какое время от начала эксперимента он определен [8-10].
Водопроницаемость - процесс поступления воды в почву при определенном напоре, который включает стадию впитывания (инфильтрации) - проникновение воды в ненасыщенную влагой почву и последующую стадию фильтрации - движение воды в насыщенной влагой почве [8-10].
Если все поровое пространство заполнено водой, то процесс движения влаги в такой двухфазной (только твердая и жидкая фазы) системе называется фильтрацией. При описании этого процесса iитают, что по всем порам вода движется с одинаковой скоростью, формируя фильтрационный фронт в насыщенной водой почве. Такие условия в почве бывают не часто и в основном характерны для движения грунтовых вод, верховодки, при весеннем снеготаянии [10].
Почвы характеризуются коэффициентом фильтрации Кф. Коэффициент фильтрации - это способность почвы проводить насыщенный поток влаги под действием градиента гидравлического давления. Обычно при градиенте давления, близком к единице [10, 11].
В таблице 1 приведены градации коэффициента фильтрации [12].
Таблица 1 - Классификационные градации коэффициента фильтрации почв (по Ф.Р. Зайдельману, 1985)
Класс коэффициента фильтрацииНаименованиеЗначение (см/сут)IИсключительно низкий (водоупор )250
Из данных, представленных в таблице 1 видно, что при коэффициенте фильтрации Кф = 6 см/сут и ниже, то этот почвенный горизонт можно рассматривать как водоупорный, практически не проницаемый для воды вне зависимости от его гранулометрического состава и других свойств.
Если коэффициент фильтрации составляет Кф = 250 см/сут и выше, то почвенный горизонт обладает исключительно высокой фильтрацией.
Пеiаные почвы имеют обычно очень высокий коэффициент фильтрации > 500 см/сут. И если в этих почвах Кф будет составлять по этой классификации высокие значения (40-100 см/сут), то следует говорить о невысоких для пеiаных почв коэффициентах фильтрации. В связи с этим в таблице 2 приведены данные для различных по гранулометрическому составу пеiаных почвенных объектов [12].
Таблица 2 - Диапазоны средних значений коэффициента фильтрации для различных по гранулометрическому составу почв
Почвенные объектыДиапазон Кф, см/сутПеiаные почвы300-800Суглинистые20-100Глины1-50
По данным таблицы 2 можно сделать несколько уточняющих дополнений. Во-первых, даже глинистая почва может иметь коэффициент фильтрации более 60 см/сут, так как она может быть хорошо оструктуренной, и эта структура - водоустойчивой. Например, такие величины встречаются в черноземах на глинах, на карбонатных материнских породах, в ферраллитных почвах. Или напротив, пеiаные почвы могут иметь очень низкий Кф, до нескольких десятков или даже единиц см/сут. Это случается тогда, когда пеiаные почвы слоисты, имеют прослойки более плотного (ожелезненного) песка или отличающиеся по гранулометрическому составу.
1.2 Основные типы почв в районе уничтожения химического оружия в п. Леонидовка
Почвы зоны защитных мероприятий представлены в основном серыми лесными почвами, отличающимися друг от друга по мощности гумусового горизонта и гра