Вода в земле
Роль воды в почвообразовании:
n новообразования минералов и процессы выветривания,
n гумусообразование,
n динамика и химические реакции протекающих процессов,
n формирование генетических горизонтов почвенного профиля,
n терморегулирующий фактор теплового баланса земли и ее температурного режима.
состояния и Формы почвенной воды
Категории либо формы почвенной воды–
порции почвенной воды, владеющие различными физическими особенностями, обусловленными характером взаимодействия молекул и взаимного расположения воды между собой.
Выделяют 5 категорий (форм) почвенной воды.
Жёсткая вода — лед.
Лед есть потенциальным источником жидкой и парообразной воды, в следствии испарения и таяния.
Вода в форме льда может иметь сезонный (сезонное промерзание земли) либо долгий («вечная» мерзлота) темперамент.
Почвенная вода — этораствор температура замерзания воды в земле ниже 00С.
Химически связанная вода (конституционная и кристаллизационная)
Конституционная вода представлена гидроксильной группой ОН химических соединений – гидроксиды железа, алюминия, марганца; органические и органоминеральные соединения; глинистые минералы.
Кристаллизационная вода представлена целыми водными молекулами кристаллогидратов, в основном солей – полугидрат – CaSО4*1/2Н2О, гипс – CаSO4 *2Н2О, мирабилит – Na2SO4*10H2O
Гидратная вода – сумма конституционной и кристаллизационной воды.
Эта вода входит в состав жёсткой фазы земли, не есть независимым физическим телом, не перемещается и не владеет особенностями растворителя.
3. Парообразная вода –содержится в почвенном воздухе порового пространства в форме пара.
Почвенный воздушное пространство близок к насыщению парами воды понижение температуры земли конденсация и насыщение пара парообразная вода переходит в жидкую.
При увеличении температуры обратный процесс.
4. Физически связанная (сорбированная) вода –вода, сорбированная на поверхности почвенных частиц.
Молекулы воды притягиваются почвенными частицами, образуя около них пленку.
Удержание молекул воды происходит силами сорбции.
Молекулы воды смогут сорбироваться землёй из парообразного и жидкого состояния.
Диполи способны притягиваться не только поверхностью почвенных частиц, но и приятель втором молекулы сорбированной воды в строго ориентированном положении.
В зависимости от прочности удержания воды сорбционными силами физически связную воду подразделяют на прочносвязанную и рыхлосвязанную.
Прочносвязанная вода – это вода, поглощенная землёй из парообразного состояния.
Гигроскопичность земель — свойство земли сорбировать парообразную воду прочносвязанная вода — это вода гигроскопическая.
Гигроскопическая вода удерживается у поверхности почвенных частиц давлением –
1-2*109Па образует пленки около почвенных частиц, что обуславливает полную неподвижность гигроскопической воды не дешева растениям
Гигроскопичность земель зависит от следующих факторов:
n относительной влажности воздуха: чем она больше, тем большее количество воды сорбируется;
n гранулометрического состава: чем выше в земле содержание илистой и коллоидной фракции, тем выше будет гигроскопичность земель;
n гумуса: земли с более высоким содержанием гумуса при одном и том же гранулометрическом составе постоянно характеризуются громадным значением гигроскопичности.
Рыхлосвязанная вода – вода, удерживаемая в земле сорбционными силами сверх большой гигроскопичности (поглощенная из жидкой воды).
Давление удержания в земле – 1-10*105 Па.
Рыхлосвязанная вода занимает промежуточное положение между водой прочносвязанной и свободной, поскольку характеризуется разной прочностью связи молекул разных слоев.
Рыхлосвязанная (пленочная) вода может передвигаться в жидкой форме при наличии некоего градиента влажности (от почвенных частиц с более толстыми водяными пленками к частицам, у которых она уже).
Содержание пленочной воды в земле определяется теми же факторами, что и содержание гигроскопической.
5. Свободная вода –находится вне области действия сил притяжения со стороны почвенных частиц и есть свободной.
У данной категории воды молекулы не ориентированы около почвенных частиц.
В землях свободная вода присутствует в капиллярной и гравитационной формах.
Капиллярная вода – удерживается впочве в порах малого диаметра — капиллярах, под действием капиллярных либо менисковых сил.
Поверхностный слой жидкости по своим особенностям отличается от ее внутренних слоев образование на поверхности жидкости пленки, владеющей поверхностным натяжением, либо поверхностным давлением.
Капиллярная вода по физическому состоянию жидкая, высокоподвижная, снабжает восполнение запасов воды в поверхностном горизонте земли при интенсивном потреблении ее растениями либо при испарении.
Вольно растворяет вещества и перемещает растворимые соли, коллоиды, узкие суспензии.
Гравитационная водапередвигается под действием силы тяжести находится вне влияния сорбционных и капиллярных сил земли.
Характерно жидкое состояние, высокая растворяющая возможность и способность переносить в растворенном состоянии соли, коллоидные растворы, узкие суспензии.
Подразделяется на просачивающуюся гравитационную и воду водоносных горизонтов.
Просачивающаяся гравитационная вода перемещается по трещинам и порам земли сверху вниз; появляется в следствии накопления в земле воды, превышающей удерживающую силу менисков в капиллярах.
Вода водоносных горизонтов — это грунтовые, почвенно-грунтовые и почвенные воды (почвенная верховодка), насыщающие почвенно-грунтовую толщу до состояния, в то время, когда все поры и промежутки в земле заполнены водой.
Удерживаются они в грунте и почве благодаря малой водопроницаемости подстилающих грунтов.
Присутствие свободной гравитационной воды в земле — говорит о временном либо постоянном избыточном увлажнении, что содействует созданию в землях анаэробной обстановки и формированию глеевого процесса.