Открытая экология
Слои почвы, в которых происходит формирование почвенных вод, получили название зон Гофмана. Всего их пять:
— зона капиллярного поднятия;
Толщина слоя зоны испарения в средней полосе Европы не более 1 м. Этот слой очень богат органическими веществами, в нем же гнездятся корни растений. Вода, пройдя зону испарения, фильтруется через нижерасположенный слой почвы — зону фильтрации (прохождения). Это мощный пласт почвы. В каждом кубическом метре этого слоя почвы может быть задержано 150—350 л воды. В этом слое могут быть задержаны все атмосферные осадки, выпавшие на эту площадь в течение года. После того, как начинается верховодка, зона прохождения заполняется количеством воды, превышающим ее поглотитель
ную способность, избыток воды будет фильтроваться в нижерасположенные слои до тех пор, пока не встретит водоупорный слой, практически не пропускающий воду. Таким водонепроницаемым слоем может быть изверженная порода (например, гранит, известняки, жирная глика). Фильтрующая вода на этом слое задерживается, скапливается и образует зону почвенных или грунтовых вод, или так называемый водоносный горизонт. Из него часть воды будет подниматься вверх, вследствие капиллярности, до высоты, определяемой величиной пор этого почвенного слоя. Образуется зона капиллярности поднятия почвенных вод.
Почва обладает определенными свойствами.
1.Пористость — суммарный объем пор в почве в единице объема, выраженный в процентах. Чем выше пористость, тем ниже фильтрационная способность почвы. Пористость песчаной почвы составляет 40 %, торфяной 82 %.В однородной почве поры тем больше, чем крупнее зернистость. Самые крупные поры имеются в каменистой почве, очень мелкие — в глинистой, самые мелкие — в торфяной.
Кроме естественной пористости почвы, в ней могут встречаться каналы и трещины, искусственно образуемые животными и человеком. При пористости почвы 60-65 % в ней создаются оптимальные условия для процессов самоочищения от биологических и химических загрязнений. При более высокой пористости процессы самоочищения почвы ухудшаются. Почва такого типа оценивается как неудовлетворительная.
2.Воздухопроницаемость почвы — способность почвы пропускать воздух через свою толщу. Проходимость почвы для воздуха определяется только величиной ее пор и не зависит от их общего объема или пористости. Воздухопроницаемость почвы увеличивается с ростом барометрического давления и уменьшается с увеличением толщины слоя почвы и ее влажности.
Движение почвенного воздуха и обмен его с атмосферном воздухом происходят постоянно под влиянием разрушающих их температур, колебаний атмосферного давления и уровня почвенных вод. Проходимость почвы для воздуха и связанное с этим обогащение ее кислородом имеют большое гигиеническое значение, связанное с биохимическими процессами окисления, протекающими в почве и освобождающими ее от органических загрязнений.
Здоровая почва должна быть крупнозернистой и сухой, так как сырые и мелкозернистые почвы очень плохо вентилируются, а следовательно, в них плохо проходят процессы самоочищения.
3. Водопроницаемость, или фильтрационная способность почвы, — это способность почвы впитывать и пропускать воду, поступающую с поверхности. Впитывание характеризует первую фазу водопроницаемости, когда свободные поры последовательно заполняются водой. При избытке влаги впитывание ее продолжается до полного насыщения почвы. Вторая фаза — фильтрация — характеризуется движением воды в почвенных порах под действием сил тяжести при полном насыщении почвы водой. Водопроницаемость почвы оказывает решающее влияние на образование почвенных вод и накопление их запасов в недрах Земли. Это имеет непосредственное отношение к снабжению населения водой из подземных источников.
4. Влагоемкость почвы — это количество воды, которое почва способна удержать в своих недрах сорбционными и капиллярными силами. Влагоемкость обусловливается силой поверхностного сцепления (адсорбция), возникающего между огромной поверхностью почвенных, зерен и омывающей их фильтрующейся водой. Влагоемкость тем больше, чем меньше величина пор почвы и тем больше их объем.
Экологические заметки
Техника улучшения качества природных вод
Курсовой проект выполнен на основании задания на проектирование, в котором приведены исходные данные и вопросы, требующие разработки при проектировании. Исходные данные: – кр .
Система управления охраной окружающей природной среды на примере ОАО Сибнефть-Хантос
С развитием общественного производства расширяется сфера воздействия на природу, возрастают негативные изменения окружающей среды, происходит загрязнение веществами, вредными для ж .
Циркуляция загрязняющих веществ в природе
Человечество в последнюю четверть двадцатого века вступило в эпоху всемирного эколого-экономического кризиса. Он еще в 70-е годы заявил о себе как энергетический кризис. И лишь сп .
Источник
Слои почвы, в которых формируются грунтовые воды, получили название зон Гофмана (рис. 65). Вода сначала фильтруется через поверхностный слой почвы — зону испарения. Толщина его в средних широтах Европейского континента не более I м. Этот слой очень богат органическими (гуминовыми) веществами. В нем расположены корневая система растений, которые всасывают воду, уменьшая ее испарение из почвы. Однако имеются растения (подсолнечник, индийский рис и др.), испаряющие огромное количество воды, полученной ими из почвы. Такие растения осушают почву, поэтому их специально выращивают в болотистой местности.
Слои почвы, в которых формируются грунтовые воды, получили название зон Гофмана (рис. 65). Вода сначала фильтруется через поверхностный слой почвы — зону испарения. Толщина его в средних широтах Европейского континента не более I м. Этот слой очень богат органическими (гуминовыми) веществами. В нем расположены корневая система растений, которые всасывают воду, уменьшая ее испарение из почвы. Однако имеются растения (подсолнечник, индийский рис и др.), испаряющие огромное количество воды, полученной ими из почвы. Такие растения осушают почву, поэтому их специально выращивают в болотистой местности.
Вода, пройдя зону испарения, фильтруется через нижерасположенный слой почвы — зону фильтрации. Это обычно мощный пласт почвы, в котором в зависимости от влагоемкости почвы может задерживаться значительная часть воды — 150—350 л в каждом кубическом метре. В этом слое почвы толщиной 1—2 м могут задерживаться все атмосферные осадки, выпавшие на эту площадь в течение года. В таких случаях они долго не могут попасть в глубокорасположенные слои почвы и пополнить в них запасы подземных вод. Именно этим объясняется тот факт, что в некоторых местностях за год выпадает много дождей, а уровень воды в колодцах не повышается. Только после того, как атмосферные осадки заполнят все поры зоны фильтрации и содержание воды в ней превысит поглотительную способность почвы, избыток воды будет фильтроваться в нижерасположенные слои, пока не встретит водонепроницаемый слой (жирных глин, гранитов, известняков, плотного песчаника), практически не пропускающий воду. На этом слое вода задерживается, накапливается и образует зону грунтовых вод или так называемый водоносный слой (горизонт). Из этого слоя часть воды поднимается вверх вследствие капиллярности. Обра-
Рнс. 65. Зоны Гофмана; I — испарения: 2 — фильтрации; 3 — капиллярного поднятия; 4 — водоносный горизонт (фунтовые воды); 5 —• водонепроницаемый слой
ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ САНИТАРНОЙ ОХРАНЫ ПОЧВЫ
зуется зона капиллярного поднятия грунтовых вод, толщина которой (т. е. высота поднятия) зависит от размера пор этого слоя почвы.
Источник
2. Зоны Гофмана и качество водоносных горизонтов.
Химический состав почвы динамичен, может меняться под влиянием жизнедеятельности человека, применения минеральных удобрений, ядохимикатов, всевозможных отходов. От химического состава почвы зависит и химический состав воды, а через воду они могут попасть в организм человека и также по пищевой цепочке. С химическим составом почвы связан и химический состав почвенного воздуха. При сильном загрязнении почвы этот воздух содержит большое количество CO2, метана, аммиака, сероводорода, окислов азота, жирных кислот, возбудителей болезней. При естественной геохимической недостаточности или избытке тех или иных микроэлементов в почве, воде и соответственно в пищевых продуктах может явиться причиной возникновения заболеваний. Естественные геохимические эндемии – зобная болезнь, кариес зубов, флюороз, мочекаменная болезнь.
В почвах Беларуси равномерно не хватает калия, натрия, фосфора, йода, фтора и в наличии избыток кальция, магния. Дерново-подзолистые почвы кислые, из таких почв легко вымываются минеральные вещества. Песчаные почвы легко пропускают воду, а глинистые – наоборот, плохо пропускают воду.
На известняках формируются дерново-карбонатные почвы. Болотные и торфяно-болотные почвы содержат много натрия, фосфора, кальция, йода. В Беларуси естественные геохимические провинции неоднородны, состав водоносных горизонтов также неоднороден. Водоносные горизонты располагаются выше водоупорного, водонепроницаемого слоя, а выше идут Зоны Гофмана. Зоны Гофмана на разрезе представляют собой: I зона испарения, в основном это крупнозернистый песок; II зона фильтрации – прохождения воды и ее насыщения, это в основном мелкозернистый песок; III зона капиллярного подъема – песок; IV зона – водоносный слой; V зона водоупорная, водонепроницаемая, в основном это глина. Водоносные слои обнажившись образуют реки, озера, родники. Есть также подземные озера, подземные потоки – реки, артезианские бассейны, многоярусные расположения водоупорных зон. Из таких водоупорных горизонтов добывают воду через артезианские скважины (слайды 5, 6, 7, 8).
От структуры и химического состава почвы образуются геохимические барьеры, ловушки. Концентрация химических элементов, их миграция определяют окислительную, восстановительную, кислую или щелочную обстановку в почве и качество воды. Геохимические барьеры – это скопление химических элементов, их стабилизация и уменьшение миграции, накопление и увеличение их концентрации в одном месте. Вода, проходя через эти геохимические барьеры, насыщается этими элементами. Накопление свободного кислорода способствует окислению железа, марганца, появляются сульфиды, сульфатные минералы – гипсы. В воде же возрастает концентрация этих минералов, например сульфаты. Из скважин добывают такую воду минерализованную и продают ее, обогащают CO2, селеном, витамином С. Например, Минская, Фрост, Дарида.
В районе Гомеля на глубине 100-300м – известняки, пески, что также определяет особенность воды, высокая минерализация кальцием и магнием – повышенная жесткость воды. В районе Ченок из специальных скважин добывают и продают минеральную воду. Как фактор риска для населения – возможность эндемических заболеваний – мочекаменная болезнь.
Источник
Механические элементы почвы.
Все механические элементы почвы с размером частиц менее 0,01 мм называют физической глиной, а более 0,01 мм — физическим песком. Кроме того, выделяют мелкозем, в который входят частицы размером до 1 мм и почвенный скелет — частицы размером более 1 мм.
В классификацию, кроме понятия о подразделении почв в зависимости от содержания физической глины и физического песка, введено понятие о преобладающих фракциях. Таких фракций выделено пять: гравелистая (3-1 мм), песчаная (1-0,05 мм), крупнопылевая (0,05-0,01 мм), пылевая (0,01-0,001 мм) и илистая (до 0,001 мм). По классификации Качинского, выделяют такие почвенные частицы: камни и гравий (размером более 3 мм); песок крупный (3-1 мм), средний (1-0,25 мм), мелкий (0,25-0,05 мм); пыль крупная (0,05-0,01 мм), средняя (0,01-0,005 мм), тонкая (0,005-0,001 мм); ил (до 0,001 мм). По механическому составу различают почвы песчаные, супесчаные (тяжелые, средние, легкие), суглинистые (тяжелые, средние, легкие) и глинистые. Формируются почвы под влиянием как природных процессов почвообразования, так и вследствие производственного использования земельных угодий.
Из всех слоев почвы для гигиенистов в первую очередь представляет интерес поверхностный, или пахотный, слой (горизонт). Это слой почвы толщиной в среднем 0,25 м, который обрабатывается при выращивании растений. Гигиеническое значение пахотного слоя состоит в том, что именно из него загрязнители почвы могут мигрировать в атмосферный воздух, сельскохозяйственные растения, смываться в поверхностные водоемы и фильтроваться в грунтовые воды. В этом же слое наиболее интенсивно протекают процессы самоочищения почвы от органических загрязнителей, патогенных микроорганизмов, ЭХВ, Кроме поверхностного (пахотного) слоя почвы, значительный интерес для гигиенической науки представляют слои почвы, залегающие до уровня грунтовых вод. В них может происходить обезвреживание органических веществ отходов и сточных вод, формирование грунтовых вод и почвенного воздуха. В этих слоях прокладывают канализационные и водопроводные сети, закладывают фундаменты жилых, общественных и промышленных зданий.
Слои почвы, в которых формируются грунтовые воды, получили название зон Гофмана.. Вода сначала фильтруется через поверхностный слой почвы — зону испарения. Толщина его в средних широтах Европейского континента не более I м. Этот слой очень богат органическими (гуминовыми) веществами. В нем расположены корневая система растений, которые всасывают воду, уменьшая ее испарение из почвы. Однако имеются растения (подсолнечник, индийский рис и др.), испаряющие огромное количество воды, полученной ими из почвы. Такие растения осушают почву, поэтому их специально выращивают в болотистой местности.
Вода, пройдя зону испарения, фильтруется через нижерасположенный слой почвы — зону фильтрации. Это обычно мощный пласт почвы, в котором в зависимости от влагоемкости почвы может задерживаться значительная часть воды — 150-350 л в каждом кубическом метре. В этом слое почвы толщиной 1-2 м могут задерживаться все атмосферные осадки, выпавшие на эту площадь в течение года. В таких случаях они долго не могут попасть в глубокорасположенные слои почвы и пополнить в них запасы подземных вод. Именно этим объясняется тот факт, что в некоторых местностях за год выпадает много дождей, а уровень воды в колодцах не повышается. Только после того, как атмосферные осадки заполнят все поры зоны фильтрации и содержание воды в ней превысит поглотительную способность почвы, избыток воды будет фильтроваться в нижерасположенные слои, пока не встретит водонепроницаемый слой (жирных глин, гранитов, известняков, плотного песчаника), практически не пропускающий воду. На этом слое вода задерживается, накапливается и образует зону грунтовых вод или так называемый водоносный слой (горизонт). Из этого слоя часть воды поднимается вверх вследствие капиллярности. Обра-зуется зона капиллярного поднятия грунтовых вод, толщина которой (т. е. высота поднятия) зависит от размера пор этого слоя почвы.
Наибольшее значение для почвы в этих зонах, с гигиенической точки зрения, имеют пористость, размер пор, воздухопроницаемость.
Источник