Химический состав и процессы самоочищения почвы

По химическому составу минеральной компоненты почва состоит из песка и алеврита (формы кварца (кремнезёма) SiO₂ с добавками силикатов (Al₄(SiO₄)₃, Fe₄(SiO₄)₃, Fe₂SiO₄) и глинистых минералов (кристаллические соединения силикатов и гидроксида алюминия)).

Минералогический состав твёрдой части почвы во многом определяет её плодородие. В состав минеральных веществ входят: Si, Al, Fe, К, N, Mg, Ca, Р, S; значительно меньше содержится микроэлементов: Cu, Mo, I, В, F, Pb и др. Подавляющее большинство элементов находится в окисленной форме.

Органических частиц содержится немного, и только торфяные почвы почти полностью состоят из них. Органические вещества в почве образуются из остатков растений и животных. Важную роль в процессе разложения играют сапрофиты.

В процессе самоочищения почвы важнейшее значение имеет явление гумификации. В результате сложного взаимодействия химических реакций, мезофильных и термофильных микроорганизмов образуется сложное аморфное органическое вещество масса – гумус – тёмно-коричневого или чёрного цвета. В его состав входят гумины, углеводы, жиры, органические кислоты фенольные соединения, карбоновые кислоты, эфиры жирных кислот. В почве частицы гумуса прилипают к глине, образуя единый комплекс. Отличительное свойство гумуса заключается в том, что он не способен загнивать и, следовательно, гумус не может стать средой для размножения микроорганизмов, особенно патогенных. Гумус улучшает свойства почвы, повышая ее способность удерживать влагу и растворённые минеральные вещества.

В болотистых почвах образование гумуса идёт очень медленно. Органические остатки спрессовываются здесь в торф.

Процессы, самоочищения почвы, происходящими под действием физических, химических и биологических факторов.

Под действием физических факторов (солнце, высушивание) значительная часть патогенной флоры гибнет, под действием химических (кислород воздуха и почвы) происходит окисление органических веществ (жиры и углеводы) до углекислого газа и воды, а азотсодержащие соединения разлагаются на аминокислоты и в результате окисления нитрифицируются. При этом существенную роль играют бактерии родов Nitrosomonas и Nitrobacter, которые и образуют минеральные вещества, усваиваемые растениями. Некоторые химические элементы (азот, фосфор, сера) в процессе разложения переходят из органических соединений в неорганические. Происходит так называемый процесс минерализации вещества.

Химическое загрязнение почвы – изменение химического состава почвы, возникшее под прямым или косвенным воздействием факторов землепользования (промышленного, сельскохозяйственного, коммунального), вызывающее снижение ее качества и возможную опасность для здоровья населения.

Предельно допустимая концентрация экзогенного химического вещества в почве – максимальное количество вещества (в мг/кг абсолютно сухой почвы), которое не вызывает прямого или опосредованного отрицательного влияния на здоровье настоящего и последующих поколений человека и экосистему. ПДК представляет собой комплексный показатель безвредного для человека содержания химических веществ в почве.

В настоящее время утверждено несколько десятков ПДК в почве различных химических веществ и проводятся многочисленные исследования по нормированию экзогенных химических веществ в почве.