Лекция №8 Табиғаттағы топырақтың жалпы ерекшеліктері



бет1/6
Дата18.01.2023
өлшемі49.28 Kb.
#61836
түріЛекция
  1   2   3   4   5   6

Лекция №8 Табиғаттағы топырақтың жалпы ерекшеліктері.
Лекция мақсаты мен міндеттері: Табиғаттағы топырақтың жалпы ерекшеліктері, топырақтың химиялық құрамы және оның ластануы, химиялық заттардың топырақтың беткі қабатындағы миграциясы жөнінде білімдер қалыптастыру.
Лекция мазмұны: Топырақ – барлық материалдық игіліктердің көзі. Ол азық-түлік, малға жем, киім үшін талшық, құрылыс материалдарын береді. Топырақтың ең маңызды байлық екенін айта отырып, К.Маркс, еңбек – байлықтың әкесі болса, топырақ – анасы деген. Топырақтың физикалық касиеттері су, ауа өткізгіштігі, су сақтағыштығы, құрамы мен құрылым ерекшелігіне байланысты. Топырақтың негізгі бөлігін бастапқы топырақ түзуші аналық жыныстан бастау алатын минералды құрамы анықтаса (85 — 99%), біршама бөлігін топырақ түзілу процесінде, негізінен осында өскен өсімдіктер қалдықтары (шіріген тамыр, түскен жапырақ, т.б.) ыдыраған кезде синтезделіп түзілетін органикалық (қара-шірінді) заттар құрайды (1 — 15%). Жануарлар дүниесі (негізінен омыртқасыздар) тіршілігінің әрекетінен органикалық заттардың ыдырауы жылдамдайды. Адамның шаруашылық әрекеті (орманды кесу, шөп егу, жер жырту, мелиорация, органикалық минералды тыңайтқыштар қолдану) топырақ түзуші кейбір факторларға (мыс, өсімдікке) әсер етіп, топырақ түзілу процесінің бағытына тез өзгертеді.
Топырақтың қатты, сұйық, газ құрамды және тірі организмдерде бөліктерден тұрады. Олардың арақатынасы әр түрлі, топырақта ғана емес, тіпті бір топырақтың әр қабаттарында әр түрлі болады. Топырақтың жоғары қабатынан төмен қабатына қарай органикалық заттар мен тірі организмдер азая түседі, ал жыныстардьң түзілу қарқьндылығы төмен қабатынан жоғарғы қабатына қарай арта түседі.
Топырақтың қатты бөлігінде алғашқы (кварц, дала шпаты, слюда, т.б.) және екінші ретті минералдар (гидрослюда, монтмориллонит, каолинит, т.б.) басым келеді. Топырақ борпылдақтығының қалыптасуы осы қатты бөлігінің құрамы мен оның құрылымының ерекшеліктеріне байланысты. Топырақтың негізгі массасын, негізінен түйірлері 1 мм-ден кіші болатын ұсақ топырақтар құрайды. Табиғи түрінде топырақ массасы көлемінің бір бөлігін — қатты бөлігі, ал қалған бөліктерін топырақ ерітіндісі мен топырақ ауасынан тұратын бөлігі құрайды. Топырақтың қатты бөлігінің минералды және химиялық құрамына қарай көбіне оның құнарлылығын анықтауға болады. Органикалық заттар ыдыраған кезде оның құрамындағы азот өсімдіктерді сіңіре алатындай түрге айналады.
Топырақтың сапасы морфологиялық, генетикалық, химиялық және физикалық қасиеттеріне байланысты болады. Осы қасиеттерге сәйкес топырақтың сапасын анықтауға қажетті негізгі табиғи диагностикалық белгілерге мыналар жатады: қарашірік қабатының қуаты (қалыңдығы); қарашіріктің, тұнбаның және саз балшықтың проценттік мөлшері; топырақтың қарашірінділігі; топырақтағы қозғалмалы қоректік элементтердің (фосфордың және калцийдің) қоры (запасы); топырақтың механикалық құрамы, қышқылдығы және тағы басқалары.
Адамның жерді өңдеуінің нәтижесінде, топырақ құрғақта, ылғалды да құнарлы не құнарсыз да болуы мүмкін. Бірақ, қандай жағдайда да тегі әр түрлі минералды және органикалық бөлшектерден тұрады. Қабат-қабат болып жатқан бөлшектердің аралығында ауа, су және көптеген организмдер толы саңылаулар болады. Осы бөлшектердің үлкен-кішілігіне қарай ірі және ұсақ түйірлі топырақ деп бөлінеді. Ұсақ түйірлі топырақтар саңылаулығы ірі түйірлі топыраққа қарағанда жоғары болады. Егер ұсақ түйірлі топырақ саңылаулығы 85 пайызға жетсе, ірі түйірлі топырақ саңылаулығы 30 пайыздан кем.Саңылаулықтың санитариялық мәні зор. Мәселен, жекелеген саңылау көлемі мен топырақ бөлшектерінің көлемі үлкен болған сайын ауа және су жақсы өтеді. Дәлірек айтқанда, ірі түйірлі құмдақ топырақтың су өткізгіштігі ұсақ түйірлі сазды топыраққа қарағанда көп есе артық. Ірі түйірлі топырақтан белгілі бір уақыт өлшемінде ұсақ түйірлі топыраққа қарағанда ауа көптеген есе көп өтеді. Топырақ саңылауы 60-65 пайыз болса онда биологиялық және химиялық ластанудан өздігінен тазару процестері үшін қолайлы жағдай туады. 
Топырақ құнарлылығы – топырақтың өсімдіктер дүниесін қажетті қоректік заттармен және сумен, ал тамыр жүйесін оттекпен, жылумен және қолайлы физика-химиялық ортамен қамтамасыз ету қасиеті. Бұл топырақтың ең басты қасиеті. Топырақ құнарлылығы биоценоздың жалпы өнімділігі мен ауыл шаруашылық дақылдарының түсім мөлшерін анықтайды. Топырақ құнарлылығын екіге бөледі: табиғи және жасанды. Табиғи топырақ құнарлылығы топырақ түзілу процесі нәтижесінде пайда болған топырақтың табиғи күйіндегі құнарлылығы. Ол қарашірінді қабатының қалыңдығына, қарашірінді құрамына, қоректік элементтердің жеткілікті болуына, топырақтың түйіршікті, минералдық және химиялық құрамына, микробиологиялық процестердің қарқындылығына тәуелді. Жасандытопырақ құнарлылығы сол табиғи құнарлылықты арттыру мақсатында қолдан жасалған көптеген әрекеттердің нәтижесінде (өңдеу, тыңайтқыштар қолдану, дақылдарды егіп өсіру, мелиорация, т.б.) алынады және егілген ауыл шаруашылық дақылдарының түсім мөлшеріне қарай бағаланады.
Топырақтың ылғал тартқыштық қасиеті. Топырақ түйірлерінің беткейі ауадағы су буын, яғни ылғалдылығын тартатын әрі топырақ саңылауларында кептіретін қабілеті бар үлкен жазықтықты құрайды. Топырақ қаншалықты ұсақ түйірлі болса, оның ылғал тартқыштығы соншалықты жоғары болады. Сондай-ақ, топырақта шірінді және коллоидты заттар көп болса да және ауаның атмосфералық ылғалдылығы жоғары болса да өседі. Органикалық заттармен ластанған сазды топырақтың да ылғал тартқыштықтары жоғары келеді. Топырақтың коллоидты заттары суды өзіне ең көп сіңіреді. Фермалардың ластанбаған территориялары мен шаруашылықтардың жайылымдық учаскелерінің ірі түйірлі топырақтарының ылғал тартқыштығы өте аз.Топырақтың булану қабілеті қаншалықты нашар болса, оның құрамындағы ылғал да соншалықты көп ұсталады. Сөйтіп, ол анағұрлым сызды болады. Мысалы, ұсақ түйірлі өсімдік аз шығатын, күн сәулесі нашарлау түсетін сұр (боз) топырақта ірі түйірлі топыраққа қарағанда ылғал тартқыш қабілетін арттыратын еріген тұздар болса, ауа ылғалды келсе, жауын-шашын және қар суы топырақты шайып жатса топырақ бетінде ылғалдың булану деңгейі төмендейді.
Топырақтың ауа өткізгіштігі деп — топырақтың өз бойынан ауа өткізу қабілетін айтады. Ауа топырақтың су болмаған саңылауында, ал сіңірілген күйінде топырақ бөлшектерінің құрамында болады. Сонымен, жер асты суында ауа еріген күйінде болатыны белгілі. Құрамы жағынан топырақ ауасы атмосфералық ауадан біраз айырмашылығы бар: мысалы топыраққа тереңдеген сайын оттегі мөлшері азаяды, органикалық заттарды тотықтыруға көп жұмсалады, ал көмір қышқылы құрамы керісінше көбейеді.
Жердің қалыптасуы
Жер шары күннің шоғырланған газдарынан туындаған. Бірақ бұл шоғырландыру тәсіліне қатысты бірыңғай пікір жоқ. Қазіргі уақытта оның үш басты гипотезасы бар (Войткевич, 1988).
Гомогенді аккумуляция. Қазіргі кездегі жер қабатының құрылысы жер заттарын қыздырып, ішінара балқытып және бастапқы гомогенді саралау барысында туындаған.
Гетерогенді аккумуляция.Алдымен металл ядросы туындаған, содан кейін оған силикаттар түріндегі конденсаттар қонды, соның нәтижесінде қуатты мантия түзілді.
Ішінара гетерогенді аккумуляция. Жер беті қабаттарының құрамының ең үлкен айырмашылығы планетаның орталық бөліктері мен жер беті арасында болады. Бастапқыда ядро мен мантия арасында күрт шекарасы болмаған, кейінірек қалыптасқан. Планетарлық заттардың басым бөлігі 4,56-4,7 млрд. жыл бұрын топтастырылған. Ғаламшардың массасы өсуін жалғастырды және белгілі бір уақыттан соң атмосфераны жеткілікті дәрежеде ұстады (4,4 млрд. жыл бұрын).
- Жер бетінде ескірген дәстүрлі жыныстары – цирконы, ол батыс Австралияда, жасы шамамен 4,1–4,3 млрд. жыл. Алдымен жылу аккрепция процесі арқылы бөлінеді, содан кейін радиоактивті жолмен ыдыратып, ғаламшардың өзегін балқыту арқылы геотермальды циклді бастамаға жол берді. Бұл элементтерді саралауды, алғаш рет В. М. Гольдшид ұйымдастырды.
Алғашқы элементтерді дифференциалдау химиялық тартылу – темір бойынша жүзеге асырылады, әрине, темір жер массасының 35% - ын құрайтынын ескере кету керек.
В. М. Гольдшмидт элементтерді 4 топқа бөліп қарастырды:
1. Сидерофилдер – темірмен тотықсызданады;
2. Литофилдер – темірмен тотықсызданбайды және тотығуға бейім келеді;
3. Халькофилдер – темірмен тотықсызданбайтын элементтер және сульфидтер түзеді;
4. Атмофилдер – атмосфераға буланып ұшқан элементтер.
Сидерофильді элементтер минимум қисық атом көлемімен, темір қорытпаларын беріп, жер ядросын түзеді. Сидерофиль иондары (11 элемент) 8–18 электрон қабаттарынан тұрады. Редокс потенциалы темірге қарағанда тең немесе жоғары. Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt, Mo, W, Re, Au, Ge, Sn үлкен бөлігі полиметалл кендері құрайды. Олар элементтермен тығыз байланысып (перемежаются), олардың күкіртке мен күшәнға, сондай-ақ фосфорға, көміртекке және азотқа белсенді тартылады.
Литофильді элементтері, қисық және оның төменгі бөліктерінде орналасқан, оттегімен тартылады (54 элемент), олар жер қыртысын және жоғарғы мантияны құрады.
Литофиль иондары 8-электрон қабықтарынан құралады. Li, Na, K, Rb, Cs, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, B, Al, Sc, Y, жер бетінде сирек кездесетін элементтер: Si, Ti, Zr, Hf, Th, P, V, Nb, Ta, Cr, U, F. Cl, Br, I, Mn бұлар силикатты,алюмосиликатты тау- кен жыныстары құрамына кіре отырып, сульфаттығ карбонатты, фосфатты, боратты және галогенидті минералдар түзеді.
Халькофильді элементтер, жоғары қисыққа ие, күкіртке, селенге, теллурға(19 элемент) тартылу күші бар, олар төменгі мантияда шоғырланған. Халькофиль иондары 18 электрон қабықтарынан тұрады. Cu,
Ag, Zn, Cd, Hg, Ga, In, Tl, Bp, As, Sb, Bi, S, Se, Te көптеген сульфидті, теллурлы минералдар тобын құрайды.Олар өз алдына таза күйде болады. Инертті газдар (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn) атмофильді топқа кіреді. Олардың атомы ( He - ден басқа) 8-электрон қабатынан тұрады.
Қазіргі таңда биофиль элементтерін бөледі. Биофильді элементтер –өмір сүруге қажетті элементтер.Олар екі топқа бөлінеді: макробиогенді (H, C,
N, O, Cl, Br, S, P, Na, K, Mg, Ca) және микробиогенді (V, Mn, Fe, Co, Cu, Zn, B, Si, Mo, F).
Қазіргі таңдағы биогеохимиялық элементтер классификациясы(кесте-1) көрсетілген.

Литофильді

Li, Be, B, O, F, Na, Mg, Al, Si, Cl, K, Ca, Sc, Mn, V, Ge, Br, Rb, Sr, Y, Mo, I, Cs, Ba, La, Ln, Ac, Th, U.

Халькофильді

S, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, As, Se, Mo, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sb, Te, Hg,Tl, Pb, Bi.

Сидерофильді

C, P, Fe, Co, Ni, Ge, Mo, Ru, Rh, Pb, Sn, Ta, Re, Os, Ir, Pt, Au.

Атмофильді

H, C, N, O, He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn.

Биофильді

H, C, N, O, P, S, Na, Mg, K, Ca, V, Mn, Fe, Co, Cu, Zn, Mo, Cl, Br, I, F, Si.





Достарыңызбен бөлісу:
  1   2   3   4   5   6




©emirsaba.org 2023
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет