Publicații de hidrologie

În funcție de cantitatea de conținut în soluri și distinge mikrogazy makrogazy.

Prin makrogazam includ azot, oxigen, dioxid de carbon;

Prin mikrogazam - CO, N2 O, NO2. hidrocarburi saturate și nesaturate, hidrogen, hidrogen sulfurat, ammiakefiry, vapori de acizi organici și anorganici și altele.

compoziția aerului din sol este diferit pentru diferite orizonturi de sol, diferite tipuri de modificări ale solului și sezoniere, în legătură cu fluctuațiile de umiditate a solului, descompunerea resturilor vegetale și animale, îngrășăminte organice.

Procesul de sol a aerului de absorbție depinde de caracteristicile sale morfologice, conținutul de substanțe organice, minerale ale grupului montmorillonit și compuși având o capacitate ridicată de absorbție a gazelor, presiunea și temperatura aerului.

Proprietățile de aer-fizice ale solurilor sunt caracterizate printr-o serie de indicatori, printre care sunt șef respirabil și vozduhoemkost.

Vozduhoemkost - aceasta este cantitatea maximă posibilă a aerului care poate fi conținută într-un sol uscat cu aer. Exprimat în procente de volum. Dimensiunea Vozduhoemkosti se apropie de porozitatea solului uscat, excluzând volumul ocupat de apă și de aer absorbit de absorbție a apei. Ea are cea mai bună performanță în structura uscată a solului în vrac, precum și în soluri cu compoziție granulometrică luminii.

Există capilare și vozduhoemkost noncapillary:

• Capillary vozduhoemkost - este capacitatea solului să se usuce pentru a absorbi și reține aerul în porii capilari de diametru mic. Vozduhoemkost superior capilar, mai puțin mobilitatea aerului și schimbul de gaze complicate între sol și atmosferă.
• vozduhoemkost Noncapillary - o capacitate de sol saturat cu apă la capilar conțin o anumită cantitate de aer liber. voduhoemkost Noncapillary porozitate noncapillary direct proporțională a solului.

Raportul dintre capilare și noncapillary vozduhoemkosti este un indicator important al aerului și solului proprietăți fizice. sol structural au întotdeauna o anumită cantitate de noncapillary porozitate, care este lipsită de apă și este umplut cu aer chiar și la umiditate ridicată a solului. Acesta oferă un grad de aerare a solului.

Respirabilitate - sol este abilitatea de a trece pe unitatea de timp printr-o unitate de volum o anumită cantitate de aer. Permeabilitatea la aer este o condiție necesară pentru efectuarea schimbului de gaze între sol și atmosferă. Mișcarea aerului în sol are loc prin pori conectate unul la celălalt și nu umplut cu apă. Porii mai mari de aerare, cu atât mai bine permeabilitatea la aer a solului se exprimă în ambele uscat și umed. Permeabilitatea la aer a structurii solului afânat semnificativ mai mare decât solurile dens argilă structură,, este maximal în soluri uscate și scade rapid atunci când sunt umezite.

Proprietățile solului determină schimbul de aer din sol cu ​​procesele atmosferice, aceasta se numește schimbul de gaze sau de aerare. Schimbul de gaze prin sistemul de pori sol interconectate și atmosferă.

aerarea solului - este conținutul efectiv de aer în sol, exprimate în procente de volum. Valoarea aerarea caracterizează diferența dintre porozitatea totală și umiditatea solului. Cu cât umiditatea, mai puțin aerare, ca cea mai mare parte din volumul de sol ocupat de umiditate. Gradul maxim de caracteristică de aerare la un minim de sol uscat de aer - sub umiditatea solului excesivă din cauza apropierii apelor subterane, inundarea suprafeței sau waterlogging și în condiții acvifere.

Principalii factori de schimb de gaze din sol sunt:

• condițiile atmosferice, care includ oscilații de temperatură a aerului de amplitudine (zilnic și anual), fluctuațiile de amplitudine ale presiunii atmosferice (zilnice și anuale), gradienții de temperatură la interfața de sol - atmosfera, circulația aerului atmosferic, sedimente și distribuția acestora, natura evaporare și transpirației.
• Proprietățile fizice ale solului, la care mărimea granulelor, structura, densitatea starea suprafeței, porozitate, temperatura, umiditatea solului,
• Proprietățile fizice ale gazelor, care includ rata gradientilor de difuzie a concentrațiilor de gaze în profilul de sol și la interfața, acestea sunt transferate de forța gravitațională a gravitației, capacitatea de sorbție - desorbție în sol în fază solidă dizolvare în soluția solului și degazare.
• reacția fizico-chimică în sol, care includ reacțiile de schimb dintre AUC - soluție de sol - faza gazoasă, precum reacția redox.

Mecanismul principal al transferului de gaze este de difuzie. Diffusion - procesul de gaze asociate cu diferite concentrații acestora în (gradientul de concentrație) sol și atmosferă în mișcare. Concentrația de oxigen a aerului Solul este întotdeauna mai puțin, și dioxid de carbon mai mare de atmosferă. Prin urmare, sub influența difuziei condițiilor de intrare în oxigenul din sol și eliberarea în atmosferă de dioxid de carbon.

Fluxul de substanță gazoasă (QS), care curge prin unitatea de domeniul mediului sol pe unitatea de timp, calculat prin difuzie moleculară ecuația (prima lege a lui Fick):

în cazul în care DS - coeficientul de difuzie a gazului în cm sol 2 · s;

c - concentrația de gaz în aerul din sol, mg / cm3;

z - adâncimea stratului, cm.

Alți factori într-o măsură mai mare sau mai mică măsură legată de difuzie: ele modifică gradienților de concentrație de gaz sau de a modifica proprietățile mediului prin care difuzie.

Aerul din sol în sol, în trei stări: aerul real de sol (liber și prinse), adsorbite și dizolvată.

aer sol Free - un amestec de gaze și compuși organici volatili într-un capilar și porii solului noncapillary plasate. Are o mobilitate ridicată și se poate deplasa liber în sol și să comunice în mod activ cu atmosfera.

Antrenarea aerului din sol - aer, care este în porii de pe toate laturile izolate prize de apă. Numărul maxim de aer captată sunt compactarea solului fin. Aerul este încă și, practic, nu participă la schimbul de gaze între sol și atmosferă. Previne filtrarea apei poate duce la distrugerea structurii solului.

Aerul din sol dizolvat - gazele dizolvate în apa din sol. Relația dintre fazele lichidă și gazoasă este determinată de temperatura solului și regimul de presiune, dar, de asemenea, concentrația de gaze în aerul din sol.

Cantitatea de gaze dizolvate se supune Henry fazei de echilibru:

unde C - o concentrație în masă a gazului dizolvat în apă, mg / l

λ - rata de solubilitate a gazelor în apă, mg / l

P - presiunea parțială a gazului în aerul din sol, MPa

10.2 - presiunea atmosferică normală, MPa.

Creșterea presiunii crește solubilitatea de reducere a presiunii gazului facilitează trecerea gazelor din soluția solului în aerul din sol. Creșterea concentrației unui gaz în compoziția aerului din sol determină o creștere a gazului în soluția solului. Coborârea temperaturii solului mărește solubilitatea gazului din sol. Sunt ușor solubile în apă, amoniac, hidrogen sulfurat, bioxid de carbon, solubilitatea oxigenului este mic. gaze dizolvate prezintă o activitate ridicată. Deoarece saturarea soluției solului crește solubilitatea carbonaților de CO2, gips și alți compuși. Dizolvarea oxigenului susține proprietăți de oxidare ale soluției solului. Cu creșterea temperaturii proceselor de oxidare sunt slăbite și există pierderi din soluția de carbonat. gaze dizolvate joacă un rol important în nevoile fiziologice ale florei și faunei solului.

Aerul adsorbit sol - gaze și substanțe organice volatile suprafață adsorbit compus din faza solidă a solului. Cu cât gradul de dispersie a solului, gazul mai adsorbit la o temperatură dată conține. Cantitatea de aer sorbit depinde de compoziția mineralogică a solului, conținutul de umiditate și cantitatea de substanțe organice. Adsorbția gazelor este mai pronunțată în solurile compoziției granulometrice grele, bogate in materie organica. Cea mai ridicată cantitatea adsorbită de sol uscat cu aer tipic absoarbe apa decât gazele.

Cantitatea de component gaz adsorbit (D) poate fi calculat cu ecuația promoschi Langmuir adsorbție izotermă:

G∞ - limita valoarea de saturație a adsorbției pe suprafață adsorbantă unitate, mg

C - concentrația de echilibru a gazului în sistem, mg / l

K - coeficientul empiric.

Gaze sorbit în funcție de structura moleculelor și momentului lor dipol. Cel mai rău dintre toate adsorbit N2. cea mai buna capacitate de sorbție are oxigen si dioxid de carbon, cel mai mare sorbție - NH3.

Utilizarea aerului din sol.

Date detaliate privind concentrația de oxigen și dioxid de carbon în sol, este posibil să se stabilească îmbogățirea optimă a apei prin aceste gaze. Acesta utilizează un sistem de două aeratoare, care sunt configurate cu un cronometru. În timpul nopții, corpul de apă este îmbogățit cu oxigen obținut din atmosferă. In timpul zilei, apa este un corp artificial de apă îmbogățită cu dioxid de carbon obținut din sol. Stabilirea acestor procese vor oferi iaz artificial echilibrat ecologic, procesele biologice care au loc într-un mod optim.

Bazat pe materiale știință și revista de știri „Biofayl“

Articole pe aceeași temă