Сорбционные функции почв

Процессы сорбции играют важную роль в процессе почвообразования. Они определяют направление процесса почвообразования, оказывают влияние на химические и физические свойства почв, определяют уровень почвенного плодородия.

Анализ распределения подвижных форм химических веществ в почвенном профиле показывает наличие двух пиков аккумуляции; в гумусовом и иллювиальном горизонтах. Эти горизонты характеризуются повышенным содержанием минеральных и органических коллоидов для которых характерны высокие сорбционные свойства.

Величина сорбционной способности, в первую очередь, зависит от состава и свойств твердых фаз почв. Основным показателем сорбционных свойств почв является емкость катионного обмена (ЕКО). Величина емкости катионного обмена является интегральным показателем, отражающим содержание в почве центров сорбции, и напрямую зависит от размеров почвенных частиц и содержания органического вещества, т.е. содержания минеральных, органических и органо-минеральных коллоидов, имеющих максимальную величину поверхностного заряда.

Максимальные значения емкости катионного обмена характерны для болотных почв (до 100 ммоль(экв)/100г) и для минеральных почв травянистых экосистем с высоким содержанием органического вещества: черноземов и дерново-карбонатных (до 75 ммоль(экв)/100г), а также иллювиальных горизонтов солонцов до 60 ммоль(экв)/100г). Наименьшие — для почв малогумусных, легкого гранулометрического состава, например, бурых пустынно-степных (до 5—10 ммоль(экв)/100г).

В характеристике сорбционных свойств почв, кроме ЕКО, был использован также показатель мощности гумусового горизонта (А). Для оценки суммарного влияния этих двух параметров, имеющих разные единицы измерения, использована экспертная балльная шкала. Для каждой почвы из легенды почвенной карты*, на основе которой составлена карта сорбционных функций почв, были определены значения показателей, проведено их ранжирование, и полученным группам присвоен определенный балл. Сумму баллов ЕКО и мощности горизонта А использовали в качестве оценки сорбционной функции почв.

Полученная оценка сорбционных функций почв на территории России (2—8 баллов) поделена на 6 градаций — от очень низкой до очень высокой.

Анализ пространственного распределения почв с разной сорбционной функцией позволил провести территориальную дифференциацию наземных экосистем по их потенциальной способности к накоплению веществ. Анализ пространственного распределения почв с разной сорбционной функцией позволил провести территориальную дифференциацию наземных экосистем по их потенциальной способности к накоплению веществ. Анализ пространственного распределения почв с разной сорбционной функцией позволил провести территориальную дифференциацию наземных экосистем по их потенциальной способности к накоплению веществ.

Хорошо гумусированные почвы с высокой емкостью катионного обмена и мощным органическим или органо-минеральным горизонтом (7—8 баллов), расположены на юге европейской территории России и Западной Сибири, а также в Средней Сибири. Максимальной сорбционной способностью обладают обыкновенные и южные черноземы, лугово-черноземные почвы. Высокой способностью характеризуются дерново-карбонатные, перегнойно-карбонатные, торфяные и торфяно-глеевые болотные переходные и низинные почвы. Доля этих почв от площади почвенного покрова Российской Федерации составляет до 8,8%.

Как правило, почвы, имеющие высокие сорбционные показатели, формируются в подчиненных позициях рельефа, что увеличивает вероятность снижения скорости самоочищения от загрязняющих веществ (лугово-черноземные и лугово-болотные, торфяные и торфяно-глеевые болотные переходные и низинные и т.д.).

Почвы с высокой емкостью катионного обмена, но маломощным гумусовым профилем, по своим сорбционным свойствам занимают промежуточное положение, что характеризуется интегральным баллом 5—6 таблицы оценки сорбционных свойств. Доля этих почв в общей площади почв России составляет до 28% от всех исследуемых почв.

Минимальной способностью к закреплению загрязняющих веществ (2—3 балла) обладают почвы гумидной зоны с небольшой мощностью гумусового горизонта легкого гранулометрического состава. В эту группу входят подзолы, таежные мерзлотные почвы и подбуры тундровые, на долю которых в сумме приходится больше половины площади группы, занимающей около 35% от почвенного покрова России. Такая же очень низкая сорбционная способность отличает глееземы таежные, палевые, буро-таежные, таежные глее-мерзлотные, подзолистые и другие почвы, распространенные, главным образом, на севере европейской части страны, в Сибири и на Дальнем Востоке.

Среди почв, для которых характерен низкий уровень сорбционной способности 4 балла, наибольшую площадь имеют подбуры таежные и сухоторфянистые, дерново-подзолистые и аллювиальные почвы. На них приходится 18 из 28% площади, занимаемой этой группой почв на территории России.

В целом, на почвы с низкими и очень низкими сорбционными функциями приходится более 60% площади почвенного покрова страны.

П.П. Кречетов, И.О. Алябина

* Атлас, с.72

• Сорбционная способность почв, масштаб 1:30 000 000