Книга -

Кузнецов A. E. Научные основы экобиотехнологии . Страница 137

В зависимости от состава преобладающих (типоморфных) обменных катионов почвы классифицируют следующим образом:

• латеритные - преобладает H⁺; Ca²⁺ и Mg²⁺ мало;

• подзолистые - в качестве обменных катионов выступают НГ, Ca²⁺ и

Mg²⁺, иногда K⁺, AI³⁺;

• черноземные - почвенный комплекс насыщен Ca²⁺ и Mg²⁺, K⁺;

• солонцовые - почвенный комплекс содержит обменные Na⁺, Ca²⁺, Mg²⁺.

От состава обменных катионов и их количества зависят плодородие,

свойства почв и способность противостоять химическому загрязнению.

Ca, Mg почвенного комплекса черноземов определяют их свойства: нейтральную и слабощелочную реакцию (присутствует Са(НСОз)2, рН 7,0-8,5), прочную структуру, высокое плодородие и т.д. Типоморфный элемент - обменный катион Ca²⁺.

В солончаках почвенный комплекс содержит Ca²⁺, Mg²⁺ и Na⁺, причем может преобладать Na⁺. Такие почвы образуются в засушливых (аридных) ландшафтах на участках близкого залегания грунтовых вод (поймы, дельты, озерные котловины и т.д.). Типоморфным элементом в солончаках выступает Na⁺.

В солонцах верхние горизонты почвы не содержат растворимых солей, но в почвенном комплексе много обменного Na⁺ (>30% от суммы обменных катионов). Почвенный комплекс, насыщенный натрием, легко диспергируется в воде, поэтому солонцы легко набухают, образуя во влажную погоду липкую бесструктурную массу, а в сухую - твердые столбы и глыбы. Грунты в местах образования солонцов обладают крайне низкой фильтрующей способностью.

Первичные минералы из-за большего размера частиц и низкой удельной поверхности играют менее важную роль во взаимодействии с подвижными элементами и веществами в почве, чем вторичные минералы или аморфные структуры.

Из минералов глин вермикуллит имеет наибольшую ионообменную емкость: КОЕ составляет 100-200 мг-экв/100 г сухого минерала. Это обусловлено очень высоким отрицательным зарядом поверхности его частиц вследствие замещения алюминия на кремний и обменный катион Mg²⁺. КОЕ монтмориллонита составляет 60-100 мг-экв/100 г почвы и мало изменяется вплоть до изоэлектрической точки, которая для данного минерала достигается при рН 2,5. КОЕ иллита 20-40 мг-экв/100 г. Из глинистых минералов наименьшая КОЕ каолинита (3-15 мг-экв/100 г). Благодаря гидро- ксильным группам на поверхности минерала он имеет переменный заряд и обладает амфотерными свойствами вследствие протонирования поверхностных оксидов и депротонирования ОН-групп, поэтому совокупный заряд поверхности частиц каолинита зависит от рН почвенного раствора. Его изоэлектрическая точка около рН 4,6. При этом рН каолинит теряет способность обменивать катионы.