Матричная организация почв и ее экологическое значение

• Автор: Зубкова, Татьяна Александровна
• Шифр специальности: 03.00.16, 03.00.27
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 275 с. : ил

Содержание
Введение
Глава 1. Объекты и методы исследования
1.1. Объекты
1.1.1. Почвы Московской области
1.1.2. Курская область
1.1.3. Краснодарский край, Белореченский район
1.1.4. Днепропетровская область
1.1.5. Дальний Восток
1.1.6. Ставропольский край
1.2. Объекты исследования каталитических свойств почв
1.3. Методологические подходы и методы исследования
1.4. Методы исследования
1.4.1. Определение КАП в реакции разложения Н202
1.4.2. Устойчивость почвенных катализаторов и минералов к

многократному использованию
1.4.3. КА в реакциях разложения ГПК и ГПТБ
1.4.4. Волюмометрические опыты
1.4.5. Каталитическая активность в реакции разложения мочевины
1.4.6. Определение спектра КЦ1IMM методами термодесорбции аммиака
1.4.7. Метод ДСК в почвенных исследованиях
1.4.8. Пористость агрегатов
1.4.9. Плотность твёрдой фазы агрегатов
1.4.10. Удельная поверхность по БЭТ
1.4.11. Механическая прочность агрегатов
1.4.12. Гранулометрический состав
1.4.13. Содержание углерода органических соединений почвы методом Тюрина
1.4.14. Обменные катионы по Бобко-Аскинази
1.4.15. Почвенная кислотность
1.4.16. Диализ
1.4.17. Содержание Fe, Мп
1.4.18. Общее содержание элементов
1.5. Методы исследования почв в полевых условиях
Глава 2. Почвенная матрица
2.1. Почва как гетерогенная система
2.2 . Почва как смесь
2.3. Матрица
2.4. Почвенная матрица

2.5. Активные центры почвенных минеральных матриц
2.5.1. Кислотные центры минеральной матрицы
2.5.2. Обработка почвы
2.5.3. Кислотные и основные центры ПММ
2.5.4. Кислотные центры ПММ
2.5.5. Спектр КЦ ПММ по активности
2.5.6. Средняя активность КЦ 11ММ
2.6. Активные центры минеральной матрицы и свойства почвы
2.6.1. Активные центры ПММ и центры адсорбции воды
2.6.2. Кислотные центры и минералогический состав
2.6.3. Кислотные центры и кристаллохимические особенности минеральной матрицы
2.6.4. Кислотные центры и состав обменных катионов ПММ
2.7. Минеральная матрица — основа почвенной матрицы
2.7.1. КЦ ПММ и ЕКО почвы
2.7.2. pH минеральной матрицы и почвенная кислотность
2.7.3. Удельная поверхность ПММ и почвы
2.8. Спектр КЦ минеральной матрицы как оценка каталитической способности
2.9. Экологическая роль почвенной матрицы
Глава 3. Абиотическая каталитическая система почвы
3.1. Почвенные катализаторы
3.2. Абиотические катализаторы в почве
3.3. Окислительно-восстановительный катализ в почве
3.3.1. КА почв в разложении 1 ГДЦ
3.3.2. КА минералов, Ге-Мп новообразований, морфонов и
кутан дерново-подзолистых почв ■'
3.3.3. Устойчивость почвенных абиотических катализаторов в многократном использовании
3.3.4. Влияние карбонатов и бикарбонатов на КА почвы
3.4. КА почвы в реакциях разложения органических

гидропероксидов
3.4.1. Радикальные каталитические реакции в почве
3.4.2. КА почвы и почвенных новообразований в разложении

3.4.3. КА почвы и почвенных новообразований в разложении ГПТБ
3.5. Кислотно-основной катализ в почве
3.6. Почвенные новообразования — катализаторы почвенных и почвообразовательных процессов
3.7. Экологическое значение каталитической способности почв

Глава 4. Формирование матричного гумуса — экологическая
функция минеральной матрицы
4.1. Теоретические аспекты взаимодействия минеральной и органической матриц
4.2. Матричный гумус
4.2.1. Удельная поверхность, поверхностная концентрация матричного гумуса и минеральной матрицы 12®
4.2.2. Физические свойства гумуса и гранулометрический
состав почвы
4.2.3. Общее содержание гумуса и гранулометрический состав

4.2.4. Емкость катионного обмена почвы после

последовательного отделения орг аническог о вещества
4.3. Органоминеральные структуры
4.4. Влияние гранулометрического состава на адсорбцию гумуса
4.5. Сравнительная оценка толщины слоя матричного гумуса для чернозёмных и подзолистых почв
4.6. О механизме формирования матричного гумуса
4.7. Экологическое значение органической и минералоорганическои почвенных матриц
Глава 5. Матричная организация почвы
5.1. Почвенные структурные уровни
5.2. Почвенные агрегаты
5.3. Контактные взаимодействия
5.3.1. Структурные связи и контактные взаимодействия
5.3.2. Типы контактов
5.3.3. Цементирующие и клеящие вещества в почве
5.3.4. Условия проявления процессов склеивания, цементации в

почве
5.4. Механическая прочность агрегатов
5.4.1. Количественная оценка энергетических признаков структуры
5.4.2. Механическая прочность агрегатов европейской части России
5.4.3. Механическая прочность агрегатов разных размеров как показатель адгезионной способности почвенной матрицы
5.4.4. Механическая прочность агрегатов после нескольких разломов — как отражение активности почвенной матрицы
5.4.5. Механическая прочность агрегатов разной формы после

совпадают. Поэтому,, важно указывать методику проведения эксперимента. Активные центры минеральной матрицы разных почв изучали методом СТД-N11,, Метод Т11Д-ИН3 и весовой использовали только в 2 опытах: по определению влияния обменных катионов на спектр ЮД почвенной минеральной матрицы и по определению основных центров.
Табл. 1.6. Адсорбционные ёмкости (мкмоль ТчГН3/г) почвенных образцов.
измеренные различными методами.
Образец Адсорбция ЫН3, мкмоль/г
СТД- Щ3 ТПД - Л'Яз Весовой СТД-ДНз
р.27, А1 165,4 ±0,5 85,6 ± 0,27 99 ±
р. 15, А1 78,2 ± 0,5 28,05 ± 0,04 25 +
При расчетах концентрации кислотных центров использовалась только общая удельная поверхность. Чтобы не усложнять интерпретацию опытов, такие особенности минералов, как различия во внешней и внутренней поверхностях, которые являются весьма относительной величиной для минералов группы смектита, конфигурации лорового пространства не принимались во внимание Удельную поверхность исследуемой фракции микроагрегатного состава почв (0,25 - 1,0 мм) определяли по результатам 3-х параллельных измерений изотерм адсорбции паров воды (при учете влажности монослоя) по методу БЭТ (Воронин, 1986; Расгворова и др., 1990) с точностью до 2,5 м2/г.
1.4.7. Метод дифференциально-сканирующей калориметрии (ДСК) в почвенных исследованиях.
Калориметры ДСК применяют для определения теплоёмкости, энтальпии фазовых превращений, химических реакций с участием газа и др. (Уэндланд, 1978). Они относятся к теплопроводящим калориметрам (диатермическим), в которых определение теплового потока основано на измерении мощности теплового потока бр/сй (I - время). Величину 0 определяют по площади пика на кривой нагревания: (2*т = К*А, где К - калибровочная константа, А - площадь, т - масса вещества. Калориметры обладают значительным теплообменом с оболочкой, чтобы большая часть вводимой в них теплоты быстро удалялась, и состояние калориметра определялось мгновенным значением теплового процесса. Они отличаются высокой чувствительностью к изменению температур.
Определение тепловых эффектов методом ДСК в отличие от обычного дифференциально-термического анализа минералов (Топор, 1964) заключается в том, что здесь регистрируется не разность температур между эталоном и образцом, а тепловой поток к образцу.