Пәнінің оқу-әдістемелік кешені №1 басылым ПӘннің ОҚУ-Әдістемелік кешені




НазваниеПәнінің оқу-әдістемелік кешені №1 басылым ПӘннің ОҚУ-Әдістемелік кешені
страница7/32
Дата конвертации13.02.2016
Размер4.12 Mb.
ТипДокументы
источникhttp://edu.semgu.kz/ebook/umkd/201e2ba0-bade-11e3-b0bc-f6d299da70eeУМКД ТОПЫР 03.doc
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   32

3.3. Топырақтың механикалық құрамының биологиялық, физикалық, химиялық қасиеттеріне әсері


Топырақ жамылғысы өзінің физикалық-механикалық қасиетіне байланысты, ауадағы зиянды заттектерді өзіне сіңіріп, өзінің құрамында екіншілік ластану көздерін қалыптастыруға бейім геологиялық ортаның, ұзақ мерзімдік зиянды заттектерді тасымалдайтын орта болып табылады. Ластанған топырақтың табиғи ортада қалпына келуі жүздеген жылдарға созылады, ал жасанды жолмен қалпына келтіру – күрделі жұмыстарды жүргізуді қажет етеді. Топырақтың мұнай өнімдері және бұрғылау ерітінділерімен ластануы локальды дәрежеде байқалады. Бірақ жоғары дәрежеде ластанса, топырақ құнарсыз, асфальт тәрізді массаға айналуына байланысты өте қауіпті. Ең күрделі экологиялық проблемалардың біріне литосфераның мұнай өнімдері және ауыр металдармен ластануы жатады.

Мұнаймен ластану кезінде топырақтың құнарлығын және экологиялық қызметін анықтайтын, оның барлық морфологиялық, физикалық, физикалық-химиялық, биологиялық қасиетіне ықпалын тигізеді. Мұнаймен ластану кезіндегі топырақ қасиетінің өзгеруі, сондай-ақ оның миграциялану процестері аккумуляциялануы метоболизмі төгілген мөлшеріне, физикалық-химиялық құрамына, топырақтың климаттық және ландшафтық жағдайына, биохимиялық кедергілерге, топырақ профиліндегі миграция каналдарына байланысты болады.

Мұнайдың топырақ қабатына сіңу тереңдігі мұнай құрамы мен топырақтың механикалық құрылымына байланысты жүреді. Топырақтың морфологиялық белгілерінің өзгеруі өзімен бірге, физикалық қасиеттерінің өзгеруіне әкеліп соқтырады. Топырақтың мұнаймен ластануы, мұнай өнімдері сіңген горизонттарда органикалық заттектердің жалпы құрамын күрт арттырады. Ластану кезіндегі топырақтың физикалық қасиеттерінің өзгеріске ұшырауының нәтижесінде, мұнай топырақтағы ауаны ығыстырып, судың, қоректік заттектердің түсуі бұзылады. Бұл – өсімдіктердің өсуін баяулатып, олардың жойылуының бірден-бір себебі болып саналады. Мұнаймен қаныққан топырақтың ылғалды сіңіру және ұстап тұру қабілеттері бәсеңдеп, ластанбаған топырақпен салыстырғанда – ылғалдылықтың, су өткізгіштіктің, ылғал сыйымдылығының төменгі мәндері байқалады. Топырақ қышқылдылығының өзгеруі, бәрінен бұрын мұнайдың сапасы мен оның құрамындағы минералдылығы жоғары қабат суларына байланысты морфологиялық ерекшеліктері келесі қабаттармен сипатталады. Гумусты горизонттың қалыңдығы 35 см аспайды, олардың құрылымдары берік емес, түйіршікті келеді. Горизонттарда нығыздалу байқалады, бұл тұздылық мөлшерінің аз екендігін көрсетеді. Механикалық құрамы бойынша топырақ – сазды, тез еритін тұздар 80–100 см тереңдікте кездеседі, сіңіру сыйымдылығы 15–25 мг.экв/100 г. топырақты құрайды. Шабындық жерлердің топырағы – гумусты горизонттардың қуаттылығымен сипатталады. Жоғары горизонтта 1,5-3,5% гумусты құрайды. Гуматты фульваттардың құрамы 4,2%, азот – 0,07- 0,0061 %, фосфор – 1,3-0,9%, қозғалмалы элементтер: топырақта азот – 1,4-0,8, фосфор – 3,0-4,7 және калий 29-52 мг/100 г. топырақ ерітіндісінің рН 7,5-8,5. Зерттеу нәтижелері ластанған топырақ буферлігінің төмен екенін көрсетті.

Сіңірілген негіздердің құрамында кальций мен магнийдің мөлшері басым. Жауын-шашынның аз түсуіне байланысты, құрылым түзуі – әлсіз және осы топырақ горизонттарының тығыздығының жоғары болуына байланысты топырақ аз ылғалданады. Жауын-шашын көп жауатын кезде ылғалдану тереңдігі 50 см-ден аспайды.


Тарау бойынша өзін-өзі тексеру сұрақтары:

1. Топырақтың механикалық құрамы деп нені айтады?

2. Топырақтарды механикалық құрамына байланысты топқа бөлуін айтыңыз.

3. Топырақтың гронулометриялық құрамы бойынша жіктелуі.

4. Құм деген не?

5. Шаң деген не?

6. Тұнба деген не?

7. Топырақтың микроагрегаттарды құру қабілеті қандай?

8.Топырақ жамылғысы өзінің физикалық-механикалық қасиетіне байланысты қалай анықталады?

9. Мұнаймен ластану кезінде топырақтың құнарлығы және экологиялық жағдай қандай болады?


Дәріс 5.

Топырақтың компоненттік құрамдары және олардың қасиеттері.

1 Топырақтың минералогиялық құрамы.

2 Қазақстан топырақтары туралы мәліметтер

3 Топырақтың минералогиялық құрамының қалыптасуы


Топырақтың минерологиялық құрамы көп жағдайларда топырақ түзуші тау жынысының құрамына тәуелді болады және туынды минералдардан құралады. Бастапқы минералдардан: кварц, даналық шпат, слюда, авгит, магнетит, гематит, апатит көп тарағандары. Олар топырақтың инертті бөлігін – скелетін құрайды. Олардың мөлшері әсіресе құмдақ топырақтарда көп. Бастапқы минералдар мүжілу процесінің нәтижесінде екінші минералдарды және өсімдіктердің минералдық қоректенуін қамтамасыз ететін элементтерді түзеді. Топырақта туынды минералдардан каолинит, монтмориллонит, кальцит, гипс, мирабилит, галит, гетит, пиролюизит, доломит және басқалары болады.

Туынды минералдар қарапайым тұздарға, гидрототықтардан, тотықтарға және саз минералдардан тұратын топтарға бөлуге болады. Қарапайым тұздар түріндегі минералдарға: кальцит (СаСо3), доломит [СаМg(Со3)2], сода (Na2Co3), гипс (CaSo4 2H2O), магнезит (MgCo3), галит (NaCl), фосфаттар, нитраттар жатды. Тұздану дәрежесі осы тұздардың мөлшеріне байланысты келеді.

Бұл тұздар топырақта құрғақ климат жағдайында жиналады. Темірдің, алюминийдің, күкірттің, марганецтің тотықтары түріндегі минералдар бастапқы минералдардың мүжілуі нәтижесінде пайда болады.

Алюмосиликаттар және ферросиликаттар, каолиниттер, гидрослюдалар, монтмориллониттер саздың құрамдас бөлігі болып табылады. Сондықтан осы минералдар бар топырақтар сазды топырақтар деп аталады. Олар күшті дәрежеде уақталған, желімдеушілік қасиеті бар, яғни құрылымы жақсы, сіңіру қабілеті де жоғары. Осы саз минералдардың мөлшеріне топырақтың жабысқақтығы, су өткізгіштігі, ісінгіштігі ылғал сіңірімділігі тікелей байланысты келеді. Топырақ құрамындағы туынды минералдардың мөлшеріне өсімдіктердің қоректенуін қамтамасыз ететін топырақтың құрылымы, химиялық, физикалық, сулық, ауалық қасиеттері, құнарлығы тікелей байланысты болады.

Топырақтың қатты фазасының химиялық құрамы да топырақ түзуші жыныстардың құрамына сәйкес келеді. Топырақта кремний тотығы SiO2, органогендік элементтер С, Н, О, N, P, S, K, Ca, Mg көп мөлшерде кездеседі. Соңғылары өсімдік қорегінің көзі болып табылады және топырақ құнарлығы солардың мөлшеріне байланысты болады. Өсімдіктердің қоректенуінде азот, фосфор, калий үлкен рөл атқарады. Азот топырақта нитраттар және аммоний тұздары түрінде кездеседі. Ол топырақ ауасының және гумустың (қарашіріктің) құрамына кіреді. Азоттың көптеген қосындылары өте жылжымалы, оңай шайылады. Топырақтағы азоттың, фосфордың, калийдің жетіспейтін бөлігін минералдық және органикалық тыңайтқыштар арқылы енгізеді.

Топырақта өсімдікке зиянды: хлор, натрий, марганец, алюминий, магний сияқты улы элементтер де бар. Олардың мөлшері көп болса, топырақты тұздандырады. Топырақта микроэлементтер де: бор, молибден, цинк, кобальт, йод бар. Бұлар маңызды физиологиялық, биохимиялық рөл атқарады. Топырақта аз мөлшерде радиоактивті элементтер кездеседі. Радиоактивті элементтер топыраққа табиғи және жасанды радиактивтілік береді. Топырақтың табиғи радиактивтілігі оның құрамындағы уранның, торийдің, радийдің мөлшеріне байланысты. Жасанды радиоактивтілік адамның атом энергиясын пайдалануынан туындайды.


Алғашқы минералдар және олардың маңызы

Химиялық құрамы жағынан да жыныстарындағы алғашқы минералдар – негізінен элементтерді шығаратын тотықтар мен силикаттар. Тотықтарға кварц Ғе203, магнетит Ғе304, рутил Ті02 т.б., ал силикаттарға дала шпаттары, слюдалар, пироксендер, амфиболдар және оливиндер жатады. Кварц – ең кең тараған минерал. Жер астынан атқылаған, шөгінді, үйінді және топырақ құрамындағы тау жыныстарында ол 25-40%-дай мөлшерде, ал кварцты құмдар мен құмтастарда 90%-дан астам мөлшерде кездеседі. Кремний оттегі қосылысын бекем қаңқалы құрылым түзгендіктен, үгілу құбылыстарына да берік болады. Сондықтан олар топырақтардың элювиалды қабаттарында қалдықты минерал ретінде көп кездеседі. Топырақта гематит пен рутил не бары 0,5%-дай ғана.

Силикаттар – көп таралған минералдар тобы. Мұнда да кремний оттегі қосылыстары Sі04 берік төртбұрышты қаңқалы құрылым сканиондар арқылы жалғасады.

Қаңқалы силикаттар тобына көп тараған дала шпаттар миниралдары жатады. Олардың қаңқаларының ортасында кремний және алюминий иондары орналасқан. Ал төртбұрышты қаңқалар калции натрий және калий иондарымен жалғасқан. Дала шпаттары SіО2, АІ203 қатынастары 5-6-ға тең болған жағдайда, қышқылды, ал ол қатынас 2-3-ке азайған кезде негізді болып саналады. Қышқылды дала шпаттары құрамында калий мен натрий бар. Олардың қатарына кең тараған калийлі дала шпаты микроклин – К(АІ5і3Оа) және натрийлі дала шпаты – альбит (NA AISi3,08). Ал негізгі дала шпаты қатарына - анортит Са(АІ,52Ов) жатады.

Пироксендерден көп – авгит, ал амфиболдар қатарынан минералдар – алдамшы мүйіздерден тарағаны. Пироксендердін кристалл химиялық формуласы: В2(5,06), ал амфиболдардікі: В7(540)(ОН). Олардын топырақтағы жалпы мөлшері 5-15%-ды құрайды.

Силикаттарға жататын тағы бір кен тараған минерал – оливин: (Мg. Ғе)-(SiO4). Олардын көлемі бос жыныстар мен топырақта 0,5-1%-дан аспайды.

Алғашқы жыныстар түзуші минералдар – фосфаттар. Оларда көп тарағаны – апатит Са5 (СІҒ) (Р04)3. Бос жыныстар мен топырақтарда 0,3-0,5%-дай кездеседі. Апатит – фосфордың көзі оған қоса мұнда хлор мен фтор да кездеседі.

Оттегінсіз, алғашқы минералдар қатарына сульфидтер жатады. Олардан көбірек тарағаны – темір сульфиді: Ғе5 – пирит. Олар шашыраңқы түрде кездеседі, мөлшері 0,3-0,5%-дан аспайды. Бұлардан басқа топырақта бос жыныстар мен кейбір алғашқы минералдар кездеседі.


Екіншілік минералдар және олардың маңызы

Екінші қатардағы минералдар топырақта көбінесе, лайлы және коллоидты бөлшектер түрінде болады, ал шаң тәрізді бөлшектер күйінде сирек кездеседі.

Химиялық құрамы бойынша минералдар: кремний-оттекті қосылыстар немесе силикаттар және алюмокремний-оттекті қосылыстар немесе алюмосиликаттар болып екі топқа бөлінеді.

Кремний-оттекті қосылыстар ішінде топырақта кварц SiО2 кеңінен таралған, ол көбіне, құм және шаң бөлшектері түрінде келеді. Барлық топырақтарда кварц мөлшері 60 %-дан асса, құмдақ топырақтарда 90 %-ға жетеді, ал кейде одан да көп болады. Кварц өте тұрақты және мықты минерал, оның химиялық реакцияға икемі көп емес.

Алюмокремний – оттекті қосылыстар әртүрлі алғашқы және екінші қатардағы минералдардан тұрады.

Екінші қатардағы минералдар химиялық қасиеттері бойынша үш топқа бөлінеді:

1. Монтмориллониттер (монтмориллонит, бейделлит, т.б.). Олар аса жоғары майдалы (дисперсті) бөлшектер. Бұл минералдардың дисперстілігі, ісінуі, жабысқақтығы, тұтқырлығы жоғары.

2. Каолиниттер (каолинит, галлуазит). Бұл топқа жататын минералдардың дисперстілігі, ісінуі мен жабысқақтығы азырақ болады.

3. Гидрослюдалар (гидромусковит, гидробиотит, вермикулит). Олар далалық шпаттары мен слюдалардан пайда болады. Гидрослюдалардың химиялық құрамы тұрақты емес.


Алғашқы және екіншілік минералдардың топырақ түзілуіндегі және топырақ құнарлығын қалыптастырудағы маңызы

Үгілу кұбылыстары және екінші минералдардың түзілуі. Сонымен жоғарғы сипатталған алғашкы минералдардың көп жылдар бойы әрі қарай үгілулерінің нәтижесінде майда ұнтақталған, яғни екінші минералдар пайда болады. Алғашқы минералдарды үгуші агенттері – су, оттегі, көмір қышқылы, әртүрлі органикалық қосылыстар. Олардын минералдарға әсерлері негізінен төменгі құбылыстар арқылы жүзеге асады.

Гидротациялану (сулану) – сусыз минералға су молекуласының қосылуы. Бұл құбылыс тотықты алғашқы минералдардың сумен қосылып, үгілудің нәтижесінде екінші минералдарға айналады. Мысалы:

гетит – Ғе,0320=2Ғе0(0Н);

гидрогетит – 2ҒеО(ОН)+Н20=Ғе20(ОН)2;

лимонит – Ғе2(ОН)2+п-Н20=2Ғе(ОН)3 п-Н20.

Тотығу. Үгілу кезінде алғашқы минералдар ішіндегі тотықпаға минералдар тотығады. Ондай минерал жоғарыда сипатталған темір сульфиді.

2ҒеS2+702+2Н2О=2Ғе5043S04 одан әрі ҒеS04+0220 =Ғе(ОН=Н2S04, одан әрі Н2S04+СаАІ2208+4НгО=Н2АІ2Sі0820 +СаS0,-2Н20, яғни бөлінген күкірт қышқылы алғашқы минералмен реакцияға түсіп, ондағы негіздің орнына сутегі ионы барып, екінші минерал каолин балшығын түзеді. Күкірт қышқылы басқа силикаттармен реакцияларға араласқанда тағы да басқа екінші әрі күкірт қышқылы тұздары түзіледі. Ол жағдайлар одан әры реакцияға жол ашады.

Ыдырау немесе гидролиз. Силикаттардың ыдырауы ондағы негізгі иондардың сутегі ионымен алмасуы арқылы жүзеге асады. Сутегі ионының көзі есебінде суда еріген көмірқышқылы мен органикалық қышқылдардың иондары атқарады.

Ыдырау құбылыстары және ыдыраған заттардан екінші минералдардың синтезделуі көптеген балшықты минералдардың түзілуіне әкеледі.

Екінші минералдардың тұрақтылығы. М. Джексон (Глазовская М. А.. 1981) екінші минералдардың үгілуге және еруге шыдамдылығы жөнінен төмендегідей бөлген. Саны өскен сайын шыдамдылығы артады.

1. Гипс, галит, мирабилит т.б. тұздар,

2. кальцит, арагонит, доломит,

3. хлорит, нонтронит,

4. иллит, мускавит, серицит,

5. вермикулит,

6. монтмориллонит, бейделлит,

7. екінші диоктаэрикалық хлорйт,

8. аллофаны, каолинит, галлуазит,

9. бемит, гиббсит,

10. гематит, гетит, лимонит.


Балшықты минералдар

Балшықтар – сазды-минералдар борпылдақ жыныс құрамына кіретін екіншілік минералдар, суға жақсы иленеді, кұрғағанда қатаяды. Олар – кең тараған топырақ құраушы жыныс (жайылмалық, мұздық, лёстік, т. б.), төрттік дәуірдегі балшықты минералдар мен бастапқы минералдар түйірлерінен (дала шпаты, слюда, кварц, амфибол, т. б.) тұрады. Балшықты минералдарға сулы силикаттар (кремний қышқылының тұздары) жатады.

4-кесте

Балшықты минералдар қасиеттері мен құрамы

Балшықты минерал-дар

 

 

Қасиеттері мен құрамы

0,001 мм-ден төменгі түйірлер

0,2 мкр-нан төмен коллоид-тер,  %

сіңіру көлемі, мг-экв 100 г.

Т-та

суда ісіну көлемі, рет

гигрос-копия-лыгы, %

Si, Аl, т.б. элементтер, %

SiO2, Al2O3 рет

Монтмо-риллонит Сулы слюда Каолинит

60

 

-

-

40–50

 

-

-

80–120

 

45–50

25

5–10

 

орташа

 аз

25

 

10

5–7

4–5

Mg

6–8

-

4

 

3

2


Кристалдық құрамы оттекті кремнийдің тетраэдралы (төрт қырлы) және оттекті алюминийдің октоэдралы (сегіз қырлы) өте ұсақ түйірлерінен тұрады. Бұл минералдардың физикалық-химиялық қасиеттері (иленгіштігі, суда ісінуі, бөртуі, сіңіргіштігі) бастапкы минералдар кұрамына байланысты. Бұлардың физикалық-химиялық қүрамы кестеде келтірілді.

Топырақ типтеріне сәйкес балшықты минералдардың түрлері мен түйірлер мөлшері өзгеріп отырады. Қара топырақта монтмориллонит кызыл топырақта каолинит, боз Топырақта сулы слюда мен монтмориллонит, басым. Балшықты минералдар мөлшері жоғарылаған сайын топырақтың механикалық құрамы ауырлайды, түйірлер байланысы мен жабысқақтығы күшейеді және сіңіру көлемі еседі. Балшықты минералдар – топырақ түйіршектігінің негізі.

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   32

Похожие:

Пәнінің оқу-әдістемелік кешені №1 басылым ПӘннің ОҚУ-Әдістемелік кешені icon«Ежелгі дүние тарихы» пәнінің оқу- әдістемелік кешені №1 Басылым 18. 09. 2013 ПӘннің ОҚУ-Әдістемелік кешені
...
Пәнінің оқу-әдістемелік кешені №1 басылым ПӘннің ОҚУ-Әдістемелік кешені iconПәнінің оқу-әдістемелік кешені №2 басылым 09 2014 ж. ПӘннің ОҚУ-Әдістемелік кешені
Шәкәрім атындағы Семей мемлекеттік университетінің «Экология және қоршаған ортаны қорғау» кафедрасының аға оқытушысы
Пәнінің оқу-әдістемелік кешені №1 басылым ПӘннің ОҚУ-Әдістемелік кешені icon«Қазақстан Республикасының қазіргі экологиясы» пәнінің оқу-әдістемелік кешені №2 басылым 11. 09. 2014 ж. ПӘннің ОҚУ-Әдістемелік кешені
ПОӘК магистрантқа арналған «Қазақстан Республикасының қазіргі экологиясы» пәнінің оқу-әдістемелік кешені
Пәнінің оқу-әдістемелік кешені №1 басылым ПӘннің ОҚУ-Әдістемелік кешені iconПӘнінің ОҚУ-Әдістемелік кешені пәннің ОҚытушыға арналған оқу жұмыс бағдарламасы семей 2009 Алғы сөз
«Адам биологиясы» пәнінің ОӘК 050607 «Биология» мамандықтарына арналған. Ол студенттерді пәннің мазмұнымен, саясатымен, өзектілігімен,...
Пәнінің оқу-әдістемелік кешені №1 басылым ПӘннің ОҚУ-Әдістемелік кешені iconПӘннің ОҚУ Әдістемелік кешені
«Ауытқушылық мінез-құлық психодиагностикасы және психокоррекциясы» пәнінің оқу-әдістемелік кешені
Пәнінің оқу-әдістемелік кешені №1 басылым ПӘннің ОҚУ-Әдістемелік кешені iconПӘннің ОҚУ-Әдістемелік кешені пәнінің ОҚытушыға арналған жұмыс оқу бағдарламасы семей – 2012 Мазмұны
Биотехнология мамандығы бойынша студенттеріне арналған. Ол студенттерді пәннің мазмұнымен, саясатымен, өзектілігімен, қажеттілегімен...
Пәнінің оқу-әдістемелік кешені №1 басылым ПӘннің ОҚУ-Әдістемелік кешені iconПӘннің ОҚУ-Әдістемелік кешені
Пәннің-оқу әдістемелік кешені Әл-Фараби атындағы Қазақ Ұлттық Университетінің оқу-әдістемелік бірлестігі әзірлеген және ұсынған 090140...
Пәнінің оқу-әдістемелік кешені №1 басылым ПӘннің ОҚУ-Әдістемелік кешені iconПӘннің ОҚУ-Әдістемелік кешені
Пәннің-оқу әдістемелік кешені Әл-Фараби атындағы Қазақ Ұлттық Университетінің оқу-әдістемелік бірлестігі әзірлеген және ұсынған 050114...
Пәнінің оқу-әдістемелік кешені №1 басылым ПӘннің ОҚУ-Әдістемелік кешені iconОрта ғасырлардағы Қазақстан тарихы ПӘнінің ОҚУ-Әдістемелік кешені курс – ІI, 07201, 07203 топтар
Пәннің оқу әдістемелік кешені Ортағасырлардағы Қазақстан тарихы. 050203 «Тарих» (ғылыми) мамандығы үшін. Алматы,2005
Пәнінің оқу-әдістемелік кешені №1 басылым ПӘннің ОҚУ-Әдістемелік кешені iconПӘннің ОҚУ-Әдістемелік кешені курс – I
Пәннің оқу әдістемелік кешені «Цитология» бойынша 050113 – «Биология» мамандығы типтік оқу бағдарламасы. Алматы, 2005ж. (типтік бағдарлама...
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©kzdocs.docdat.com 2012
обратиться к администрации
Документы
Главная страница