Определение типа минерализации, солёности и общей жёсткости воды

Целью работы является освоение методик определения типа минерализации, солености и общей жёсткости воды, которые применяются в прикладных целях.

Методические материалы. Минерализация – это содержание в воде растворенных минеральных веществ, выраженное в мг/л или г/м³ (М, S_ионов). Соленость – содержание в воде растворенных минеральных веществ, выраженное в г/кг или в промилле.

Пресная вода, от которой зависит функционирование наземных биогеоценозов и ландшафтов, содержит менее 0,01% солей. В настоящее время в России сосредоточено 20-25% мировых запасов пресной воды.

Природные воды по степени минерализации можно разделить на следующие типы:

- Пресные воды. Минерализация 0-1000 мл/г, соленость 0-1; 0,1%. Пресные воды содержат большинство рек, озер и подземных вод. Пресные воды являются питьевыми;

- Солоноватые воды. Минерализация 1000-24700 мг/л, соленость 1-24,7; 0,1%. Каспийское море (11-12; 0,1%), Балтийское море (8-9; 0,1%);

- Соленые воды. Соленость 25-50; 0,1%.

- Рассолы. Соленость >50; 0,1%. Озеро Баскунчак, Мертвое море, залив Кара-Богаз-Гол.

По своему солевому составу природные воды подразделяются на классы (по преобладающему аниону) и группы (по преобладающему катиону):

- Класс гидрокарбонатных вод (НСО₃^-) – преобладает в речной воде;

- Класс хлоридных вод (Сl^-) – преобладает в морской воде;

- Класс сульфатных вод (SO₄^2-);

- Кальциевая группа (Ca²⁺) – преобладает в речной воде;

- Натриевая группа (Na⁺) – преобладает в морской воде;

- Магниевая группа (Mg²⁺);

- Калиевая группа (К⁺).

Жесткостью называют свойства воды, обусловленные присутствующими в ней ионами Са²⁺ и Mg²⁺ и некоторыми другими веществами, например NaCl и Fe₂CО₃. Питьевая вода не должна иметь жесткость выше 7 мг-экв/л.

Общая жесткость измеряется в мг-экв/л и количественно равна сумме содержания ионов кальция и магния. Классификация природных вод по общей жесткости приведена в таблице 8.

Таблица 8.

Классификация природных вод по общей жесткости

 

Жесткость	мг-экв/литр
Очень мягкая	Менее 1,5
Мягкая	1,5 – 3
Умеренно жесткая	3 – 6
Жесткая	6 – 9
Очень жесткая	Более 9

 

Материалы для выполнения задания

1. Показатели минерализации и солёности воды для определения типа минерализации и солёности воды (по два показателя для каждого типа по степени минерализации). 2. Показатели жёсткости воды (по два показателя для каждого вида жёсткости).

Выполнение задания

Определяются тип минерализации, солёность и жёсткость воды по предложенным показателям.

Контрольные вопросы

1. Показатели степени минерализации и солёности для пресных, солоноватых, солёных вод и рассолов.

2. Перечислите классы и группы вод по солевому составу.

3. Классификация природных вод по общей жёсткости.

Семинарское занятие № 6

Почвенный покров как компонент ландшафта

 

Методические материалы.

Почва – главный продукт функционирования ландшафта. По образному выражению В.В. Докучаева почва является «зеркалом ландшафта». Образование почвы, её история и функционирование тесно связаны с остальными компонентами ландшафта. В почвоведении компоненты ландшафта выступают как факторы почвообразования. Находясь в самом центре вертикальной структуры ландшафта, почва оказывает влияние на все его компоненты. Почвы являются ведущим фактором биопродуктивности наземных ландшафтов, регулируют состав атмосферного воздуха и грунтовых вод, участвуют в формировании мезо и микроформ рельефа, оказывают влияние на горные породы.

Почва - четырёхфазная, биокосная система, которая включает: твёрдую, жидкую, газовую и живую фазы. Почвы формируются в результате почвообразовательных процессов, которые тесно связаны с факторами почвообразования.

Почвенный покров - центральный компонент ландшафта и формируется под влиянием остальных. Он в большей степени по сравнению с остальными компонентами подвержен антропогенному воздействию.

Плодородие – это способность почв (ландшафтов) обеспечивать рост и развитие растений. Оно является главным функциональным свойством почвы, которое обусловливается составом, свойствами и режимами почв, рассмотренными в предыдущих главах. Измеряется плодородие почв продуктивностью фитоценозов и урожайностью сельскохозяйственных культур. Однако продуктивность и урожайность зависят не только от почвенного плодородия, но и от других факторов жизни растений

Факторы продуктивности агро- и фитоценозов:

Атмосферные факторы. Солнечная радиация, обеспеченность теплом и влагой, ветровой режим.–

Литосферные факторы – рельеф, грунтовые воды, почвообразующие породы.

Биосферные факторы – эволюция фитоценозов, внутривидовая и межвидовая конкуренция, паразитизм, симбиоз и другие взаимоотношения в биоценозах.

Антропогенные факторы – удобрения, севообороты, мелиорации и др,.

Все перечисленные факторы влияют на растение непосредственно (интенсивность фотосинтеза, участие в питании, обеспечении влагой и др.) и через свойства почв и их плодородие, которое формируется под воздействием этих факторов. Продуктивность фитоценозов и урожайность культур могут быть низкими и высокими, соответственно и плодородие может быть низким и высоким, но прямой зависимости между ними нет в связи с действием других факторов на растение. Например, на очень плодородных почвах – черноземах – в засушливые годы может быть очень низкий урожай. В этом случае проявляется действие погодного фактора. При анализе урожайности и продуктивности необходим комплексный подход с учетом всех факторов жизни растения.

Оптимальные параметры плодородия почв – это сочетание количественных и качественных показателей состава, свойств и режимов почвы, при которых могут быть максимально использованы все факторы жизни растений и наиболее полно реализованы возможности выращиваемых сельскохозяйственных культур.

Теоретической основой оптимизации свойств и режимов почв являются законы и экологические принципы земледелия, сформулированные в трудах Ю. Либиха, Г. Гельригеля, Э. Вольни, К.А. Тимирязева, В.Р. Вильямса, Э.А. Митчерлиха и др.

К факторам, лимитирующим плодородие почв, относятся показатели состава, свойств и режимов почв, снижающие урожай культурных растений и биопродуктивность естественных фитоценозов. В первом приближении их можно обозначить как отклонения от оптимальных показателей. Степень отклонения характеризует уровень лимитирующего фактора и степень снижения урожая. Теоретической основой исследований факторов, лимитирующих почвенное плодородие, являются законы лимитирующего фактора и совокупного действия и оптимального сочетания факторов жизни растений.

Следует различать общепланетарные лимитирующие факторы, плодородия характерные для почв всех природных зон, внутризональные (региональные), характерные для определенных зон и регионов, и местные, характерные для небольших территорий.

К общепланетарным лимитирующим факторам плодородия почв можно отнести: недостаточную обеспеченность элементами питания, повышенную плотность, неудовлетворительную структуру и др.

К внутризональным (региональным) факторам плодородия почв – относятся повышенные кислотность, щелочность, недостаток и избыток влаги, эродированность, каменистость, засоленность, солонцеватость и др.

К местным факторам, лимитирующим почвенное плодородие, можно отнести локальное загрязнение почв радионуклидами и тяжелыми металлами, нефтепродуктами, нарушение почвенного покрова горными выработками и др.

Изучаемые и контрольные вопросы

1. Состав и свойства почв.

2. Процессы почвообразования.

3. Семь групп элементарных почвообразовательных процессов

4. Плодородие почв и его виды.

5. Оптимальные параметры состава свойств и режимов почв, законы и экологические принципы земледелия.

6. Факторы, лимитирующие почвенное плодородие.

7. Оптимальные факторы продуктивности агро- и фитоценозов.

Задание № 13