ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ПОЧВАХ

R_o + DH^- → R_oH + D•^-

R_o + M⁺ → R_oH + M²⁺

R_r + H₂O₂ → •OH + P_r(продукт восстановления).

Константа скорости последней реакции составляет 10⁵ –10⁶ моль^-1·л · с^-1.

5) мономолекулярные превращения: изомеризация, фрагментация (разрыв связи), внутримолекулярное перераспределение электронной плотности (как правило, делокализация электрона)

В общем виде все эти превращения можно представить как переход из более реакционноспособного состояния в менее реакционноспособное

R_o → R_or(R_r).

К этому же типу реакций относятся раскрытие или замыкание кольца, цис-транс-изомеризация, реакции декарбоксилирования радикалов.

В аэробной среде алкильные радикалы взаимодействуют с О₂ с образование алкилпероксидных радикалов RO₂. Радикалы RO₂ обнаруживают в природных водах в концентрации 10^-9моль·л^-1. Эти радикалы относительно малореакционноспособны. Они могут взаимодействовать друг с другом с образованием молекулярных продуктов:

2RO₂• → ROOR + O₂

2RO₂• → 2R=O + O₂

Будучи радикалами-окислителями, они могут участвовать в окислении веществ –восстановителей (доноров электрона или атома H) с образованием гидропероксидов:

RO₂• + RH → ROOH + R_r•

RO₂• + DH^- → ROOH + D•^-

RO₂• + M⁺ + H⁺ → ROOH + M²⁺

RO₂• + HNO₂ → ROOH + NO₂

Реакционная способность радикалов RO₂• в этих реакциях обычно на 3-5 порядков ниже, чем у радикалов RO•. Так, при взаимодействии алканов и алкенов с RO₂• константа скорости реакции равна 0,1 моль^-1 · л · с^-1, а в реакциях с RO• – 10^-3 и 5·10^-3 моль^-1 · л · с^-1 соответственно. В тоже время в реакциях фенолов и аминов с RO₂• константа скорости достигает 10⁴ моль^-1· л· с^-1, тогда как в реакциях с RO• – 3 ·10^-2 моль^-1· л· с^-1.

Большая часть поверхности суши покрыта тонким слоем, в котором сплелись воедино литосфера, гидросфера, атмосфера и биосфера. Толщина этого слоя не превышает нескольких метров, однако без него жизнь была бы невозможна. Речь идет о почве.

Почва – особое природное образование, обладающее рядом свойств, присущих живой и неживой природе; состоит из генетически связанных горизонтов (образует почвенный профиль), возникающих в результате преобразования поверхностных слоев литосферы под совместным воздействием воды, воздуха, живых организмов.

Поскольку почва содержит живые и неживые компоненты и поэтому обладает рядом свойств, присущих живой и неживой природе, ее называют биокосным телом.

Важнейшим свойством почвы является плодородие, т. е. способность обеспечивать органическое и минеральное питание растений.

Почва крайне неоднородна. Ее можно представить как некоторое микроотражение глобальной экосистемы. Поскольку она тоже делится на твердую (минеральные и органические вещества), жидкую (почвенный раствор) и газообразную (почвенный воздух) составляющие. Между ними происходит обмен веществ. Этот обмен происходит, в основном, через почвенный раствор, который перемещается по тонким капиллярам. Перемещение почвенного раствора по капиллярам происходит медленно, поэтому состав почвы крайне неоднороден.

Почва обычно расчленяется на отдельные слои, или горизонты, сочетание которых на разрезе образует профиль почвы (рис. ).

Соотношение и протяженность горизонтов по глубине не зависит от типа почвы. Но в общем случае горизонт А₁ (самый верхний), содержащий продукты перегнивания орга-ники, является наиболее плодородным. Он называется гумусовым. Именно избыток или недостаток гумуса определяет плодородие почвы. Мощность гумусового слоя по глубине составляет 10-15 см.

Над гумусовым горизонтом расположен слой опада (подстилка) А₀. Он состоит из неразложившихся еще растительных остатков.

Ниже гумусового горизонта расположен малоплодородный слой толщиной 10-12 см (А₂). Питательные вещества вымыты из него водой и кислотами, поэтому его называют слоем вымывания или выщелачивания (элювиальным). В черноземных, каштановых и ряде других типов почв этот слой отсутствует.

Далее расположен горизонт вмывания (иллювиальный), где накапливаются вымытые и вышележащих горизонтов минеральные и органические соединения (В). Он имеет плотную структуру. Еще ниже залегает материнская порода (С).

Почва – ключевой резервуар экосистемы, через который проходят потоки веществ между различными геосферами, причем почвообразование протекает под вилянием этих потоков (рис. ).

Из-за огромного числа системных связей в почве никогда нет уверенности в том, что они не разрушаются в процессе исследования. Поэтому общепринятых и соответствующих действительности моделей поведения большинства веществ в почве (в отличие, например, от гидросферы) нет. Можно говорить только об общих принципах поведениявещества в почве.